Question

火箭能够竖直发射而不会歪掉，原理是怎样的呢？





Answer 1

看似简单的垂直发射问题在现在的航天工程也是一大重要环节，如果火箭的发动机只提供动力能源，那么火箭是100%会翻车的，因为火箭肯定会遇到水平方向的气流，只需要一个轻微的风力就会使火箭在竖直方向产生倾角，发动机的推力就会在水平方向产生分力，火箭就会立刻倾倒爆炸，在航空史上也是曾有这样的事发生。

火箭能够垂直发射主要有两方面原因，是陀螺仪，陀螺在高速转动的时候由于其自身对称自旋稳定的特点，被用来装置在火箭顶部调控火箭升空阶段的姿态问题，通常连接传感器的陀螺仪会安置在姿态控制仓，在陀螺仪底部是一个水平的基座，火箭升空阶段如果歪了，那么基座和陀螺仪之间会产生一个倾斜角度，传感器会将各种倾斜的角度转化成不同相位的电位差，然后通过电脑来改变火箭在不同方向的推力来实现垂直发射，陀螺仪在这里相当于是感知火箭是否垂直的一个工具，而真正能够调控的装置是矢量发动机。

矢量代表着有大小和方向，矢量发动机和传统发动机主要的区别就在于，发动机底部的几个喷口可以旋转调节方向，并且几个喷口的推力可以单独调节，在不同方向上产生不同的推力。如果火箭升空出现了倾斜，那么姿态控制系统中的陀螺仪就会立刻发出指令给矢量发动机，如果火箭轻微向左倾斜。

矢量发动机的喷口就会在左边产生更大的推力，持续将火箭扶直，这种敏感的调控几乎是在瞬间完成的，在火箭的整个升空阶段不断调整，所以真实的火箭升空并不是垂直向上的，而是在水平方向有漂移。当然，火箭姿态控制系统中除了陀螺仪还有卫星定位系统，加速度计等装置协同控制，实际情况更复杂。

Answer 2

火箭发射时的入轨精度，火箭的姿态控制器就有陀螺仪，旋转的发动机喷口，它们可以在不同的方向提供推力，这样火箭在发射的时候，如果遇到外力倾斜的时候，就会调整发动机喷口。

Answer 3

一些火箭为保持垂直发射,应用了圆柱体自旋稳定的特性。点火离开发射架之后,火箭自身将绕着轴线旋转,姿态保持垂直。这种做法,一般用于小型火箭,如探空火箭等。

Answer 4

原理是它有垂直发射功能，科学家已经计算好了它的发射轨道。