航天飞机的两个固体火箭助推器能够产生2540吨的推力，再加上三个航天飞机主发动机的544吨推力，在航天飞机发射时总共产生3084吨的推力，所以当固体火箭助推器点火之后，重量为2041吨的航天飞机就会立马发射到空中。

  人类对于太空项目总是充满了好奇，但对其中的细节却并不是很清楚。或许他们会知道火箭的一些工作原理，但并不是全部。这篇文章会对火箭进行详细介绍，重点会在推进器身上。“火箭”在不同语境中会有不一样的意思：在日常生活中，人类能够正常的使用小火箭将烟花发射到天空中；人类驾驶的小型火箭弹；还有能将卫星、载人飞船等有效载荷发射到太空的巨型火箭。虽然大小不同，但是它们都能够直接进行有效载荷，并且都具有单级或多级。火箭各级里放置的是可提供燃料和氧气的推进剂，在火箭发射时，它们能对火箭产生巨大的推力。但在不同的火箭之中，所使用的燃料、氧化剂又有很大的不同，其点燃方式和使用的发动机也不一样。

  氧化剂是什么呢？氧气是一种助燃气体，但是因为太空中没有氧气的存在，所以火箭需要携带氧化剂来帮助燃料燃烧。至于发动机，火箭通常会配备不同的发动机。在航天飞机中，一共有四种不同的发动机以及三种燃料/氧化剂组合。

  航天飞机主要指美国的航天飞机，苏联的暴风雪号没有服役，不计入，从这个方面看，航天飞机是人类史上第一种大型往返载具，可重复使用。在航天飞机起飞上升过程中，尤其是在发射和升入轨道阶段，宇航员的体验感都是极差的。体验感极差的原因主要在于他们处于受控燃料释放的上方，在主引擎点亮后的短短9分钟时间内，燃料和氧化剂就会产生强大的能量，使航天飞机进入轨道的同时失去了94%的质量。

  在任务控制中的最后几秒，必须要确保所有系统都是处于正常状态的，否则自动程序就会强制停止发射任务，在之前的历史中，有出现过几次问题，但幸好有自动程序的存在，它在固体火箭助推器（SRB）点火之前强制关闭了航天飞机主发动机（SSME），这才没有造成非常大损失。燃料和氧化剂从发动机喷嘴释放时，点火器会产生很多火花，可以在网上找到相关视频。

  由于固体火箭助推器一旦点火就不能终止，所以必须要确保主发动机处于正常状态，才可以有效的进行点火。接下来，就是航天飞机的分离阶段，要注意的是：在固体火箭助推器点火和航天飞机分离的过程中，即使出现了危急情况，机组人员也无法逃离机舱。航天飞机主发动机采用的燃料，基本都是可清洁的氢气加氧气的组合，不会产生任何污染；而那些低效率威力大的固体火箭则会产生一堆的废气污染。

  推进剂是火箭的必须携带品，再加上航天飞机需要携带轨道飞行器、固体火箭助推器（2个）、燃料和氧化剂罐等物体，所以在发射时的总重量可达2041吨。而轨道飞行器中有效载荷、机组人员等重量也只有136吨，也就是说最终进入轨道的重量只有5%。（这也就是SpaceX研发助推器可重复使用的原因）

  航天飞机的两个固体火箭助推器能够产生2540吨的推力，再加上三个航天飞机主发动机的544吨推力，在航天飞机发射时总共产生3084吨的推力，所以当固体火箭助推器点火之后，重量为2041吨的航天飞机就会立马发射到空中。

  当固体火箭助推器燃尽后就会离开轨道飞行器和外部燃料箱，而这时宇航员就不会有那么极差的体验感了，但这还不是结束。航天飞机主发动机仍在产生推力，而轨道飞行器和外部燃料箱的重量也并不重，所以航天飞机长期处在加速中，达到3g。在达到这个速度时，制导计算机就会对它的速度来控制，因为这个速度会损坏航天飞机的仪器和有效载荷。而SSME在8.5分钟后会被关闭，也就是主机关停（MECO）。

  同样的，主机截止也不是结束。为了让轨道飞行器到达目标轨道上，航天飞机和外部燃料箱需要分开，然后使用另一种推进系统（轨道操纵系统），将轨道飞行器送到目标轨道上。轨道飞行器的尾部是三个航天飞机主发动机的所在位置，主发动机的上方是轨道操纵系统，周边还有两个小型火箭发动机。轨道操纵系统能使航天飞机处于平稳的轨道上，以及较稳定的速度。

  航天飞机主发动机使用的燃料是低温液态氧和氢；固体助推器则是将固体混合高氯酸铵作为氧化剂，雾化铝粉作为燃料；而轨道操纵系统使用的是一甲基肼和四氧化二氮的组合，这个组合可以靠地着火。以上就是太空项目中最常使用的推进剂。在航天飞机中，还有第四种推进系统，那就是使用一甲基肼和四氧化二氮的反应控制管理系统推进器。它能够保证航天飞机的正确飞行方向、提供备份等功能。

  航天飞机和常规火箭看起来十分相似，但它们却有很大的不同。常规火箭可以将有效载荷送到太空，航天飞机也可以，航天飞机的轨道飞行器就等同于火箭的有效载荷。它的重量为136吨，但是最终进入轨道的有效载荷还会小于这个数值。航天飞机具有很多功能，但是它的运输功能远低于火箭，这也就是在建立国际空间站时，它有必要进行40次飞行任务，才能完成所需物品的运输。不过航天飞机遭遇两次凌空爆炸断送飞行生涯，第一次是挑战者号，第二次是哥伦比亚号，由于两次爆炸，导致14名宇航员死亡，直接断送了航天飞机的前景。

  巨型火箭通常拥有多级，包括机械，发动机和燃料箱等下级可以使火箭加速上升，而火箭的上级则能够在一定程度上帮助有效载荷进入轨道。目前有很多工程师尝试让轨道飞行器成为单级轨道飞行器，但目前的常规化学推进系统并不允许它成为单级轨道飞行器。

  但在佩刀火箭发动机出现后，单级轨道飞行器从不可能转变为有可能。它是可以将大气氧气转化为燃料的呼吸发动机，这一个模式一改以往的常见燃料氧化剂组合。并且在航天飞机达到高超音速后，它又像常规火箭发动机一样，能够正常的使用氧化剂作为燃料。

  不同之处：如果是较重的有效载荷，常规火箭会在火箭助推器上使用绑带，在燃尽之后，助推器就会离开火箭。火箭第一级也是如此，然后火箭上级就会点火启动。而航天飞机的有效载荷（轨道飞行器），是位于外部燃料箱的侧面，在固体火箭助推器离开之后，轨道飞行器会和外部燃料箱一起进入轨道。如果是执行高轨道和星际任务，它们还会启动第三推进阶段。

  相似之处：火箭也有保证正确方向的反应控制管理系统推进器，在火箭助推器离开火箭的时候，使用的是爆炸性分离系统。火箭和航天飞机都需要计算机航空电子、制导、导航等系统；它们都需要可提供实时消息的通信系统；还有在它们偏离路线后，可以炸毁它们的射程安全系统；能控制它们的推力矢量控制；最后，它们都使用电力系统和电池的结合。

  火箭的革命：目前，很多火箭公司甚至太空机构，都在致力于研发出成本更低的火箭，在低成本的火箭研发成功之后，像Atlas和Delta这种昂贵的火箭的市场将会被替代。据报道，目前美国宇航局也正在研发新的大火箭，但新型大火箭使用的似乎还是太空发射系统，这也就从另一方面代表着该火箭的成本并不低。未来的火箭市场——让我们一起拭目以待。