火箭为什么要采用分级发射的方式，这样有什么好处？

人类对于太空的探索从来没有停止过，“航天之父”齐奥尔科夫斯基是第一个提出通过发射火箭探索太空的人。而要想将火箭成功升入太空，那必须要摆脱地球引力的控制，火箭的速度必须要超过第一宇宙速度，也就是79千米每秒。

要想让火箭达到这个速度，齐奥尔科夫斯基提出了著名的火箭运动方程式，以此测算火箭最终的速度，齐奥尔科夫斯基得出火箭的最终速度与火箭的喷气速度和火箭的质量比有关，也就是说火箭的喷气速度越高，质量比越高，火箭最终脱离地球时的速度就会越快。而使用多级火箭的发射方式，在保证喷气速度的情况下可以提高火箭的质量比，从而使火箭顺利升入太空。

火箭的质量比越高，火箭的速度越快，分级发射可以提高火箭的质量比。

火箭的质量比是火箭的最初质量和火箭最后质量的比值，而质量比是火箭能否顺利升入太空的关键一步，火箭的质量比必须要足够大，这也就意味着火箭在飞行过程中必须要抛掉足够多的重量，因此科学家提出了分级发射火箭的方法，每级工作结束后，都可以抛掉足够多的重量，以此提高火箭的质量比。

一般火箭发射会分两级、三级或者四级发射。

从理论上来说，火箭分级越多，它在上升过程中能够甩掉的重量也就越多，最终在飞出地球时质量比也就会越高，其实这是理想的一种说法，在现实操作中，每增加一级，就会增加与之相连的构件，会增加火箭整体的质量，那么势必会消耗更多的燃料，而火箭携带的燃料又有非常大的重量。不仅如此，如果火箭在升入太空的过程中分级过多，那么势必会带来一系列复杂的技术问题，所以安全稳定起见，火箭分级一般会分二级、三级或者四级。

多级火箭可以灵活的选择每一级推力的大小和工作时间，以适应发射轨道的要求。

火箭在升入太空前，必须要做一系列的测算，测算出火箭最佳的行使路线，而且火箭在升空的过程中，必须要顺着地球自转的方向发射，以此给火箭一个最初速度，便于摆脱地球的引力。所以多级发射的好处在于可以灵活的选择每一级的推力，以及每一级推力所作用的时间，以此来更好的控制火箭的轨迹，使它顺利升入太空，到达指定位置。

经过科学家们的不懈探索，才得出了火箭最佳的发射方式，采用多级火箭发射的方式，如此一来可以在飞行的过程中减掉不必要的重量，增加火箭的质量比。而在分级的选择上，如今的火箭发射一般选用二级三级或者四级，如果分级越高反而会增加不必要的重量和技术问题，适得其反。而多级发射火箭还可以通过分级控制每一级推力的大小和工作时间，来适应发射轨道的要求。随着科技的进步，相信未来火箭发射的技术会越来越完善。

多级火箭

多级火箭是由多级火箭组成的运载工具。每级都装有发动机和燃料，目的是提高火箭的连续飞行能力和终端速度。从尾部的第一级开始，每一级的燃料用完后会自动脱落，同时下一级的火箭发动机开始工作，使飞行器继续加速。

多级火箭的发展

二战结束后，美国继承德国的研究成果，于1949年研制出第一枚多级火箭。

随着人类逐渐进入深空探索和航天器功能的增加，要求火箭具有更大的运载能力，于是出现了多级火箭。简单来说，多级火箭就是将多枚单级火箭连接在一起。其中一枚火箭先工作，然后与其余火箭分离，然后第二枚火箭继续工作，以此类推。由数枚火箭组成的火箭称为多级，如二级火箭、三级火箭等。需要指出的是，如果多枚火箭同时工作，只能算作一级。多级火箭的优势在于它每隔一段时间就会抛弃不再有用的结构，从而无需消耗推进剂将其与有效载荷一起携带。因此，只要在增加推进剂质量的同时，适当地对火箭进行分段，火箭最终还是可以达到足够大的运载能力的。需要注意的是，对于具有一定起飞质量的火箭来说，级数越多越好，因为每一级火箭至少要有动力系统、控制系统、伺服机构和级间连接结构。火箭除了储罐。每个额外的级别都会添加这些组件的副本。级数过多不仅会增加成本，还会降低可靠性，而且火箭的性能也会因为结构质量的增加而变差。因为在起飞重量相同的前提下，增加结构质量必然会减少推进剂，而从能量守恒原理可知其运载能力必然下降。总之，为了提高火箭的运载能力，采用多级火箭是一个很好的方法，但并不是级数越多越好，它与起飞质量有一定的对应关系

多级火箭形式

多级火箭可以是串联的、并联的或串并联的，但最常见的形式是串联和串并联。串联是将多枚火箭通过级间连接/分离机构串联起来。第一个子阶段在底部，首先工作。工作完成后，通过连接/分离机制丢弃。喷气式飞机一个接一个地下降，直到有效载荷进入飞行轨道。并联是将多个火箭并排连接。周围的子级火箭先工作，工作完成后依次丢弃，直至有效载荷进入飞行轨道。并联是将多个火箭并排连接。周围的子级火箭先工作，工作完成后依次丢弃。中央核心级火箭最后工作。以这种方式连接的多级火箭也称为捆绑式火箭。如果核心级火箭本身是串联多级火箭，这种形式就是串并联。 “长征”系列火箭中，长征二号E、长征二号F、长征三号B为串并联运载火箭，其余“长征”系列运载火箭均为串并联运载火箭。多级火箭的特点编辑本段

优势

与单级火箭相比，多级火箭具有以下优点：

(1) 多级火箭在每一级做完功后甩掉不必要的质量，因此在火箭飞行过程中，可以获得良好的加速性能，逐渐达到预定的飞行速度；

(2)多级火箭各级发动机独立工作，可根据各级飞行条件设计发动机，使发动机处于最佳工作状态，从而提高火箭的飞行性能火箭；

(3)多级火箭可灵活选择各级推力大小和工作时间，以满足发射轨道要求、测轨要求和载人航天器飞行过载要求。

缺点

但是多级火箭也有缺点，主要是：

(1)火箭结构复杂，使用的发动机数量多；

(2)级间需要加多级火箭结构示意图进行连接，分离数量多；

(3)结构细长，抗弯刚度差，不易达到气动稳定性。由于这些原因，多级火箭降低了可靠性并增加了成本。

使用多级火箭发射航天器的原因编辑本段

火箭原理概述

火箭是一种交通工具，其任务是将具有一定质量的航天器（又称有效载荷）送入太空。航天器在太空中的运行与其进入太空时初速度的大小和方向有关。一般来说，如果航天器进入轨道的速度小于第一宇宙速度（791公里/秒），航天器就会坠落回地面；如果航天器进入轨道的速度在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间（112公里/秒），它就在地球引力场中飞行，成为人造地球卫星；当航天器进入轨道的速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间（167公里/秒）时，它将飞离地球，成为太阳系中的人造行星；当航天器入轨速度达到或超过第三宇宙速度时，就能飞离太阳系。

理想速度公式

1903年，俄国科学家齐奥尔科夫斯基在他号论文《用火箭推进器探索宇宙》中提出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭理想速度公式。这个公式可以表示为：

VK=Pb  g0 Ln  [(GT+GJ)/GJ]

式中， VK为火箭的终速； Pb为比推力（specific  impulse）； g0为地面重力加速度； GT——火箭起飞时的推进剂质量； GJ—— 火箭的结构质量，包括有效载荷。

所谓理想速度就是这个公式忽略了很多因素，比如空气动力阻力和地球引力造成的损失，也没有考虑g0随高度的变化和其余的因素。按此公式计算出的速度大于实际值，故称为理想速度。尽管如此，这个公式仍然足以解释速度与比推力和质量比之间的关系。火箭速度

从理想速度公式可以看出，增加火箭终速的方法有3种：一是使用高能推进剂，即使用高比推力推进剂，但比推力的增加是受科技水平的限制。高比推力化学能推进剂有液氧和液氢；二是采用高强度结构材料，尽量减少火箭的结构质量，这也是受限于目前的科技水平；三是提高火箭的推进剂质量，但单纯提高推进剂质量是不够的。当GT增加时，储罐容积也随之增加，结构质量也相应提高。 (GT  +GJ)/GJ  的比值呈非线性增加，并且随着推进剂用量的增加，该比值大幅增加。但是当GT越来越大的时候，这个比例的增长幅度会越来越小，最终会趋于一个常数值。也就是说，在Pb不变的情况下，无论GT如何增加，火箭的终速都会保持在一定值，不再增加。这个结果可以直观的解释一下，就是当推进剂增加的时候，除了油箱容积增加之外，油箱所承受的载荷也随之增加，所以油箱壁越来越厚，油箱也越来越厚越来越重。火箭飞行一段时间后，推进剂消耗殆尽，储罐越来越空。推进剂释放的能量不仅加速了有效载荷，也加速了这部分空的储罐。如果储罐较重，则用于加速空储罐。燃料箱中推进剂的比例增加，直到速度不再增加。

多级火箭原理

随着人类逐渐进入深空探索和航天器功能的增加，要求火箭具有更大的运载能力，于是出现了多级火箭。简单来说，多级火箭就是将多枚单级火箭连接在一起。其中一枚火箭先工作，工作完后与其余火箭分离，然后第二枚火箭继续工作，以此类推。由数枚火箭组成的火箭称为多级，如二级火箭、三级火箭等。需要指出的是，如果多枚火箭同时工作，只能算作一级。多级火箭的优势在于它每隔一段时间就会抛弃不再有用的结构，从而无需消耗推进剂将其与有效载荷一起携带。因此，只要在增加推进剂质量的同时，适当地对火箭进行分段，火箭最终还是可以达到足够大的运载能力的。需要注意的是，在火箭一定的起飞质量（GT+GJ）下，级数越多越好，因为火箭的每一级至少要有动力系统、控制系统、伺服机构和除储罐外的连接级。火箭的连接结构等。每增加一个级别都会添加这些组件的副本。级数过多不仅会增加成本，还会降低可靠性，而且火箭的性能也会因为结构质量的增加而变差。因为在起飞质量不变的前提下，增加结构质量必然会减少推进剂，从能量守恒原理可知其运载能力必然下降。总之，为了提高火箭的运载能力，采用多级火箭是一个很好的方法，但并不是级数越多越好，它与起飞质量有一定的对应关系

长征系列运载火箭有：长征一号、长征二号、长征三号、长征四号、长征五号、长征六号、长征七号、长征八号、长征九号、长征十号、长征十一号。

1、长征一号

长征一号（代号：CZ-1/LM-1）是20世纪70年代初期中国研制的一型三级运载火箭，为发射中国第一颗人造地球卫星而立项研制。长征一号第一、二级采用液体燃料发动机，第三级采用固体燃料发动机。该火箭于1965年启动研制；1970年4月24日首次发射，成功将东方红一号送入轨道；1971年3月3日第二次发射，成功将实践一号科学试验卫星送入轨道。

2、长征二号

长征二号（代号：CZ-2）是20世纪70年代中期中国研制的一型两级液体运载火箭，为发射返回式卫星而立项研制。长征二号第一、二级采用常规液体燃料火箭发动机，1970年启动研制，1974年11月5日首飞失败，1975年11月26日第二次发射成功。该型火箭已退役，总发射次数4次，成功3次，失败1次。

3、长征三号

长征三号（代号：CZ-3）是20世纪70～80年代中国研制的一型三级液体运载火箭，为发射地球同步轨道通信卫星而研制。长征三号以长征二号丙火箭为原型增加了氢氧第三级，1978年启动研制。

4、长征四号

长征四号（代号：CZ-4）是中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制的一型三级常规液体运载火箭。长征四号系列运载火箭由风暴一号（FB-1）、长征四号（CZ-4）、长征四号甲（CZ-4A）、长征四号乙（CZ-4B）和长征四号丙（CZ-4C）组成。

5、长征五号

长征五号（代号：CZ-5）是21世纪10年代中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的一种大型低温液体捆绑式运载火箭。长征五号为捆绑四个助推器的两级半构型火箭，采用无毒无污染推进剂，火箭全箭总长5697米，起飞质量约869吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力。

6、长征六号

长征六号运载火箭（英文：Long March6，缩写：CZ-6）是中华人民共和国上海航天技术研究院（中国航天科技集团公司第八研究院）研制的新一代无毒无污染小型液体运载火箭。长征六号为三级火箭，有700千米高度太阳同步轨道500千克的运载能力。

7、长征七号

长征七号（代号：CZ-7/LM-7），是中国运载火箭技术研究院（简称：航天一院）为总体研制单位负责研制的新型液体燃料运载火箭。长征七号是中国载人航天工程为满足中国空间站工程发射货运飞船而研制的新一代中型运载火箭，其前身是长征二号F运载火箭。

8、长征八号

长征八号（代号：CZ-8），是中国研制的新一代中型中低轨道两级液体捆绑式运载火箭。长征八号火箭一子级以液氧/煤油作为推进剂，采用两台120吨级推力的YF-100发动机；二子级以液氢/液氧为推进剂，采用两台8吨级推力的YF-75发动机，具备二次启动能力。

9、长征九号

长征九号（代号：CZ-9），芯级箭体直径95米级、近地轨道运载能力50~140吨、奔月转移轨道运载能力15~50吨、奔火转移轨道运载能力12~44吨。长征九号可以运送一百多吨的物体到近地轨道。它将执行载人登月、火星采样返回任务或探索更远的行星。

10、长征十号

长征十号（代号：CZ-10），是中国研制的新一代载人运载火箭，将于2030年前完成研制。2023年2月24日，在“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”上，现场展出了新一代载人运载火箭的1:10模型，确定命名为“长征十号”，用于将月面着陆器和登月飞船送入地月转移轨道。

11、长征十一号

长征十一号（代号：CZ-11/LM-11），是中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制的一型四级全固体运载火箭。该火箭主要用于快速机动发射应急卫星，满足自然灾害、突发事件等应急情况下微小卫星发射需求。

-长征系列运载火箭

一、

材料工具：彩纸，弯头吸管，胶水，剪刀。

第一步：我们首先把正方形折纸水平放置，把吸管压在临近自身的一边上。利用吸管将纸张向对边卷起来成为纸筒状，用胶水固定住，并将纸管从吸管上褪出来备用。如下图所示：

第二步：剪一张三角形的纸张。卷起来成为圆锥形状。如下图所示：

第三步：末端不整齐部分剪掉，制作出来的小圆锥作为火箭的头部。如下图所示：

第四步：纸管一端用剪刀剪成1厘米深度的流苏，间隔要差不多。如下图所示：

第五步：将流苏向外折叠，和纸筒成直角。如下图所示：

第六步：然后我们再在底部涂抹胶水。如下图所示：

第七步：把步骤3-5制作的小圆锥，套在流苏上，让流苏底部的胶水，将纸管和圆锥粘在一起。如下图所示：

第八步：再剪2片大小相同的直角三角形，一个直角边稍微折叠一下便于涂抹胶水。再把三角形粘在纸管一侧作为火箭的翅膀。如下图所示：

第九步：另一侧同样粘上一个翅膀。这样小火箭就做好了。如下图所示：

第十步：玩的时候，将火箭纸筒套在吸管的直管部分。如下图所示：

二、

工具：饮料瓶、彩纸、剪刀、锡纸、瓦楞纸、涂料。

步骤：

1、准备好制作火箭航天模型的材料和工具，饮料瓶一个、彩纸若干、剪刀一把、锡纸一张、瓦楞纸若干、涂料。

2、将饮料瓶底部剪掉，留下瓶口的一段，大约20厘米，作为火箭模型的身，接近瓶口的一段打个洞。

3、用瓦楞纸制作个尖尖的锥形，套在饮料瓶的瓶口端，作为航天模型的头部。

4、用涂料把饮料瓶涂上颜色、还有作为航天模型底座支柱的瓦楞纸，火箭头可以用锡纸包住，不用涂颜料。

5、将饮料瓶低端剪四个口，把瓦楞纸装上，然后将豆子作为装饰品粘上，并且补上颜色。

6、给火箭模型装个尾巴，可以用细纸条捆成一束，当作尾巴塞进去，用饮料瓶制作的超级好看的火箭模型就做好了。

制作航天火箭模型是一个有趣且教育性的项目。下面是一个简单的手工制作航天火箭模型的教程：

材料：

- 空心的塑料瓶（如可乐瓶）

- 纸板

- 颜料或彩纸

- 剪刀

- 胶水

- 尺子

- 铅笔

- 热熔胶枪（可选）

步骤：

1 准备一个干净的塑料瓶作为火箭的主体。确保瓶子是空心的，没有残留的液体。

2 使用剪刀和纸板制作火箭的尾翼。尾翼可以是三角形或矩形形状，具体尺寸可以根据你喜欢的设计来确定。

3 在纸板上绘制火箭的尾翼形状，并使用剪刀将其剪下来。

4 使用胶水或热熔胶枪将尾翼固定在塑料瓶的底部。确保尾翼与瓶子紧密连接，以便在发射时提供稳定性。

5 用彩纸或颜料装饰火箭的外部。你可以选择自己喜欢的颜色和图案来装饰火箭，使其更加个性化。

6 如果你想要一个发射台，可以使用纸板制作一个简单的发射台。将纸板剪成一个长方形形状，然后将其折叠成三角形，使其稳定。

7 将火箭放在发射台上，确保它稳固地站在上面。

8 现在，你的手工制作航天火箭模型就完成了！你可以通过轻轻地推动火箭底部来模拟火箭的发射。

请记住，这只是一个简单的模型，不具备真正的发射功能。在进行任何活动之前，请确保你的安全，并遵循相关的安全规定。祝你制作愉快！

3月9日，我国500吨级液氧煤油发动机2018年可完成工程样机研制，采用了目前世界同类发动机最大推力量级的推力室方案，工程立项后8年内可提供飞行产品。

采访全国人大代表、中国航天科技集团六院院长刘志让时了解到，重型运载火箭是航天强国的重要标志，是未来开展大规模航天活动的基础。长征九号就是一款我国正在论证的新一代重型火箭，其起飞推力为3000吨，近地轨道运载能力至少100吨，地月转移轨道运载能力至少50吨，与美国土星5号运载火箭运力相近，可以满足未来载人登月、火星探测和更远的深空探测需求。

国防科工局权威人士透露，长征九号运载火箭计划在2030年左右实现首飞。推举重型运载火箭的三型新液体火箭发动机为500吨级液氧煤油补燃循环发动机、200吨级液氧液氢补燃循环发动机、25吨级液氧液氢膨胀循环发动机，分别用作重型火箭的一、二、三级。

“航天发展，动力先行。一款发动机的成熟，一般需要15年左右的研制周期，因此需提前规划、行动起来。”刘志让介绍，围绕该型火箭，将开展500吨级液氧煤油发动机、200吨级氢氧发动机等关键技术攻关，一旦成功，将实现低轨运载能力从25吨到100吨级的跨越。

500吨级液氧煤油发动机采用了目前世界同类发动机最大推力量级的推力室方案，发动机比冲性能高、系统配置简单，采用机电一体化控制、分级起动和故障诊断技术，使用维护实现程序化、自动化，维护更加简便实用。

刘志让表示，基于三维数字化研制流程，目前大推力火箭发动机全面开展了关键技术攻关，实现了全三维数字无纸化设计，系统方案和总装布局方案在多轮论证基础上已经确定，发动机主要组件完成了设计。

我们知道，火箭种目繁多，不可一一列举。在此，我们只重点介绍航天运载火箭的结构和组成，并且只以化学能火箭为主要介绍对象。

事实上，运载火箭主要包括动力系统、控制系统、壳体及结构系统、有效载荷系统四大部分。那么，它们都有什么功用呢？下面作一一介绍。

火箭发动机动力系统

火箭发动机是使火箭具有强大推力的动力系统。它包括主动力系统和其他辅助动力设备。如果从燃料形式不同来分，则有固体(推进剂)发动机、液体(推进剂)发动机、固液混合(推进剂)发动机。这里所说的推进剂只包括燃烧剂和氧化剂两部分。这三种推进剂的火箭发动机结构是不同的。

固体火箭发动机

固体火箭发动机通常由燃烧室、喷管和点火装置等组成。燃烧室是放置固体推进剂药柱的场所，燃烧室的后部连接喷管，喷管可以是一个，也可以是多个。而点火装置则是由电爆管、点火药和壳体结构组成，它实际上也是一个小型的固体发动机。点火装置按照不同的点火要求，可以安装在发动机的头部、药柱的中部或尾端。当发动机工作时，先通电使电爆管爆炸，引燃点火药，然后由点火药点燃存放在燃烧室内的药柱，药柱燃烧产生的燃气流通过喷管高速喷出而产生推力。

固体火箭发动机结构较简单，工作可靠，药柱可长期贮存于燃烧室内，但效能较低，工作时间短，不易多次启动，而推力大小、方向的调节也比较困难。

液体火箭发动机

液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统组成。

推力室是发动机中产生推力的那一部分，它由推进剂喷注器、燃烧室和喷管组成。对非自燃推进剂来说，还有点火装置，如火花塞等。推进剂由喷注器喷入燃烧室，经雾化、混合、燃烧，形成3000℃—4000℃的高温和几十兆帕的高压燃气，在喷管内迅速膨胀，以每秒数千米的速度高速喷出而产生推力。

而推进剂供应系统则是把液体推进剂从贮箱输送到推力室的系统，这就好比是人的心血管系统一样，构造十分复杂。它有挤压式和泵压式两种。对现代大型火箭来说，主要是泵压式(包括泵、涡轮、传动机构和涡轮启动系统等）。

推进剂是靠高速转动的涡轮泵送到推力室的。因此，涡轮泵常常被说成是火箭的心脏。而发动机要工作，必须先让涡轮泵转动起来，这就是涡轮启动系统的任务。涡轮启动系统就像是心脏起搏器一样。涡轮启动系统的种类很多，现以燃气发生器的启动装置为例，来说明推进剂供应系统的工作原理和过程。

燃气发生器是如何点火使推进剂燃烧的呢工作过程是这样的：燃气发生器包括火药启动器和电爆管。电爆管通电后爆炸，引起火药爆炸，产生低温燃气，进而吹动涡轮叶片，涡轮带动泵旋转，转动起来的泵将推进剂的一部分送进燃气发生器，而另一部分则送进推力室。进入燃气发生器的推进剂燃烧生成高温高压燃气，驱动涡轮泵以更高的速度旋转，将大量的推进剂输送到推力室燃烧，进而产生推力。

而发动机控制系统的作用是控制发动机的启动、点火和关机(即熄火)等工作程序，控制推进剂的混合比例，控制推力的大小和方向等。

其工作程序控制由按事先设计好的程序打开和关闭发动机供应系统的阀门来完成。

而推进剂的混合比例和推力的大小，则通过发动机上特有的装置和方法来控制。

推力方向控制早期采用石墨做成的舵来进行。它安装在喷管的排气出口，像船舶的舵那样，通过改变喷气流的方向来调整推力方向。目前，一般采用摇摆发动机，即通过发动机的偏转来调整推力方向。石墨舵偏转和发动机的摇摆，都是由火箭的控制系统发出命令，通过一个叫做液压伺服机构的装置来完成的。

固液混合火箭发动机

这种火箭发动机一般是由放置固体燃料(或氧化剂药柱)的燃料室、喷管和贮放液态氧化剂和燃烧剂的贮箱以及液体推进剂组分供应系统所组成。

当发动机工作时，可以是固态、液态推进剂组分相互接触时自燃点火，也可以像固体发动机那样安装一个火药点火器。液体推进剂组分的供应则用压缩气体或燃气涡轮泵来供应。

上述三种发动机，不论是哪种类型，要提高其性能，主要是提高发动机的喷气速度。因此，最重要的是选择高性能的推进剂。同时要优化发动机设计方案，在尽量减少发动机自重的同时，提高推进剂的比冲值(即能量效应)。

火箭飞行控制系统

火箭飞行控制系统是运载火箭的“智能”部分，好比是火箭的眼睛、大脑和手脚。通常它是由制导系统、姿态控制与电源配电组成的火箭飞行控制系统和设置在地面的测试检查及发射控制系统组成。

制导系统

制导系统由惯性平台和计算机组成，用于控制火箭发动机准时点火、关机和火箭各级的分离，使火箭能按预定轨道飞行和确保有效载荷的入轨精度。

姿态控制

姿态控制用于纠正火箭在飞行过程中的俯仰、偏航和滚动误差，保持火箭以正确的姿态飞行，并实施定向和防流星碰撞。在动力飞行段，姿态控制通过惯性平台速率陀螺—数字控制器—伺服机构连续控制方案来实现；而在惯性飞行段，姿控系统则通过装有小型单组元推进剂发动机的开关控制方案来实现。

电源配电系统

电源配电系统的作用，一是给控制系统的仪器仪表供电和配电；二是按火箭飞行的先后工作程序发出时间顺序的命令；三是控制火箭工作状态的变化。

火箭测控系统

火箭的制导控制和姿态控制等是由测控系统来实施指挥的。

飞行控制系统主要由测试仪表(陀螺仪、加速度表等)、中间装置(电子计算机等)、执行机构(中磁阀门、电爆器材、姿态喷管、发动机伺服机构等)和电源配电装置(电池、二次电源、配电器等)组成。

其中，测量仪表好比是火箭的“眼睛”，它能随时监视运载火箭飞行路线是否对头，飞行姿态是否正确，并及时发出纠偏信号；中间装置则是火箭的“大脑”，它接到测量仪表发来的各种纠偏信号后，立即进行计算和综合处理，并将信号放大后传送给执行机构；执行机构接到中间装备传来的命令后，把电信号转变成一种相应的机械运动，准确地对火箭飞行路线或飞行姿态进行纠偏，使发动机能按时点火、关机和实现各级按时分离。所以执行机构好比是运载火箭的“手脚”。 火箭壳体及结构系统

火箭的壳体及其结构系统是安装有效载荷、飞行控制系统、动力装置等箭上设备，并将它们连成一个有机整体的框架系统。

壳体及结构系统不仅肩负着火箭在运输、发射和飞行过程中承受各种外力、保护箭内仪器设备不受损害的任务，而且还有流线型的光滑外壳，使火箭具有良好的空气动力外形和飞行性能。对一枚大型多级液体火箭而言，其箭体结构通常由有效载荷舱、整流罩仪器舱、氧化剂贮箱、燃料贮箱、级间段、发动机推力结构、尾舱和分离机构等组成。

载荷舱

有效载荷舱一般位于运载火箭的顶端，它是安放卫星、飞船等有效载荷的地方。整流罩是保护有效载荷的火箭外壳。在有效载荷与箭体分离前，整流罩将按照控制系统的命令在空中与卫星或飞船脱离。

仪器舱

仪器舱一般在有效载荷舱的下面，它是安装飞行控制系统主要仪器设备的专用舱段。

箭体结构

火箭箭体结构有多种形式，有单级箭体、多级箭体和捆绑式箭体之分。多级运载火箭各级之间的连接方式有串联、并联和串并联三种。串联式火箭是把数枚单级火箭头尾相接，连为一体。并联火箭又叫捆绑式火箭，它是把较大的一枚单级火箭放置中央，称为芯级，在其周围再捆绑若干枚助推火箭，或助推器，称之为助推级。串并联式火箭与并联式火箭的区别在于它的芯级不是一枚单级火箭，而是串联的多级火箭。

知识点

推进剂

推进剂又称推进药，能有规律地燃烧释放出能量，产生气体，推送火箭和导弹的运行。推进剂具有下列特性：①比冲量高；②密度大；③燃烧产物的气体（或蒸气）分子量小，离解度小，无毒、无烟、无腐蚀性，不含凝聚态物质；④火焰温度不高，以免烧蚀喷管；⑤有较宽的温度适应范围；⑥点火容易，燃烧稳定，燃速可调范围大；⑦物理化学稳定性良好，能长期贮存；⑧机械感度小，生产、加工、运输、使用中安全可靠；⑨若为固体推进剂，还应有良好的力学性质，有较大的抗拉强度和延伸率。常用的推进剂主要有固体、液体两种，少量固液混合体也在试用。

多级火箭与单级火箭相比有以下优点：

(1)、多级火箭在每级工作结束后可以抛掉不需要的质量，因而在火箭飞行过程中，能够获得良好的加速性能，逐步达到预定的飞行速度；

(2)、多级火箭各级发动机是独立工作的，可以按照每一级的飞行条件设计发动机，使发动机处于最佳工作状态，从而也就提高了火箭的飞行性能；

(3)、多级火箭可以灵活地选择每一级推力的大小和工作时间，以适应发射轨道的要求、轨道测量要求以及载人飞船对飞行过载的要求。

多级火箭也有缺点，主要是：

(1)、火箭结构复杂，使用的发动机数量多；

(2)、级与级之间需增加级间段多级火箭结构示意图进行连接，分离次数多；

(3)、结构细长，弯曲刚度差，不容易实现气动稳定。多级火箭由于这些原因使得可靠性降低，成本增加

扩展资料：

人类能够顺利进入航天时代，多级火箭功不可没。多级火箭也是火箭性能要求和技术限制的折中，它本身需要多套发动机、多套控制系统和其他部件，在增加火箭复杂性的同时也提高了研制成本、降低了可靠性。

因此，人们一直在探索利用单级火箭发射载荷的技术，并且已经取得了某些成功。但目前的单级入轨还只限于发射小卫星。

多级火箭可以是串联式的、并联式的或串并联式的，但常用的形式是串联和串并联。串联就是将多个火箭通过级间连接/分离机构连成一串，第一子级在最底下，先工作，工作完毕后通过连接/分离机构被抛弃掉，接着，其上面级火箭依次工作并被依次抛弃，直到有效载荷进入飞行轨道。

并联就是将多个火箭并排地连接在一起，周围的子级火箭先工作，工作完毕后被依次抛弃，直至有效载荷进入飞行轨道，中央的芯级火箭最后工作。以这种方式连接的多级火箭又称为捆绑式火箭。如果芯级火箭本身是串联式多级火箭，这种形式就是串并联。

-多级火箭