火箭的实质是一种无人驾驶的飞行器,也叫空间运载工具．它的任务就是把称为有效载荷的人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、星际探测器等送入各自的空间轨道,去完成它们的使命。

早期的火箭是单级的,现代火箭大多是多级型．多级火箭的思想是20世纪初俄国科学家齐奥尔科夫斯基提出来的．他大胆地提出月亮、星际旅行的设想,并指出只有用液体作推进剂的多级火箭才能完成字宙航行的任务．与此同时,他还推出了著名的齐奥尔科夫斯基公式,为宇宙航行的理论工作做出了重大贡献。

但是他的想法并不完全对,因为火箭不光用液体燃料,固体燃料、固液混合燃料也可以用．在液体火箭技术方面,美国学者高达德取得了巨大的成就．从目前来看,现代火箭大部分使用液体燃料．像1996年6月4 日失事的阿丽亚娜5 号运载火箭就是这样．当然,固体燃料火箭也不少,如美国“侦察兵”型运载火箭,阿丽亚娜5 号的两个助推火箭正是使用了固体燃料．液体、固体火箭都是化学推进剂运载火箭,它们用在地球范围、月球范围和太阳系内的行星际航行已游刃有余；把它用在太阳系以外的恒星际航行与漫游的探测器上,也会有很大的把握；但如果把它用在太阳系以外的实际恒星际载人航行上,则显得太慢,有一种老牛拉破车的感觉．所以新型运载火箭,像电子火箭、核火箭和光子火箭正在研制中。

火箭外型看起来像个长长的细管,头部尖尖的,所以这样设计是为了克服大气的阻力．不过,这个细管并不是笔直的,常常有微微凹进和凸出的部分,我们知道它是一节一节的,这叫多级火箭．多级火箭有两种首尾相接的方式,一是单纯的串联式,是一节一节地联起来的,像阿丽亚娜1 号、2 号火箭就是这样；再有就是串并混合式．它往往是上面一级串联,下面一级并联,是捆起来的,像阿丽亚娜3 号、4 号、5 号,我国的长征号捆绑式运载火箭,从意思上说都是串并联合式．当然不管是采取何种形式,都力求使用多级火箭,增加运载能力,多带些东西上天。

整个运载火箭由箭体结构、动力装置、控制系统、分离系统等部分组成．箭体结构就是运载火箭的骨骼架子,它有仪器舱、推进剂箱和尾段,头部的帽子——整流罩也可以包括在里面．大型的运载火箭还有尾巴——尾翼．箭体结构就像人的结构一样,它的主要功用是装置各种器官和实用物；不同的是,这些器官和实用物是各种仪器设备、发动机和推动剂等。

火箭的动力装置,就是帮助火箭使劲的东西,包括发动机和液体推进剂输送系统．它的任务是解决火箭的能量和动力问题．运载火箭都使用火箭发动机,它的特点是无需外来氧气,自己已经带足了氧化剂和燃烧剂,准备在真空中燃烧．如前面所说,固体火箭和液体火箭是不同的,其燃烧过程也有差别．液体火箭发动机装的是像水一样的液体．需要如水泵一样的输送系统抽取燃料．液氢液氧是一种常见的低温高能推进剂,极容易燃烧,不容易储存,但用在运载火箭上却很方便．火箭发动机不能出故障,否则整个发射会功篑一瞬．1995年3月28 日,俄罗斯用“起飞号”运载火箭发射一颗以色列卫星、两颗本国卫星以及墨西哥的试验仪器时,由于发动机失灵,10 分钟后火箭爆炸。

固液体火箭的燃料一定要封密好,如果稍有泄漏,就会酿成大祸．1986年1月28 日,美国卡纳维拉尔角宇航中心,火箭发射一分钟后,由于右侧固体助推火箭圆筒焊接处的密封圈出了问题,使火箭燃烧的火焰窜出来,烧坏了机外燃烧舱的液氢容器,最后造成助推火箭和机外燃烧舱分离,进而猛烈爆炸,致使搭载飞船的七名机组人员遇难。

控制系统,就像人的神经系统一样,它能指挥火箭进行各种行动,包括制导系统、姿态控制系统、发射系统等．控制系统的任务是使运载火箭保持正常的运行姿态,该偏就偏,该正就正．运载火箭的制导系统有惯性制导和无线电制导．惯性制导是依靠运载火箭的设备来指导自己运行；无线电制导要通过他人来帮助,地面雷达将测出的运载火箭方位与速度进行比较,对运载火箭的偏差进行修正,同时按时发布火箭发动机熄火、关闭的信号。

控制系统是很重要的,它就如同人走路不能出偏差一样．统计资料表明,相当一部分航天发射事故均出于此．以1995年为例,八起航天发射事故,四起就是控制系统出了问题: 1月15 日,日本用M—36—2 固体火箭发射德日联合研制的“快车号”返回式卫星,火箭起飞后103 秒开始摇摆,地面站只好发出指令让其星箭俱毁；6月22 日,美国用“飞马座”—XL 空射小型火箭发射空军一个小型试验卫星时,第二次点火后的火箭失去控制而偏离预定轨道,发射场官员只好发出自毁指令；8月15 日,美国用新研制的LLV—Ⅰ小型火箭进行首次发射时,由于第二级火箭姿态失控,在发射后106 秒时,发射场官员只好向星箭发出自毁指令；10月23 日,美国私人投资的“大篷车”小型固体火箭从美国弗吉尼亚洲瓦洛普斯发射45 秒后箭体倾斜,爆炸后坠入大西洋。

运载火箭的分离系统,就是自动分开的系统,它包括人造天体与末级火箭的分离、卫星整流罩的分离等．分离系统也不可忽视,这就像生孩子一样,如果不能分离或者分离不准,很可能会造成发射不能最终成功的缺憾．这里有两个典型的例子:

1995年8月5 日,美国用“德尔它”火箭发射韩国第一颗国内通信卫星时,由于捆绑在第一级火箭周围九个固体助推器中的一个没有分离,致使火箭把卫星送入偏低轨道．后来经过地面17 次操纵指令,该卫星虽然被推上地球同步轨道,但卫星燃料消耗过多,卫星寿命减半。

又如1995年8月31 日,在俄罗斯用“旋风”号火箭发射乌克兰的海洋观测卫星和智利的50 千克重的小卫星时,由于分离机构的故障,使智利卫星未能与主卫星分离,这样,乌克兰卫星也无法进行通信试验和对地观测。

运载火箭有大有小,这常常由它所搭载的人造天体和飞行轨道所决定．如果飞行轨道不高,而人造天体不很大却很重,那么火箭起飞要求的重量很大；当人造天体重量不大,而飞行轨道很高时,那么火箭起飞的重量也大．目前,各种卫星、飞船以及空间站的运行轨道都比较高,重量大,所以运载火箭也都是些体壮身高的庞然大物．一般地说,它们多为几百吨,重的也有二、三千吨的；高约为30 米左右,也有四、五十米的,粗为三米左右,也有达10 米的．但它所能携带天体的质量一般只有火箭起飞重量的1% －2% ．像阿丽亚娜5 号火箭直径达5.4 米,固体助推火箭直径为3.01 米,整个火箭高五十多米,起飞质量为710 吨,起飞推力为1300 吨,双星同步轨道运载能力为5.9 吨,单星发射同步轨道运载能力为6.8 吨,低轨道为18 吨。