火箭是如何飛上天的？單級火箭和多級火箭又有什麼區別？

航天器是如何飛入太空的？民用飛機之所以能夠升空，那是因為它有機翼。再看看直升機，它之所以能夠飛來飛去，那是因為它有螺旋槳。我們知道，航天器是依靠運載火箭將其運送至太空的，可是火箭既無機翼又無螺旋槳，那火箭又是如何飛入太空的呢？

化學火箭是最常用的火箭，火箭發動機點火以後，燃料快速燃燒產生大量高壓燃氣，高壓燃氣在噴管處急劇膨脹，並透過發動機的噴管高速噴出，從而對火箭產生反作用力，推力的方向與火箭所噴射氣流方向相反，這就是火箭推力來源。

在運載火箭從地面發射到入軌的過程中，它要經歷不同的飛行階段。第一個階段是垂直起飛階段，大多數火箭是垂直於地面發射的。第二個階段是轉彎機動階段，在火箭發動機推力作用下，使火箭的飛行方向指向預定方向。第三個階段是軌道切入階段，對於地球軌道航天器來講，航天器達到所需軌道高度和入軌速度後，發射任務就完成了。對於星際航天器來講，還要再經歷一段時間的飛行然後再進入星際轉移軌道。綜上所述，航天器是依靠運載火箭將其運送至太空的，當航天器達到軌道高度和入軌速度後，就可以在其軌道內進行無動力飛行了。

那麼為什麼要用多級火箭發射航天器呢？你一定在電視上見到過許多火箭發射的場景，有星的發射還有月球探測器的發射，可是你有沒有想過，為什麼要用多級火箭發射航天器，用單級火箭能不能完成發射任務呢？

單級運載火箭因避免了因分級而帶來的高成本和複雜性等問題，人們普遍認為其可靠性比多級運載火箭更高，並且有些單級運載火箭或許還可以回收或重複利用。然而單級火箭也有它的不足之處。當單級火箭執行一段時間後，在發射前與已經消耗的燃料相對應的殼體部分、貯箱部分的質量對增加火箭的動能毫無用處這就使得它的有效載荷相對很小。

多級運載火箭的每一級均為一枚完整的火箭，均有自己的推進劑、一臺或多臺火箭發動機和控制系統，一旦某一級的推進劑耗耗盡，把該級火箭的死重包括貯箱、殼體、儀器裝置等拋掉，省下這部分無用質量繼續加速所消耗的能量，從而使得攜帶有效載荷的最後一級的末速度可以加速到比單級火箭更高。但火箭的級數也不能任意增多，因為那樣會增加物理機構的數量，複雜性和質量。一般來說，最合適的級數是兩到六級，所以用多級運載火箭發射航天器能夠及時拋掉無用質量，從而增加運載火箭有效載荷。