火箭是一種運輸工具，它的任務是將具有一定質量的航天器（又稱有效載荷）送song入ru太tai空kong。航hang天tian器qi在zai太tai空kong中zhong的de運yun行xing情qing況kuang與yu它ta進jin入ru太tai空kong時shi的de初chu始shi速su度du的de大da小xiao和he方fang向xiang有you關guan。一yi般ban地di說shuo，如ru果guo航hang天tian器qi進jin入ru飛fei行xing軌gui道dao的de速su度du小xiao於yu第di一yi宇yu宙zhou速su度du（7.91千米/秒），航天器將落回地麵;如果航天器進入軌道的速度介於第一宇宙速度與第二宇宙速度(11.2千米/秒)之間時，它在地球引力場內飛行
，成為人造地球衛星;當航天器進入軌道的速度介於第二宇宙速度與第三宇宙速度(16.7千米/秒)之間時，它就飛離地球成為太陽係內的人造行星;當航天器進入軌道的速度達到或超過第三宇宙速度時，它就能飛離太陽係。

　　1903年俄國科學家齊奧科夫斯基在他的論文《用火箭推進器探索宇宙》一文中提出了著名的齊奧科夫斯基火箭理想速度公式。該公式表述為:

　　Vk =P b g 0l n [(G T +G J )/G J ]

　　式中: Vk —火箭的末速度; P b —比推力(比衝)；g 0—地麵的重力加速度; G T —火箭起飛時的推進劑質量；G J—火箭的結構質量
，其中包括有效載荷。

　　所謂理想速度就是該公式中忽略了許多因素
，如未考慮氣動阻力和地球引力造成的損失，也未考慮g 0隨(sui)高(gao)度(du)遞(di)減(jian)的(de)變(bian)化(hua)及(ji)其(qi)他(ta)因(yin)素(su)。根(gen)據(ju)該(gai)公(gong)式(shi)計(ji)算(suan)出(chu)來(lai)的(de)速(su)度(du)比(bi)實(shi)際(ji)數(shu)值(zhi)大(da)
，所(suo)以(yi)稱(cheng)之(zhi)為(wei)理(li)想(xiang)速(su)度(du)。盡(jin)管(guan)如(ru)此(ci)，該(gai)公(gong)式(shi)仍(reng)足(zu)以(yi)說(shuo)明(ming)速(su)度(du)與(yu)比(bi)推(tui)力(li)、質量比之間的關係。

　　從理想速度公式可以看出

，有三種方法能提高火箭的末速度;一(yi)是(shi)采(cai)用(yong)高(gao)能(neng)量(liang)的(de)推(tui)進(jin)劑(ji)
，即(ji)采(cai)用(yong)高(gao)比(bi)推(tui)力(li)的(de)推(tui)進(jin)劑(ji)，但(dan)比(bi)推(tui)力(li)提(ti)高(gao)受(shou)到(dao)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)的(de)限(xian)製(zhi)

，目(mu)前(qian)常(chang)用(yong)的(de)高(gao)比(bi)推(tui)力(li)的(de)化(hua)學(xue)能(neng)推(tui)進(jin)劑(ji)為(wei)液(ye)氧(yang)和(he)液(ye)氫(qing);二是采用高強度的結構材料，盡量減輕火箭的結構質量，這種辦法也受當前科學技術水平的限製;三是增加火箭的推進劑的質量，但單純增加推進劑質量也不行，當G T增加時貯箱的容積也增加，結構質量隨之增加。（G T + G J）/ G J的比值是非線性增長的，當推進劑適量增多時該比值增長幅度較大。但當 G T越來越大時，該比值的增長幅度將越來越小，最終會趨於一個常值。也就是在P b不變的情況下
，無論G T怎樣增加，火箭的末速度會停留在某個數值上而不再增大.zheyijieguokeyibijiaozhiguandishuoming，jidangtuijinjizengjiashi
，chulezhuxiangrongjizengdazhiwai，zhuxiangsuoshoudaodezaiheyezaizengjia
，yinerzhuxiangdexiangbiyuelaiyuehou，zhuxiangyeyuelaiyuezhong。huojianfeixingyiduanshijianzhihou
，tuijinjibeixiaohao
，zhuxiangyuelaiyuekong
，tuijinjishifangchulaidenengliangbujinyaojiasuyouxiaozaihe，haiyaojiasuzhebufenkongzhuxiang，ruguozhuxiangyuezhong

，yongyujiasukongzhuxiangdetuijinjibilijiuyueda，zhidaosudubuzaizengjia。

　　隨sui著zhe人ren類lei逐zhu漸jian進jin入ru深shen空kong探tan測ce和he空kong間jian飛fei行xing器qi的de功gong能neng增zeng多duo
，要yao求qiu火huo箭jian具ju有you更geng大da的de運yun載zai能neng力li，因yin而er出chu現xian了le多duo級ji火huo箭jian。簡jian單dan地di說shuo

，多duo級ji火huo箭jian就jiu是shi把ba幾ji個ge單dan級ji火huo箭jian連lian接jie在zai一yi起qi形xing成cheng的de
，其qi中zhong的de一yi個ge火huo箭jian先xian工gong作zuo，工gong作zuo完wan畢bi後hou與yu其qi他ta的de火huo箭jian分fen開kai
，然ran後hou第di二er個ge火huo箭jian接jie著zhe工gong作zuo，依yi此ci類lei推tui.由幾個火箭組成的就稱為幾級火箭，如二級火箭
，三級火箭，等等.需要指出的是
，如果多個火箭同時工作，它們隻能算作一個級.多級火箭的優點是每過一段時間就把不再有用的結構拋棄掉，無需再消耗推進劑來帶著它和有效載荷一起飛行.因此，隻要在增加推進劑質量的同時適當地將火箭分成若幹級.最終可以使火箭達到足夠大的運載能力.應當注意
，火箭在某個確定的起飛質量(G T + G J)下並非級數越多越好，因為每一級火箭除了貯箱外至少還必須有動力係統，控製係統，伺服機構以及連接各級火箭的連接結構等.每增加一級，這些組成部分就增加一份.級數太多不僅費用增加
，可靠性降低，火箭性能也會因結構質量增加而變壞.因為在起飛質量不變的前提下，增大結構質量必然要減少推進劑，從能量守恒原理可知其運載能力必然下降.總之，為了提高火箭的運載能力
，采用多級火箭是個好辦法，但不是級數越多越好，它與起飛質量之間有著某種對應關係.多級火箭可以是串聯式的，並聯式的或串並聯式的，但常用的形式是串聯和串並聯.串聯就是將多個火箭通過級間連接/分離機構連成一串，第一子級(多級火箭中上麵級火箭就是下麵級火箭的有效載荷，不含有效載荷的火箭稱為子級火箭)在最底下，先工作
，工作完畢後通過連接/分離機構被拋棄掉
，接著，其上麵級火箭依次工作並被依次拋棄，直至有效載荷進入飛行軌道.並bing聯lian就jiu是shi將jiang多duo個ge火huo箭jian並bing排pai地di連lian接jie在zai一yi起qi，周zhou圍wei的de子zi級ji火huo箭jian先xian工gong作zuo，工gong作zuo完wan畢bi後hou被bei依yi次ci拋pao棄qi，中zhong央yang的de芯xin級ji火huo箭jian最zui後hou工gong作zuo。以yi這zhe種zhong方fang式shi連lian接jie的de多duo級ji火huo箭jian又you稱cheng為wei捆kun綁bang式shi火huo箭jian。如ru果guo芯xin級ji火huo箭jian本ben身shen是shi串chuan聯lian式shi多duo級ji火huo箭jian，這zhe種zhong形xing式shi就jiu是shi串chuan並bing聯lian。在zai"長征"係列火箭中，長征二號E

、長征二號F和長征三號B是串並聯式火箭，而其餘的"長征"係列火箭則都是串聯式火箭.

轉    自：《叩開太空之門—航天科技知識問答》

本文編輯：閆秋