为什么火箭在飞行的时候，会垂直发射而不会歪掉？

为什么火箭是竖着飞的呢？

图中这种没有尾翼的火箭，在飞行中，是不稳定的系统，一般都需要通过底部矢量喷口的角度、强度来保持其稳定。这属于自动控制方面的理论，简单来说，火箭会有传感器感受当前的姿态，并预判之后的姿态，从而控制发动机喷口，来使得其姿态稳定。

> 图示：火箭的喷口，可以改变方向，从而保持火箭的稳定。

所谓「不稳定的系统」，指的是，在火箭飞行的过程中，微小的扰动会被自然地放大，比如：如果火箭在飞行时歪了一度，那么，在惯性力（火箭自身参考系）、空气阻力的共同作用下，会使得这个角度自然地放大。这个时候，火箭就是不稳定的。而一个稳定的系统则不然，比如一个秋千，你去推它一下，它会有摆回来的趋势；而如果一个系统能够对外界做出反应，去自动的抵消外界的影响，则有可能使得其稳定性大大提高。比如说，商店里的人体模型，很容易被推倒，但一个真正的人则不那么容易，因为人会对外界做出反应。

在一些其他类似火箭的东西，例如导弹上，还能看到尾翼。适当的尾翼可以使得导弹、火箭在飞行时保持稳定：

比如上面的示意图，在飞行时，若有偏移，弹身所受的阻力，可能会使得偏移加剧，但是尾翼会提供相反方向的力，使得导弹稳定。现代的一些新一代火箭、导弹，不使用尾翼，主要是为了减轻阻力，从而飞的更快，稳定的工作，则交由电脑、自动控制系统来完成。

要使火箭垂直发射而不会歪掉，科学家们做了很多工作。

1、 一些火箭为保持垂直发射，应用了圆柱体自旋稳定的特性。点火离开发射架之后，火箭自身将绕着轴线旋转，姿态保持垂直。这种做法，一般用于小型火箭，如探空火箭等。这也是为什么火箭采用对称圆柱体形状。我们在观看一些火箭发射视频时，会发现一些火箭在绕着轴线高速旋转，然后姿态才慢慢稳定，不再旋转。

2、 现在的大型火箭，都是利用了矢量发动机的原理。将后推力发动机布置在重力方向上，利用推力来平衡重力，这样就保持了火箭垂直发射。当然在发射过程中，或者是在飞行过程中，火箭将受到外界的扰动，这样火箭将偏离垂直方向。为了防止这种事情发生，火箭上还安装了陀螺仪等姿态敏感器，以及相应的控制系统，当姿态敏感器感知到火箭的姿态与设计姿态不吻合时，通过一定的算法，改变火箭上推力的方向和大小，从而实现对火箭姿态的调整。

3、 为了保证垂直发射的顺利进行，现代大型火箭多采用垂直组装、垂直运输、垂直加注燃料的方式，以确保火箭上的各种设备在安装时就适应发射状态，减少不确定性，增加火箭发射的可靠性。

4、 火箭垂直发射后将飞行一段时间。然后根据入轨的需要，对火箭姿态进行重新修正，使火箭偏离垂直状态，进入预定轨道。也就是，根据任务的需要，后面还是会“歪”哦。