火箭从点火起飞开始,到把人造天体送入预定轨道,这一飞行阶段叫发射阶段．火箭飞行所经的路线叫发射轨道．发射阶段一般分加速飞行段、惯性滑行段和再加速段三个部分,这就如一辆汽车先加速、再滑行、再加速一样．下面仅以一枚三级运载火箭发射一般轨道的人造天体为例,介绍一下火箭的发射过程。

首先,人造天体及运载火箭在工厂制造完成后,要分别进行总装试验,合格后才由大型运载车辆将其运到发射场．像上面所讲的阿丽亚娜5 号运载火箭,原本在6月4 日发射,但在前一天6月3 日清晨,火箭才由总装厂房转送到发射区,四周可通行的道路全部被封锁,直升机在空中巡逻,以防某些人员图谋不轨。

火箭运到发射场后要进行调装,并进行推进剂加注以及各种测试,准备点火．阿丽亚娜5 号火箭在起飞前几个钟头一直不顺利,先是凌晨下了大雨,后来又转为多云加小雨．到上午8 点30 分左右,仍无法发射,地面控制中心的大屏幕上一直有两个红条,分别表明天气和气象条件不具备．9 点27 分左右,大屏幕上出现了绿条,表明发射条件成熟,此时发射进入倒计时。

运载火箭第一级发动机点火后,巨大的轰鸣声震天动地,火箭拔地而起,直冲云霄,此时加速飞行开始．经过几十秒钟,运载火箭开始按预定计划向预定方向拐弯．再过几十秒钟,火箭穿过稠密的大气层,到达六七十公里的高空．第一级火箭关机熄火后,自动分离并掉下来．接着第二级发动机点火,推进第三级火箭和人造天体继续加速前进,此时火箭的飞行轨道变得开始向地面弯曲．同样,第二级火箭按计划熄火分离,到这个时候火箭的加速飞行段已结束．在地球的引力以及自身的惯性作用下,火箭携着人造天体开始自由滑行．当第三级火箭到达与天体预定轨道相切的位置时,第三级火箭点火并进行加速,一直等到人造天体达到所需的环绕速度时,它才把人造天体弹出．第三级火箭关机熄火．至此,运载火箭的整个使命就完成了。

当然,如果要发射地球同步卫星、载人登月飞船、星际探测器,那么火箭的运行轨道就复杂得多了．因为不同的人造天体的轨道是不一样的,按圆与扁来分有整圆和椭圆两种．地球静止轨道就是整圆,1984年我国发射的静止通信卫星,采用的就是这种轨道；如果按轨道高度和倾角来分,也有各种各样的轨道,如极地轨道、地球同步轨道、太阳同步轨道等．我国发射的“风云一号”气象卫星采用的就是太阳同步轨道。

一般地讲,火箭轨道的运行与发射任务紧密相关．如发射地球静止轨道的卫星,必须先把卫星送入初始轨道,当卫星飞临赤道上空时,火箭再次点火,卫星进入远日点高度为35,800 公里的转移轨道；最后当卫星临近椭圆轨道的远日点时,再次点火加速,卫星最终进入地球静止轨道．这就是说,火箭分别跨过了卫星的几种轨道。

再如,发射返回式卫星时,反推火箭是很有意思的东西．一方面反推火箭要调好姿态,它是帮助卫星减速而不是再次加速．这里有一个令人哭笑不得的故事．1959年8月13 日,美国“发现者5 号”卫星返回时,由于火箭把方向调错了,不仅没有把卫星送回来,反而把卫星推到了更高的轨道,结果那颗卫星杳无音讯,逃得无影无踪．载人宇宙飞船的反推火箭也要严格控制．美国“水星号”载人飞船返回前,由于火箭点火时间比原计划晚了三秒,结果飞船的落地点远离回收区,运行轨道也与原计划大相径庭,真是“差之毫厘,谬以千里”。

最后谈一点火箭发射的新构想．到目前为止,世界上主要火箭的发射都是在陆地上进行的,但并不是说除此之外就没有别的发射方式,海上、空中、地下发射三种新的方案正在尝试和探索中。

(1)海上发射方案:

目前世界上有15 个航天器发射中心位于海上．非洲肯尼亚东海岸的圣马科发射场就是其中之一,它由圣马科和圣丽塔两个海上平台和陆上结集营地组成．两个海上平台相距500 米,各自形成体系．其中圣马科平台呈矩形,长100 米,宽300 米,平台上配有发射架、工作拖车等；圣丽塔呈三角形,是发射操作的神经中枢,它有发射航天控制中心、遥测站、雷达等设备．但此发射中心虽然从1967年进行过多次发射,却不能移动,海上发射的优势并没有显示出来。

据报道,美国空军正在研究开发一个新的发射方案: 把浮体或石油钻井平台改造成海上移动型运载火箭发射场．罗马公司的戈里拉浮体海上石油钻井平台被初步选中．他们决定在沿岸设置靠岸的辅助发射装置,另外再在可移动的平台甲板上装上发射台,并把火箭架在上面；海底也打上支柱,并能够抬升平台．运载火箭在固体发射平台上装好后,就可以进行遥控发射。

从海上发射运载火箭有助于保护陆地环境,不需要占用大面积土地,并可以根据具体条件移动发射台．提出这种海上发射的不只有美国,日本也提出了“海上发射复合体”的构想,并取得了专利权．此外,最近也有人提出“航天母舰”的设想,顾名思义,它类似于航空母舰却又不等同于航空母舰．航空母舰主要是出于军事目的；而航天母舰则主要是为发射火箭而着想的。

(2)空中发射方案:

美国轨道科学公司在1986年左右提出了“飞马”方案．它实际上是一种介于地面和太空发射的一种方式．飞马发射过程是这样的: 美国B—52 轰炸机带着二级“飞马”运载火箭从地面起飞,当飞到12,000 米的高度时,长15 米,重18 吨,并带有箭翼的“飞马”火箭自动脱落,下降五秒后,火箭第一级开始点火；随后第二级第三级点火；大约八分钟后,第三级火箭燃烧结束,卫星便被送入到450 公里的运行轨道中．从1990年4月以来,美国果真从B—52 轰炸机上成功地发射了多颗卫星．1993年2月3 日,改装后的B—52 轰炸机把一颗巴西卫星送入到400－800 公里的椭圆轨道。

空中发射方案最吸引人的地方是费用低,只有地面发射的1／3；另外发射时间短,不受发射区域的地理限制,适用于军事上快速发射的要求．但它只适合小型卫星的发射,运载最大容量只有27 吨．同时,美国也有“金牛”标准小型运载火箭．此火箭分四级,能将一吨重的卫星送入轨道,三百多公斤的卫星送入静止轨道．此种火箭已经投入到军民两用。

(3)地下发射方案:

90年代,日本有个公司提出过从地下二千多米深处发射火箭的构想．这个构想要在地下挖一个2000 米深、直径为10 米的竖坑,从底部利用压缩空气发射运载火箭．此种发射方式的优点在于它能节省燃料,并能提高火箭所搭载人造天体的重量,估计本世纪末可以实现。

目前世界上拥有自己卫星的国家很多,但有发射能力的并不多．从商业卫星的发射市场来看,比较先进的火箭型号有以下几个: 一是欧洲空间局研制的阿丽亚娜号火箭；一是俄罗斯研制的质子号运载火箭；一是美国麦道公司研制的德尔它火箭；另一是中国航天工业总公司研制的长征号火箭等。

掌握返回式卫星技术的国家只有四个．除美国和独联体外,我国于1975年首次回收卫星成功,日本1994年用H—2 型火箭发射的“返回大气层实验机”按预定计划溅落在大西洋上。

另外一箭多星技术也引人注目．我国于1981年9月2 日,用一枚运载火箭发射了三颗卫星．美国、独联体也不甘落后．俄罗斯曾于1994年2月14日,用一枚“旋风—3 号”运载火箭发射了“宇宙—2368 号”至“宇宙—2273号”六颗通讯卫星,这些卫星都成功地运行在低轨道上。

中国火箭的商业市场潜力很大．我国在1990年4月7 日、7月16 日、1992年9月14 日、10月6 日,分别发射了亚洲1 号通信卫星、巴基斯坦小型实验卫星、澳大利亚通信卫星、瑞典科学试验卫星．长征3 号是我国比较成熟的运载火箭．虽然,我国卫星发射也曾有过挫折,但中国火箭的发射成功率仍是世界上最高的,前景很好．最近一次发射是在1996年7月3 日,中国在西昌用“长征三号”发射了“亚太