答网友问火箭为什么是站着发射的

我们的微信后台一直收到很多网友特别是航天爱好者关于火箭的提问，近期我们将这些问题整理出来，并专门开辟了《答网友问》这个小栏目。今天我们就为大家解答“火箭为什么是站着发射的，它可以像飞机一样水平起飞吗？”解答人是来自火箭院研发中心的航天运输系统工程师陈春燕。

在回答这个问题之前，我们需要先回答另一个问题：

火箭和飞机的目的地有何不同？

大家知道，火箭是要飞出大气层、摆脱地球引力的的，而飞机只是在大气层里做了一个抛物线，最终还是要回到地球。目的地不同，决定了它会选择不同的起飞方式。

△火箭与飞机起飞方式不同

火箭垂直起飞：为了赶快冲出大气层

火箭要把卫星送到预定轨道，需要达到一定的速度和高度。在它飞行的过程中，除了自身重力的牵制，稠密的大气阻力是阻碍火箭加速、高飞的重要因素。所以火箭的助推器和一级火箭的使命就是带上足足的燃料猛喷，把火箭快速送到50公里以上的大气层。比如长二F火箭起飞质量是470多吨，助推和一级推进剂就有350多吨，占到73%。所以对火箭来说，在大气层里待的时间越短、飞的路程越短，空气阻力对火箭飞行的影响才会越小。

我们都知道，点到线之间的距离，垂线最短。在各种角度中，垂直起飞是火箭冲出大气层的一条最短路径。除了路径短这一因素外，垂直发射的推力只要稍微超过起飞重量，火箭就可以腾空而起。要是有角度的话，就需要更大的起飞推力。

火箭垂直起飞，穿越稠密大气层的路程短、时间短、空气阻力造成的速度损失小。但如果长时间垂直上升，由重力造成的速度损失就会凸显出来，最终将不能达到所需的宇宙速度。因此，在起飞后十几秒火箭一般会进行程序转弯，逐渐转为水平方向。

△火箭飞行轨迹

飞机水平起飞：为了借助大气的力量

那飞机为什么不考虑大气阻力的因素，也垂直起飞呢？除了乘坐舒适这一因素外，二者的动力原理以及与大气的关系也不一样。火箭是要尽快摆脱大气，而飞机飞行是依靠大气。空气在机翼表面的流动会产生升力，这个力在飞机的飞行过程中起到了非常重要的作用。飞机起飞前要依靠发动机的推力，先来个助跑，当作用于机翼表面的升力大于重力的时候，飞机就飞起来了。飞机发动机的推力远低于它的重力，能依靠“大自然的力量”，就不用自己带那么多燃料了！

未来火箭有可能换个方式发射吗？

随着发射技术的发展，目前国际上正在研究磁悬浮发射、空中发射、真空管道发射等，因为原理不同，因此在发射的时候可以呈各种角度。未来，火箭还真可能不走寻常路哦。

图片由火箭院研发中心提供

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