火箭（rocket）

火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减小，是变质量飞行体。现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头)，便构成火箭武器。其中可以制导的称为导弹，无制导的称为火箭弹。

　　火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度，克服或摆脱地球引力，进入宇宙空间的运载工具。火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。早在1903年齐奥尔科夫斯基就推导出单级火箭的理想速度公式V=ωLnMo/Mk被称为齐奥尔科夫斯基公式。ω为发动机的喷气速度、Mo和Mk。分别是火箭的初始质量和发动机熄火(推进剂用完)时的质量。Mo/Mk被称为火箭的质量比。

　　由这个公式可知，火箭的速度与发动机的喷气速度成正比，同时随火箭的质量比增大而增大。即使使用性能最好液氢液氧推进剂，发动机的喷气速度也只能达到4.3～4.4公里／秒。因此，单级火箭不可能把物体送入太空轨道，必须采用多级火箭，以接力的方式将航天器送入太空轨道。

　　火箭用于运载航天器叫航天运载火箭，用于运载军用炸弹叫火箭武器(无控制)或导弹(有控制)。航天运载火箭一般由动力系统、控制系统和结构系统组成，有的还加遥测、安全自毁和其他附加系统。

　　多级火箭各级之间的联接方式，有串联、并联和串并联几种。串联就是把几枚单级火箭串联在一条直线上；并联就是把一枚较大的单级火箭放在中间，叫芯级，在它的周围捆绑多枚较小的火箭，一般叫助推火箭或助推器，即助推级；串并联式多级火箭的芯级也是一枚多级火箭。

　　多级火箭各级之间、火箭和有效载荷及整流罩之间，通过连接一分离机构(常简称为分离机构)实现连接和分离。分离机构由爆炸螺栓(或爆炸索)和弹射装置(或小火箭)组成。平时，它们由爆炸螺栓或爆炸索连成一个整体；分离时，爆炸螺栓或爆炸索爆炸，使连接解锁，然后由弹射装置或小火箭将两部分分开，也有借助前面一级火箭发动机启动后的强大射流分开的。

　　火箭技术是一项十分复杂的综合性技术，主要包括火箭推进技术、总体设计技术、火箭结构技术、控制和制导技术、计划管理技术、可靠性和质量控制技术、试验技术，对导弹来说还有弹头制导和控制、突防、再入防热、核加固和小型化等弹头技术。

20世纪50年代以来，火箭技术 得到了迅速发展和广泛应用，其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹，均已发展到相当完善的程度，已成为现代军队不可缺少的武器装 备。各类火箭武器正在继续向提高命中精度、抗干扰能力、突防能力和生存能力的方向发展。此外，反导弹、反卫星等火箭武器也正在研制和发展之中，在地地弹道导弹基础上发展起来的运载火箭，已广泛用于发射卫星、载人飞船和其他航天器等。 80年代初， 苏、 美两国已经分别研制出六、 七个系列的运载火 箭。其中,美国载人登月的“土星”5号火箭，直径10米，长111米，起飞质量约2930吨,近地轨道运载能力为127吨。苏联的“能源”号火箭，起飞质量约2000吨，近地轨道运载能力约为100吨。中国的“长征”2号E火箭,采用了并联助推技术,不仅提高了运载能力,还为进一步发展更大运载能力的火箭奠定基础。运载火箭正向着高可靠性、低成本、多用途和多次使用的方向发展。可多次往返于太空和地球之间的航天飞机的问世就是这一发展趋势的体现。火箭技术的飞速发展，不仅可提供更加完善的各类导弹和推动相关科学的发展，还将使开发空间资源、建立空间产业、空间基地及星际航行等成为可能。

美国“德尔它”运载火箭

运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是苏联用洲际导弹改装的卫星号运载火箭（见“人造地球卫星”1号工程）。到 20世纪80年代，苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度和欧洲空间局已研制成功20多种大、中、小运载能力的火箭。最小的仅重10.2吨，推力 125千牛(约12.7吨力),只能将1.48公斤重的人造卫星送入近地轨道；最大的重2900多吨，推力 33350千牛(3400吨力)，能将120多吨重的载荷送入近地轨道。主要的运载火箭有“大力神”号运载火箭、“德尔塔”号运载火箭、“土星”号运载火箭、“东方”号运载火箭、“宇宙”号运载火箭、“阿里安”号运载火箭、 N号运载火箭、“长征”号运载火箭等。

　　美国德尔它系列运载火箭系列于1960年5月13日首次发射，迄今为止已发展了19种型号，目前正在使用的是德尔它-2和德尔它-3两种型号。美国空军的全部GPS卫星都是由德尔它-2发射的。德尔它-3是在德尔它-2的基础上研制的大型运载火箭，可以把3.8t的有效载荷送入地球同步转移轨道。德尔它-3于2000年8月发射成功。美国还正在研制具有多种配置的德尔它-4子系列，其中的重型德尔它-4的地球同步转移轨道运载能力在13t以上。

宇宙神(Atlas)系列运载火箭

　　美国宇宙神系列运载火箭于1958年12月18日首次发射，曾经发射过世界上第一颗通信卫星、美国第一艘载人飞船等。目前正在使用的主要有宇宙神-2A、宇宙神-2AS和宇宙神-3。研制中的宇宙神-5运载火箭的第一级采用了通用模块化设计，其中的重型火箭使用了3个通用模块，其地球同步转移轨道运载能力达到13 t。

大力神(Titan)系列运载火箭

　　美国大力神运载火箭系列由大力神-2洲际导弹发展而来，1964年首次发射。该系列由大力神-2、大力神-3、大力神-34、大力神-4和商用大力神-3等型号和子系列组成。它的最大近地轨道运载能力为21.9 t，地球同步转移轨道运载能力为5.3 t。

土星-V(Saturn)系列运载火箭

土星-V运载火箭是美国专为阿波罗登月计划而研制的、迄今为止最大的巨型运载火箭。其起飞重量为3000t，直径10m，高110m，近地轨道运载能力达139t，它能把重达50t的阿波罗飞船送入登月轨道。土星-V曾先后将12名宇航员送上月球。

质子号(Proton)系列运载火箭

俄罗斯质子号系列运载火箭分为二级型、三级型和四级型3种型号。目前正在使用的有质子号三级型和四级型两种。三级型质子号于1968年11月16日首次发射，其低地轨道运载能力达到20t，它是世界上第一种用于发射空间站的运载火箭，曾发射过礼炮l～7号空间站、和平号空间站各舱段和其他大型低地轨道有效载荷。1998年11月20日，质子号发射了国际空间站的第一个舱段。

中国运载火箭

长征一号(CZ-1)系列运载火箭

　　1970年4月24日，中国使用长征一号(LM-1)运载火箭发射了第一颗人造卫星东方红一号。长征一号是在两级中远程导弹上再加一个第三级固体火箭所组成，火箭全长29.86m，起飞总重81.57t，起飞推力为1040kN。

长征二号(CZ-2)系列运载火箭

　　长征二号(LM-2)运载火箭是从洲际导弹的基础上发展而来的，并于1975年发射了1t多重的近地轨道返回式卫星，成功地回收了返回舱。此后，又根据发射卫星的需要，陆续衍生出长征二号丙(LM-2C)、长征二号丙改进型(LM-2C/SD)和发射极轨卫星的长征二号丁(LM-2D)运载火箭。在长征火箭大家族中，长征二号系列主要用于发射各类近地轨道卫星，LM-2C/SD曾以一箭三星方式发射了12颗美国的铱星移动通信卫星。

　　1986年初美国的挑战者号航天飞机爆炸后，航天飞机被停飞，美国用了很长时间分析和处理故障，其后美国停止用航天飞机发射一般商业卫星。趁此时机，我国仅用了18个月就研制成功长征二号E(又称长二捆，LM-E)运载火箭，可以发射原来准备用美国航天飞机发射的商用卫星。长征二号E火箭是以长征二号为芯级，周围捆绑了4个液体助推器，它的近地轨道运载能力高达9.2t。长征二号E于1990年试射成功，从1992年到1995年曾发射多颗外国卫星。

　　为满足发射神舟号飞船的要求，保证宇航员的安全,我国又在长征二号E的基础上改进了可靠性并增设了故障检测系统和逃逸救生系统，从而发展出了长征二号F(LM-F)运载火箭，专门用来发射神舟号载人飞船。

　　由于长征二号火箭的质量和可靠性非常高，1975～1996年连续成功地把17颗返回式卫星送上天，这使长征二号运载火箭在国际卫星发射市场上获得了非常好的可靠性声誉。

长征三号(CZ-3)系列运载火箭

　　长征三号运载火箭是在长征二号二级火箭上面加了一个以液氢、液氧为推进剂的第三级，所用的液氢液氧发动机可以二次启动，在技术上是当时国际先进水平，是我国火箭技术发展的一个重要里程碑。1984年长征三号成功地发射了我国第一颗地球同步试验通信广播卫星东方红二号。1985年中国宣布进入国际商业卫星发射市场。1990年我国首次用长征三号运载火箭将美国休斯公司制造的亚洲一号卫星送入地球同步轨道。

　　此后，长征三号系列不断增加新成员，如长征三号甲(LM-3A)、长征三号乙(LM-3B)，主要用于发射地球静止轨道卫星。

　　长征三号甲运载火箭(图25)是在长征三号的基础上研制的大型火箭，它的氢氧发动机具有更大的推力，性能也得到很大的提高，地球同步转移轨道运载能力也从长征三号的1.6t提高到2.6t。

　　长征三号乙运载火箭(图26)是在长征三号甲和长二捆的基础上研制的，即以长征三号甲为芯级，再捆绑4个与长二捆类似的液体助推器。长征三号乙主要用于发射地球同步轨道的大型卫星，也可进行轻型卫星的一箭多星发射，其地球同步转移轨道运载能力达到5.1t，跃入了世界大型火箭行列。

　　长征三号丙是在长征三号甲是单枚三级火箭捆绑2个助推器而成，运载能力为2600－3800公斤，介于2600公斤的长征三号甲和5100公斤的长征三号乙之间。2003年才完成总体设计，2008年4月26日发射“天链一号01星”是首次其飞行，长征三号丙是“长三甲”系列中最后一型火箭。

长征四号(CZ-４)系列运载火箭

目前投入使用的是长征四号乙运载火箭是长征火箭家族中用于发射各种太阳同步轨道和极轨道应用卫星的主要运载工具。

长征五号运载火箭

“长征五号”运载火箭即将进入初样研制阶段，这是对中国航天未来三十至五十年发展具有重要意义和深远影响的一大项目，旨在面对国际商业卫星发射市场和国内未来卫星发射、深空探测的更高需求，其研制成功后，中国进入空间的能力将得到大幅度提升。“长征五号”总体设计由中国运载火箭技术研究院第一设计部负责，生产基地已在天津开建，目标是二○一四年实现首次航天飞行。

阿里安(Ariane)系列运载火箭

阿里安火箭是由欧洲11个国家组成的欧空局研制的系列运载火箭，该系列已有阿里安l～5共5个子系列，目前正在使用的是阿里安-4和阿里安-5。阿里安-4于1988年6月15日进行了首次发射，其近地轨道运载能力为9.4t，地球同步转移轨道运载能力为4.2t。阿里安-5于1997年进行了首次发射，近地轨道运载能力为22t，地球同步转移轨道运载能力为6.7t。目前阿里安-5正在进行改进，在2005年底之前将逐步把地球同步转移轨道运载能力从目前的6.7 t提高到11～12t。

H系列运载火箭

日本H系列运载火箭由H-1、H-2、H-2A等火箭组成，目前正在使用的H系列火箭只有H-2A，2001年8月首次发射成功。

能源号(Energia)运载火箭

　　能源号运载火箭是前苏联/俄罗斯研制的目前世界上起飞质量和推力最大的火箭。其近地轨道运载能力为105 t，既可发射大型无人载荷，也可用于发射载人航天飞机。能源号于1987年首次发射成功，曾将苏联的暴风雪号航天飞机成功地送上天。目前由于俄罗斯经济状态不佳就再也没有发射过。

空射火箭“飞马座”

空中发射火箭，并不是一个崭新的概念。早在1974年，美国人就从C-5A运输机上成功进行了洲际弹道导弹的空中发射。如今，这项走过了近30年发展历史的技术，因为它的独特优势，吸引了世界上“有头有脸”的航天大国的关注。

　　这是一种理想的发射方式。与地面发射运载火箭相比，它的视野更广阔，因为不受地理条件的限制，能在地球上空任何地点发射，这就好比扩大了火箭的“眼界”，可供选择的安全的发射方向变多了；它的行动更为方便，因为不需专门的发射场的建设，也不需专门的辅助设备，发射周期短，操作简便，这就好比使火箭具有了更为灵活和便捷的行动方式。

　　此外，高空能够给予火箭更多的“能量”，利用飞机在高空的高度和速度，火箭具备了更大的运载能力。更为重要的是，由于空中发射火箭是一个可部分重复使用的系统，因而降低了发射成本。