航天离不开火箭。在人类漫长的航天征途中，中国古代发明的火箭功不可没。19 世纪后期到 20 世纪初，涌现出许多富于探索精神的航天先驱者。他们对航天事业的早期发展作出了重大贡献。

俄国的齐奥尔科夫斯基，在本世纪初曾被人们讥笑为古怪的梦想家。但恰恰就是这位火箭鼻祖，最早从理论上提出，用多级火箭或叫“火箭列车”可以克服地球引力而进入太空。1926 年 3 月 16 日美国戈达德博士，成功地发射了世界上第一枚液体推进火箭。尽管这枚小巧的火箭，只飞行了短短的 2.5 秒钟，到达 12 米高，56 米远处，但是人类终于找到了打开太空王国大门的金钥匙。虽说是找到了金钥匙，但要真正进入太空，没有现代先进的科学技术和工业基础，仍然是做不到的。

现在人们较为熟悉的是运载火箭。运载火箭是多级火箭组成的运输工具，能把人造地球卫星、载入飞船、空间探测器等有效载荷送入轨道。运载火箭一般由 2～4 级组成，每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。末级有仪器舱，内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统，这些系统有一些组件分置在各级适当的位置。级与级之间靠级间段连接。有效载荷装在仪器舱上面，外面套有整流罩。整流罩是一种硬壳式结构，其作用是在大气层飞行段保护有效载荷，飞出大气层后就可抛掉。整流罩往往沿纵向分成两半，由弹簧或无污染炸药索产生分离力而分开。整流罩直径一般等于火箭直径，在有效载荷尺寸较大时，也可大于火箭直径，形成灯泡形的头部外形。

运载火箭是 20 世纪航天重大成就之一。如果我们能够了解它发展的三个里程碑，就不难揭开航天飞速发展背后的秘密。运载火箭是在第二次世界大战后，在导弹的基础上发展起来的。1957 年世界上第一颗人造卫星上天，揭开了空间时代的帷幕之后，许多人已认识到运载火箭是航天技术的重要组成部分。运载火箭是一种利用火箭发动机作动力的运输工具，通常把发射人造卫星的火箭称做运载火箭，把带有弹头的火箭称做导弹。因此，导弹与运载火箭的不同，主要是运载对象不一样。

运载火箭发展的第一个里程碑，是利用洲际导弹，或者是在中程导弹的基础上增加末级火箭。比如原苏联用来发射第一颗人造卫星的运载火箭，就是用 SS? 6 洲际导弹改装成的，把弹头换成了卫星。火箭全长 29.167 米，最大外径为 10.3 米，起飞重量 267 吨，起飞推力为 3900 千牛，这是当时世界上最大的运载火箭。在这基础上又添加了第三级火箭，就形成了可用来发射东方号飞船和月球号卫星的运载火箭。之后，再将第三级换成威力更大的火箭后，又形成联盟号飞船的运载火箭。在此基础上，增加直径 2 米，长 2 米的第四级火箭，就可把金星探测器射向金星。

原苏联就是利用这种办法，从 1957 年开始接二连三地发射各种卫星、飞船，当时实在令人感到深奥莫测。现在通过对 SS? 6 导弹演变的了解，完全可揭开早期它神速发展的全部奥秘。

运载火箭发展的第二个里程碑，是利用已有的中程或远程导弹，改装成组合型多级运载火箭，几乎任何一种火箭或导弹，都可以作为多级 运载火箭组合体的组成部分。美国就是以“雷神”中程导弹，“大力神”、“宇宙神”洲际导弹为基础，配置新研制的“德尔它”型固体推进剂、“阿金纳”型液体推进剂、“半人马座”型液氢液氧推进剂的三种通用性末级火箭，进行积木式组合，派生出许多种性能不同的运载火箭。用这些火箭发射了各种科学卫星、地球观测卫星、通信卫星、气象卫星以及金星、水星、火星、月球等的探测器和载人飞船。以美国“大力神”组合型运载火箭为例，“大力神”原是洲际导弹，卸下 3.7 吨的作战弹头之后，一、二级弹体与“阿金纳”组合后，火箭全长 38.3 米，起飞重量 170 吨，起飞推力 2313 千牛，可以把 3.6 吨重的卫星送入近地轨道；把 1.1 吨重的卫星送入同步转移轨道。如果换一种方式组合，在第二级火箭顶端增加“变轨级”，两侧捆绑两台助推火箭（所谓“变轨级”，是指可以多次变轨，使末级火箭与卫星结合起来，成为空间飞行器的组成部分。），利用它可以把 15 吨重的卫星送入近地轨道；把 1.5 吨重的卫星送入 36000 千米高的圆形轨道，使卫星绕地球的转速与地球自转率相同，把它称为同步轨道。如果将“变轨级”再换成“半人马座”火箭作末级火箭，就可分别把 17.2 吨重的卫星送入近地轨道；3.1 吨重的卫星送入同步轨道；3.6 吨重的卫星送入逃逸轨道，探测火星、木星、土星的探测器就是用这种火箭发射的。

运载火箭发展的第三个里程碑，是为航天研制大型火箭。人要飞向远离地球 38 万千米的月球，往返需要 8 天时间。美国设计的“阿波罗”飞船，总重量 46 吨，高 25 米，最大直径 6.6 米。在导弹基础上发展起来的运载火箭，远远不能满足要求、需要专门研制一种新型运载火箭。按照阿波罗工程计划，研制成功了土星? 1 号、土星? l 号 B、土星 5 号三种专用巨型火箭。土星? 5 号运载火箭，是三级型液体推进剂火箭，全长 85 米，直径 10 米，重 2983 吨，起飞推力 35711 千牛，总功率约 2 亿马力，相当于 200 万辆普通大轿车功率的总和。运载火箭与“阿波罗”登月飞船组装后，高度 110 米，约相当于 36 层楼房的高度，起飞重量 3353 吨。能把 127 吨重的卫星送入近地轨道，或者把 50 吨重的飞船以第二宇宙速度送入月球轨道，使运载火箭进入到第三个里程碑。

人们谈论起运载火箭发展的速度，总喜欢与火箭的第一次飞行相比较。戈达德 1926 年的历史性飞行高度还不到现代火箭箭体高度的一半。到 20 世纪 90 年代，俄罗斯、美国、法国、日本、中国、英国、印度、欧空局已研制成功几十种运载火箭，它们是具有大、中、小运载能力的火箭。最小的仅重 10.2 吨，推力约 124 千牛，只能将 1.47 千克重的人造卫星送入近地轨道，而最大的则重达 2900 多吨，能把 120 多吨重的载荷送入近地轨道。

我国发射卫星的运载火箭，也是导弹武器基础上发展起来的。1970年 1 月 30 日，中远程火箭飞行试验取得了圆满成功，利用该火箭的第一、二级加以改装，再加上新研制的第三级固体燃料火箭，构成三级运载火箭——长征 1 号（代号 CZ? 1，英文代号 LM? l）。1970 年 4 月 24 日，长征 1 号火箭把 173 千克重的我国第一颗卫星“东方红 1 号”送上太空。远程火箭的研制，始于 60 年代中期，为了研制出能接近当时世界先进水平的远程火箭，采用了种种新的技术，如制导技术、推进技术、新型结构材料以及发射试验等许多方面都有新的突破。1971 年 9 月，在我国西 北酒泉发射场，进行了第一次洲际火箭飞行试验，基本获得成功。以洲际液体火箭为基础，经过适应性修改后，构成了长征 2 号、长征 2 号丙运载火箭，能把 2800 千克重的卫星送入近地轨道，用它发射了一系列返回式卫星。

随着我国社会主义建设的发展，通信和电视广播事业部门迫切需要发射静止轨道通信卫星。于是，在长征 2 号火箭的基础上，增加了以液氢液氧为推进剂的第三级，命名为长征 3 号，它能把 1450 千克的载荷送入地球同步转移轨道。与此同时还研制成功长征 4 号，它与长征 3 号火箭的主要区别是第三级发动机不是氢氧发动机，而是与第一、二级相同的常温推进剂发动机，于 1988 年 9 月成功地发射了太阳同步轨道气象卫星。为了将成熟的运载火箭技术推向国际卫星发射市场，火箭专家又在发射成功率很高的长征 2 号火箭的基础上，加长箭体段作为芯级，再在第一级箭体周围捆绑上 4 枚液体火箭助推器。这种火箭被命名为长征 2 号 E，俗称长二捆，能将 9000 千克载荷送入近地轨道。长二捆的研制工作必须解决箭体捆绑稳定、捆绑连接、助推火箭分离等 20 多个关键技术。 1992 年 8 月把目前世界上最重的“澳星”准确地送上预定轨道。这标志着中国航天技术又跨上了一个新台阶。目前我国正在研制长征 1 号丁、长征 3 号甲、长征 3 号乙、长征 4 号乙，这些火箭研制成功后，我国运载火箭将形成系列，可以满足国内外各种卫星发射的需要。