所有人都清楚，卫星都是绕地球转圈圈的，但所有人看到的是，发射卫星时，火箭都是垂直发射的。不少人，包括以前的我，很是疑惑，为什么火箭不能像导弹那样斜着发射，或者找一高

Question

所有人都清楚，卫星都是绕地球转圈圈 的，但所有人看到的是，发射卫星时，火 箭都是垂直发射的。不少人，包括以前的 我，很是疑惑，为什么火箭不能像导弹那 样斜着发射，或者找一高地然后像牛顿大 炮那样横向发射呢？
牛顿大炮示意图-1
牛顿大炮示意图-2
牛顿大炮示意图-3
初始速度是一个原因
斜着发射的导弹
运载火箭不能像导弹那样斜着发射，这是 因为——那会掉在地上！在电视直播卫星 发射的时候，我们很容易看到，运载火箭 的初始速度是很慢的，多年前笔者还误以 为，火箭的初速度怎么会那么慢呢？这一 定是电视台为了让观众看清楚，看得爽， 所以设置了慢镜头，一定是的！直到有一 次，遇到一个经常在火箭发射现场的朋 友，他说，是的，火箭发射时，初速度就 是那么慢，不是啥慢镜头
所以，问题来了，火箭这么慢的初始速 度，你让它像导弹那样斜着发射，或者像 牛顿大炮那样水平发射，那只会有一个结 果，一头栽在地上。
月球上的情况
初始速度低，这并不是难以解决的问题， 只要加大初始推力，运载火箭当然也能像 导弹似的斜着发射。那么，为什么不设计 这样的运载火箭，让它也能斜着发射呢？
答案是，就算把火箭的初始速度大幅度提 高，然后像导弹似的斜着发射火箭也是不 合理的。具体原因，待会儿说，咱们先来 看看月球上的情况。
假如月球上已经建立有人基地，并有强大 的工业能力，那么，从月球发射飞船到地 球，或者把物资抛送到地球，怎么发射， 怎么抛送才最经济？恐怕莫过于用质量投 射器了。
画家绘制的设置在月球上质量投射器想像图
质量投射器只是一个名字而已，其原理不 外乎跟磁悬浮列车、电磁炮或者航母上的 电磁弹射器类似。利用斥力，让飞船或者 物资无接触地悬浮在轨道上，接着借用电 磁炮类似的原理，用强大的电磁力把飞船 加速到一个很高的速度发射出去。
月球上的质量投射器想象图
在月球上，使用质量投射器有巨大的优 势，首先，月球的环绕速度只有1.32km/s，也就是说只要达到这个速度就能成为 绕月飞行的卫星了；而月球的逃逸速度只 有2.38km/s，只要达到这个速度，就可 以逃离月球，直奔地球而去。相比地球 7.9km/s的环绕速度和11.2km/s的逃逸速 度。从月球上水平发射火箭实在是要容易 得多，廉价得多。
另一个非常重要的原因是，月球上没有大 气，不存在因为初速度太高而遭遇很强的 大气阻力这种情况。
综上所述，从月球上发射火箭或者飞船， 斜着发射或者水平发射都是没有多大问题 的，如果采用质量投射器，那简直是帅爆 了。
可是，在地球上就不同了，地球有浓密的 大气层，火箭发射时，除了要抵抗强大的 地球引力，还要克服浓密大气对火箭的重 重阻力。
2010年，宇宙神-5型运载火箭高速爬升时，
对大气产生强烈的冲击作用，照片中可看到
壮观的类似涟漪的现象。
因此，垂直发射，尽量以最短的距离和最 快的时间冲出浓密大气，然后再调整方 向，横向加速，这才是比较经济的做法。
这张长时间曝光的图片记录了三角洲II型火箭
推送NASA的OCO-2卫星进入地球轨道的长长
轨迹，从距离发射点200千米处拍摄。空中的
其他短长条是星轨。
假设斜着或水平发射，无疑，火箭将穿越 更长的浓密大气，这得不偿失。
两种发射方式经过的大气层路程对比。
飞马座火箭，一个特例
虽然从地面发射场水平发射不太经济，但 这不代表不可以从其他地方水平发射，比 如美国的“飞马座“火箭就多次从飞机上抛 出，水平点火前进一段时间，然后才开始 爬升。
飞马座火箭是一种小型的有翼运载火箭，负

Answer 1

两点间，直线最短。