火箭分离只是把下一级丢掉？没这么简单，这是一件极具难度的事情

现在所使用的火箭都是化学动力火箭，这种火箭有着一个明显的缺点，那就是有效载荷较低。

这是因为火箭绝大部分的载荷都要留着装载燃料，所以在火箭升空的过程中就必须要精打细算，一级火箭的燃料用完了，就要把这一级扔掉，以便减少火箭的整体重量。在观看火箭升空的过程中，我们看到火箭将燃料耗尽的部分扔掉很容易，可实际上这件事并没有看上去的那么容易，它是一件危险又极具难度的事情。为什么这么说呢？先让我们来了解一下火箭的内部结构。

每级火箭内部有两个主要部分，两个燃料箱和一个是发动机，燃料箱在上，发动机在下，在燃料箱的底部有管路与发动机连接。

在地面上的时候，燃料箱里的燃料在重力的作用下很自然地就可以流到发动机里，而在火箭升空的过程中也同样容易，因为加速度的作用，燃料箱中的燃料会始终压在燃料箱的底部，通过管路可以迅速流入发动机。不过，当火箭发生分离时，一切就会变得不同。当一级火箭燃料耗尽之后，它与二级火箭发生分离，此时一级火箭的推力消失，二级火箭会瞬间失去加速度，于是燃料箱中的燃料会飘起翻腾。

此时如果开启管路，不仅燃料无法顺利流入发动机，还有可能会导致管路进气，酿成故障。

所以火箭分离可不仅仅是把用完的一级丢掉这么简单，正确的解决方法有两个，即热分离与冷分离。首先说说热分离，热分离就是在第一级火箭还没有熄火之前，就率先启动第二级火箭，等第二级火箭开始加速，再将第一级火箭丢掉，这样一来，火箭始终都能够保持加速度，燃料也就不会飞起了。

不过两级火箭还没有分离，中间就烧了起来，这就需要给燃气找一个出口，也就是必须要在第一级火箭和第二级火箭的连接处设计一个镂空的接口。

只要注意观察就会发现，我国的长征1号、2号、3号和4号火箭中间就有着这样一个镂空的结构，使整个火箭看起来似乎有些不太结实，不过不用担心，它的结构强度是完全没有问题的。热分离设计制造相对简单，但缺点也非常明显，由于火箭中段会在分离前率先燃烧，所以就必须要增加隔热保护，会导致火箭重量增加，而且由于火箭分离时，第一级还未熄火，一旦第一级速度快于第二级，就会造成分离失败，从而导致火箭偏离轨道。

比热分离更加先进的解决方案就是冷分离。

冷分离顾名思义，就是第二级火箭不会在第一级火箭分离之前点火，这种方案需要在第一级火箭和第二级火箭之间增加一个级间段。在第一级火箭燃料耗尽熄火之后，位于级间段上的小型推进器会启动，为第二级火箭提供一个加速度，以保证燃料箱中的燃料能够沉底。

此时位于第一级火箭上爆炸螺栓会引爆，同时打开反推火箭，迅速远离第二级火箭，至此第一级火箭正式分离完成。

现在只剩下第二级火箭和级间段了，不久之后，级间段会弹出几个推杆，利用反作用力将自己与第二级火箭推开，实现分离，然后第二级火箭的发动机启动，整个分离过程正式结束。相比热分离而言，冷分离要复杂很多，研发制造难度也要大得多，但因为整个过程都是可控的，能够有效避免意外的发生，是更优的分离解决方案，从长征五号开始，我国后面研发的大多数火箭都使用的是冷分离技术。