速度战胜引力
每逢佳节，人们都要燃放鞭炮和烟花。当鞭炮点燃后，鞭炮内的火药发生爆炸，爆炸产生的力量将鞭炮射向天空。火箭和鞭炮的发射原理是一样的。鞭炮只是发射到天空，而运载火箭要发射到太空，所以要给火箭一个很大的、连续的力量。
火箭升空的力量是靠发动机工作时，喷出的高速燃气给火箭一个反作用力，即推力，使火箭的速度产生变化，且速度不断增大。在飞行过程中，随着推进剂的消耗，火箭的重量不断减小， 速度越来越快，直到冲破地球引力，到达太空。
怎样提高火箭速度呢？火箭专家告诉我们，提高火箭速度有两个办法，一是提高气体喷射速度，二是尽量减少火箭的重量。提高喷射速度的办法比减轻重量的办法更有效，但喷射速度的提高，也有一定的限度。因为要提高喷射速度，必须有高效能的推进剂，才能产生高温、高压的气体，从而高速地从喷口喷出；同时还要求制作燃烧室和喷管的材料能经受得住高温、高压和高速的考验。
液体燃料的火箭喷射速度为3000千米/秒，燃烧室压力200个大气压，温度高达3600℃左右。把喷气速度提高到4.3千米/秒就是很高的技术了，要想把质量比提高到10千米/秒是很难办到的。火箭除了外壳、存储燃料的设备和燃烧室外，还要有发动机、仪器、控制设备和要运送的人造卫星、导弹弹头等有效载荷。燃料燃尽后，剩余的重量还是相当大的。
火箭必须要突破地球引力。怎样才能到达太空呢？俄罗斯的火箭理论家齐奥尔科夫斯基很聪明，早就计算出单级火箭的最终速度是有限的。单级火箭只能发射很
近的距离，不能到达太空，只有利用多级火箭才能获得较大的最终速度，才能到达太空。
多级火箭是由二级、三级或四级火箭组成。火箭最后面一级大一些，第二级小一些，第三级更小一些。为了达到更高的速度和更远的距离，让大火箭推动小火箭，小火箭推动更小的火箭，最终进入太空，这样不就可以到达太空了吗？人们都夸齐奥尔科夫斯基是“聪明的小聋子”。
科学证明：把卫星送入185千米高度圆轨道所需
速度为7.9千米/秒，送入1000千米高度圆轨道所需速度为8.3千米/秒，送入地球同步静止卫星轨道所需速度为10.25千米/秒。
智慧挑战阻力
地球外面有一层大气层。大气层离地面越低，空气密度越大；大气层随地面高度增加而空气密度减小，越高空气越稀薄，阻力就越小。稠密的大气层的厚度大约在100千米。大气层分为对流层、平流层、中间层、电离层和外大气层，再外面就是空间、深度空间。
对流层：最靠近地球表面，厚度为10至20千米。10千米内，空气密度高；10千米到20千米，空气稀薄。
平流层：距地球表面20至50千米，空气稀薄。
中间层：距地球表面50至85千米，空气很稀薄。
电离层：距地球表面100至800千米，极少空气。
外大气层：几乎没有空气。
大气层能形成空气阻力。火箭在空气中运动时，会与空气产生摩擦力，形成空气阻力。空气阻力的大小与火箭的速度、火箭的形状等都有很大的关系。火箭的速度越快，体积越大，受到的空气阻力就越大。
美国火箭理论家哥达德研究出一个巧妙的火箭发射原理。由于发射火箭主要要克服地面到100千米以内的空气阻力，减少空气阻力的方法主要是对箭体进行流线型设计、使用特种耐高温材料与涂料和设定合理的飞行程序。
火箭刚起飞时，第一级火箭的速度很慢，阻力很大。随着火箭进入对流层、平流层，速度增快，温度提高，第一级火箭燃烧完毕后被抛弃。第二级火箭点火后速度也从慢到快，温度越来越高时，火箭进入中间层，空气阻力开始减小，速度更高而温度不再增高。当第二级火箭燃烧完毕，火箭已经飞过中间层，冲出100千米的卡门线。第三级火箭进入电离层后，空气阻力越来越小，直至消失。
现在，所有火箭都按照哥达德先生的“神经病的速度”发射。当指挥员下达点火命令，开始倒计时：“10、9、8、7、6、5、4、3、2、1，发射！”火箭点火，喷射的火焰和巨大的轰鸣声震撼大地。火箭缓缓飞离发射塔，越飞越快，越飞越高，飞越卡门线。10分钟左右，火箭进入200多千米的过渡轨道，真正进入太空。
分离就是胜利
当苏联第一枚运载火箭即将携带第一颗人造卫星发射时，苏联火箭专家、总设计师科罗廖夫心情十分复杂。他衷心希望自己的“宝贝”能顺利踏上征程，开创人类太空航行的新纪元，但又担心发射失败。他曾仰望“卫星”号火箭高大的身躯，抚摸着它说：“小子，祝你好运！”。“卫星”号火箭果然不负众望，成功将第一颗卫星送入太空。
在飞行过程中，为达到提高速度的目的，运载火箭会抛掉完成工作任务的火箭壳体和发动机。运载火箭有各种分离系统，包括各级的分离、卫星与运载火箭末级的分离、卫星与整流罩的分离。级间分离系统既要保证各级牢固连接，又要在下面一级工作完毕之后，可靠地分离。
只有火箭到达卫星的预定轨道时，火箭才算完成运送任务，这时航天器便会与火箭分离。
飞行五部曲
发射火箭的风险极大。火箭专家为运载火箭设计了精确的飞行时序。运载火箭从地面起飞直到进入最终轨道，要经过以下几个飞行时序。
1.大气层内飞行段：火箭从发射台垂直起飞，在离开地面以后的十几秒内一直保持垂直飞行。在垂直飞行期间，火箭要进行自动方位瞄准，以保证火箭按预定的方位飞行。
2.零攻角飞行段：垂直飞行100多秒后，火箭到达70千米高度，而后，转入零攻角飞行段。火箭在大气层内的速度要超越声速，当第一级火箭熄火，为减小重量，需抛掉第一级火箭。这时必须使火箭的攻角接近于零。
3.等角速度飞行段：第二级火箭发动机点火，继续加热。起飞2到3分钟后，高度到达150～200千米，这时，第二级火箭已经飞行在稠密的大气层以外。整流罩在第二级火箭飞行段后期被抛掉。火箭按照最小能量的飞行程序，即以等角速度做低头飞行。
4.停泊轨道滑行段：达到停泊轨道高度和相应的轨道速度后，火箭即进入停泊轨道滑行。若运送低轨道的航天器，火箭这时就已完成任务，航天器便与火箭分离。
5.过渡轨道段：过渡轨道，又称为转移轨道。对于高轨道或行星际任务，第三或末级火箭在进入停泊轨道以后还要再次起动。当火箭将航天器加速到过渡轨道速度或逃逸速度，航天器便与火箭分离。
当航天器与火箭分离后，火箭残骸将降落到地面。那些处于很高高度的火箭残骸，将成为太空垃圾，多年以后才能回到地球或在大气层中烧毁。
2009年6月21日，俄罗斯从拜科努尔航天中心发射了一枚“天顶-3”号运载火箭，成功将一颗通信卫星发射升空。飞行时序如下：
（1）0：00：00 升空；
（2）0：02：29 第一级火箭分离；
（3）0：05：19 抛弃整流罩；
（4）0：08：31 第二级火箭分离；
（5）0：08：41 第三级火箭第一次点火；
（6）1：19：09 第三级火箭第二次点火；
（7）6：11：58 第三级火箭第三次点火；
（8）6：24：40 火箭与卫星分离；
（9）6：30：00 卫星进入转移轨道，飞向36000千米的静止轨道。
进入太空的大门
运载火箭发射以基础科学和技术为基础，也汇集了许多工程技术的新成就。力学、热力学、材料学、电子技术、光电技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、低温技术、半导体技术、制造工艺学等对运载火箭技术的发展起了重要作用。这些科学技术在航天应用中互相交叉和渗透，产生了一些新学科，使航天科学技术形成了完整的体系。航天技术不断提出新要求，促进了科学技术的进步。
运载火箭发射是一项庞大、复杂、各种高科技综合运用的工程，是衡量国家综合技术和实力的指标，也是现代科学技术的结晶。
人们把航天发射中心称为“进入太空的大门”。全世界有许多国家和公司具备发射航天运载火箭的能力。如俄罗斯的拜科努尔航天中心，美国的肯尼迪航天中心、范登堡空军基地，欧洲的库鲁航天中心，日本的种子岛航天中心，中国的太原卫星发射场、酒泉卫星发射场、西昌卫星发射场，印度的萨迪什·达万航天中心等都是世界著名的航天发射中心。
发射运载火箭需要技巧。根据地理位置，决定发射场和发射的轨道。每座发射场都有发射一定倾角、方向和轨道航天器的特点。如我国酒泉卫星发射中心位于高纬度，能发射倾角较大的中、低轨道卫星。太原卫星发射中心具备发射多射向、多轨道，特别是太阳同步轨道的中、低轨道卫星的条件。
