前段時間大家都被spaceX獵鷹號重型運載火箭刷屏了，號稱人類目前最強的火箭不僅擁有史無前例的強大推進力，還能夠實現火箭的回收利用，三枚一級火箭中兩枚順利從上而下降落，最後筆直地停靠在陸地上，相信不少讀者對於火箭發射的問題都比較熟悉了，但又有多少人知道，為什麼每次火箭發射或者升空階段不會左右傾斜呢？
矢量發動機
在我們看來很神奇，筆直的火箭能保持垂直髮射不傾斜，主要秘密就在於它的發動機——矢量發動機。
如果火箭採用傳統的發動機，發動機只提供推進力，那麼當火箭升空後遇到任何水平方向的氣流和阻力時，都會產生極其微小的傾角，在高速推進過程中會產生角速度，火箭立馬就會倒向一邊，就像把充滿氣的氣球送手後一樣，到處亂竄，分分鐘就翻車。而矢量發動機的噴口可以向不同的方位旋轉，並且幾個噴口可以在不同位置上產生不同的推進力，使得推力的方向豎直地鎖定在火箭的質心上（質心就是物理學中假象的一個點，質量可以全部都集中在這個點上），火箭有傾斜趨勢的時候，計算機就會不斷調整矢量發動機的噴口，讓火箭保持垂直髮射。
陀螺儀
大家小時候都玩過陀螺，陀螺可以在高速旋轉的情況下與水平的地面保持垂直，並且流暢運動，科學家利用陀螺這種對稱物體自旋穩定的特性，解決了火箭升空時姿態控制的難題。在火箭控制倉內安裝一個電動陀螺儀，當火箭飛偏時陀螺儀自轉軸的方向始終保持不變，而陀螺儀底部的基位產生一定的轉角，通過傳感器將這個變化的轉角轉變成大小不同的電勢差，從而通過計算機和電路控制矢量發動機來保持火箭的穩定飛行，通過陀螺儀來調控火箭的姿態。
雖然現在航空航天技術已經非常發達，但是在控制火箭飛行穩定方面依然是相對薄弱的一環，中國長征系列的火箭都會安裝備份的飛行調控系統，並且可以人工干預飛行姿態，以此來保證火箭飛行的安全。
在控制火箭飛行姿態方面，除了陀螺儀主要還是姿態控制系統。火箭在飛行過程中，燃料消耗會不斷降低自身質量，矢量發動機在不斷調整的過程中會使火箭在水平方向有輕微的漂移現象，為了提高精度，姿態控制系統中還包含了GPS、恆星敏感器和加速度計，來修正和鎖定火箭飛行軌跡。不僅如此，矢量發動機和姿態控制系統目前最主要還是應用在軍事領域，控制導彈的精準打擊和戰鬥機高速飛行的穩定性。
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