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神奇的天梯——火箭
火箭应具备这样两个基本特点：第一，有强劲的推动力，可以达到宇宙速度，挣脱地球、太阳的引力；第二，在没有空气的太空，它的发动机可以照常工作。
为了寻找这一登天的“天梯”，现代火箭的先驱们进行了不屈不挠的探索。到20世纪40年代火箭终于诞生了。现代火箭技术是直接受我国古代火箭启发制成的。
举世公认，火箭的发源地是中国。一千多年以前的中国人就发明了一种武器，将装有火药的竹筒绑在箭杆中部，当点燃导火索以后，火药急剧地燃烧，猛烈地向后喷出烟雾，箭体受到一个向前的推力，冒着烟向敌方阵地飞去。人们称这种武器为“火箭”。火箭比其他箭飞得更快、更远，杀伤力更大。我国明朝时期是古代火箭发展的鼎盛时期。当时的火箭已经发展到十几种，而且还研制成多级火箭，这是火箭发展史上意义重大的突破。
在火箭发展史上，我国做出过杰出的贡献。但是在漫长的封建社会中，火箭技术没有得到发展，那些闪光的思想便被埋没了。西方国家在掌握了原始的火箭技术后，却走在了现代火箭发展的前列。
现代火箭理论的奠基人是俄国的齐奥尔科夫斯基。他出生于俄罗斯的一个小镇，10岁的时候不幸得了严重的猩红热，病愈后失去了听觉。他不得不呆在家里自学，后来当上了中学教师。在39岁时他开始系统地研究火箭。1903年，他发表了名为《乘火箭飞船探索宇宙》的著名论文，文中提出了液体火箭的理论。
他认为以往的火箭都是使用固体燃料的，这种燃料一旦点燃就无法控制。在星际航行中火箭的推力应该像油门一样可以调节，于是他大胆地设想用液氧做氧化剂，和燃料煤油一起作为推进剂，由一个泵调节进入燃烧室推进剂的分量。
这篇论文指出了人类的宇航之路，因此俄国人称他为“火箭之父”。由于当时的技术条件和时代背景的制约，这些理论成果并没有在试验方面得到支持，在他的有生之年也未能造出一枚具有现代特征的火箭。
20年后，才有一个名叫哥达的美国人开始试制齐奥尔科夫斯基的液体火箭。1919年哥达发表了论文《到达真空的方法》，论述火箭可以在没有空气的宇宙间飞行。1920年开始试制液体火箭，这件工作难度极大，他费尽了心血。1926年3月16日他成功地发射了世界上第一枚液体火箭，这支火箭在25秒内升高了12米，飞行了56米。
在第二次世界大战中，由于战争对武器的需要，促进了火箭的发展。第二次世界大战中，法西斯德国首先研制了液体火箭，命名为V-2，火箭全长14米，直径1.65米，总重量为5.4吨。火箭的最前端是重达1吨的装着炸药的弹头，射程是330千米，飞行速度是6倍音速。
1944年9月的一个夜晚，德军从被占领的荷兰向英国伦敦发射了这种V-2火箭，不久伦敦市区警报声四起，火光冲天，巨大的爆炸声震耳欲聋。伦敦的防空部队打开了所有的探照灯，把黑夜照得如同白昼一样。奇怪的是空中没有一架敌机。后来才查明，这次袭击伦敦的不是德国的飞机，而是一种叫做V-2导弹的新式武器。它在荷兰海岸发射，几分钟就可以飞越英吉利海峡击中伦敦。
1945年5月7日，德国宣布无条件投降，德国被盟军和苏军占领。美军捷足先登，将德国的150名高级研究人员，以及整批V-2零件，迅速运回美国。前苏联也不甘示弱，但他们毕竟晚了一步，只带走了一些一般工作人员，不过他们带走了所有的设备。相当于搬走了一个完整的V-2工厂。后来美国和前苏联的巨型火箭，与V-2都有着密切的关系，也可以说得自V-2的真传。人们开玩笑说，“美国和前苏联的火箭在空中相遇时都用德语打招呼”，正形象地说明了这一历史。
自此之后，苏美两国展开了激烈的太空争夺战，这场战争的核心部分就是火箭的竞争。1955年前苏联制造了一种可以携带核武器的导弹，具有很大威力。这时前苏联的火箭技术已领先于美国。1957年10月4日，前苏联在科努尔发射场上，用一枚代号“T3A”的运载火箭成功地将一颗人造地球卫星送入轨道。
这些消息使美国震惊，也使美国最终批准了卫星计划。从那时起美国科学家迅速地研制出了一系列火箭。1969年7月登月计划成功实现。这无疑显示了美国火箭在飞行准确和安全方面的领先水平，也说明了美国在太空领域取得了优势。1971年，美国又成功地发射了绕火星飞行的人造卫星，此时人类已达到并能够准确地把握第二宇宙速度。1987年，“先锋者10号”成为第一颗飞离太阳系的人造天体，火箭对速度的超越才告一段落。
火箭要能在空中飞行，必须解决两个问题：燃烧时所需要的氧气何来?前进的推力由何而来?
燃烧是一种化学反应过程，必须有燃料和助燃剂。由于人们所熟悉的燃烧都是在空气中进行，无需提供特别助燃的氧气，于是便想当然地认为，只要有燃料就可以燃烧了，忽视了助燃剂的作用。飞机的喷气发动机只需携带汽油，发动机工作时从空气中获取助燃剂——氧气。那么要使这种发动机在真空中工作，必须自己携带氧气。
火箭的发动机既携带有燃料，又携带有助燃剂。两剂合在一起称作推进剂。火箭只有携带自己全部的“口粮”才能在太空中飞行。当然它也可以在大气层中飞行。
第二个问题是如何获得“推力”。牛顿第三定律告诉人们：当甲物体对乙物体施加一个作用力时，乙物体也必然同时对甲物体施加一个反作用力，这两个力大小相等，方向相反。自然界中最形象的例子是章鱼，当它遇到危险逃跑时，就急剧收缩自己身体内一个盛满液体的内套，液体受到挤压后，由身体后面的一个喷口射出，与此同时喷出的液体也给章鱼一个向前的推力，章鱼便像箭一样向前逃跑了。
火箭发动机的原理与此类似。推进剂在火箭发动机的燃烧室内燃烧生成高温高压的气体，气体由喷口高速向后喷出，与此同时，火箭受到一个向前的推力。燃烧持续进行，连续向后喷气，火箭便受到连续不断的推力，在此推力的作用下，火箭速度不断增大，竖直升空，冲出大气层。
运载火箭的分类和构成
常用的运载火箭按其所用的推进剂来分，可分为固体火箭、液体火箭和固液混合型火箭三种类型。如我国的长征三号运载火箭是一种三级液体火箭；长征一号运载火箭则是一种固液混合型的三级火箭，其第一级、第二级是液体火箭，第三级是固体火箭；美国的“飞马座”运载火箭则是一种三级固体火箭。
如按级数来分，运载火箭又可分为单级火箭、多级火箭。其中多级火箭按级与级之间的连接型式来分，又可分为串联型、并联型（俗称捆绑式）、串并联混合型三种类型。串联型多级火箭级与级之间的连接分离机构简单，但串联后火箭总长较长、火箭的长细比（长度与直径之比）大，给设计带来一定的困难；发射时，这种火箭竖起来后太高，给发射操作带来不便；同时，其上面级的火箭发动机要在高空点火，点火的可靠性差。并联型多级火箭采用横向捆绑连接，连接分离机构稍复杂，但其中间芯级第一级火箭采用横向捆绑的火箭可在地面同时点火，避免了高空点火，点火的可靠性高。前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星的卫星号运载火箭，就是在中间芯级火箭的周围又捆绑了4枚火箭。这4枚捆上去的火箭习惯上又称助推器。助推器与芯级火箭在地面一起点火，但工作一定时间后先关机，关机后与芯级火箭分离并被抛掉。助推器因在第一级火箭飞行的半路上关机，所以只能算它是半级火箭。发射世界第一颗人造地球卫星的卫星号运载火箭为一级半火箭，而不称它为两级火箭。我国的长征二号E运载火箭则是一枚串并联混合型的两级半火箭，其第一级火箭周围捆绑了4枚助推器，在第一级火箭上面又串联了一枚第二级火箭。
运载火箭的结构组成
不管是固体运载火箭还是液体运载火箭，不管是单级运载火箭还是多级运载火箭，其主要的组成部分有结构系统、动力装置系统和控制系统。这三大系统称为运载火箭的主系统，主系统工作的可靠与否，将直接影响运载火箭飞行的成败。此外，运载火箭上还有一些不直接影响飞行成败并由箭上设备与地面设备共同组成的系统，例如，遥测系统、外弹道测量系统、安全系统和瞄准系统等。
箭体结构
箭体结构是运载火箭的基体，它用来维持火箭的外形，承受火箭在地面运输、发射操作和在飞行中作用在火箭上的各种载荷，安装连接火箭各系统的所有仪器、设备，把箭上所有系统、组件连接组合成一个整体。
动力装置系统
动力装置系统是推动运载火箭飞行并获得一定速度的装置。对液体火箭来说，动力装置系统由推进剂输送、增压系统和液体火箭发动机两大部分组成。固体火箭的动力装置系统较简单，它的主要部分就是固体火箭发动机推进剂直接装在发动机的燃烧室壳体内。
控制系统
控制系统是用来控制运载火箭沿预定轨道正常可靠飞行的部分。控制系统由制导和导航系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三大部分组成。制导和导航系统的功用是控制运载火箭按预定的轨道运动，把有效载荷送到预定的空间位置并使之准确进入轨道。姿态控制系统（又称姿态稳定系统）的功用是纠正运载火箭飞行中的俯仰、偏航、滚动误差，使之保持正确的飞行姿态。电源供配电和时序控制系统则按预定飞行时序实施供配电控制。
遥测系统
遥测系统的功用是把运载火箭飞行中各系统的工作参数及环境参数测量下来，通过运载火箭上的无线电发射机将这些参数送回地面，由地面接收机接收；亦可将测量所得的参数记录在运载火箭上的磁记录器上，在地面回收磁记录器。这些测量参数既可用来预报航天器入轨时的轨道参数，又可用来鉴定和改进运载火箭的性能。一旦运载火箭在飞行中出现故障，这些参数就是故障分析的依据。
外弹道测量系统
外弹道测量系统的功用是利用地面的光学和无线电设备与装在运载火箭上的对应装置一起对飞行中的运载火箭进行跟踪，并测量其飞行参数，用来预报航天器入轨时的轨道参数，也可用来作为鉴定制导系统的精度和故障分析依据。
安全系统
安全系统的功用是当运载火箭在飞行中一旦出现故障不能继续飞行时，将其在空中炸毁，避免运载火箭坠落时给地面造成灾难性的危害。安全系统包括运载火箭上的自毁系统和地面的无线电安全系统两部分。箭上的自毁系统由测量装置、计算机和爆炸装置组成。当运载火箭的飞行姿态，飞行速度超出允许的范围，计算机发出引爆爆炸装置的指令，使运载火箭在空中自毁。无线电安全系统则是由地面雷达测量运载火箭的飞行轨道，当运载火箭的飞行超出预先规定的安全范围时，由地面发出引爆箭上爆炸装置的指令，由箭上的接收机接收后将火箭在空中炸毁。
瞄准系统
瞄准系统的功用是给运载火箭在发射前进行初始方位定向。瞄准系统由地面瞄准设备和运载火箭上的瞄准设备共同组成。
运载火箭的指标
运载火箭的技术指标包括运载能力、入轨精度、火箭对不同重量的有效载荷的适应能力和可靠性。
运载能力
运载能力指火箭能送入预定轨道的有效载荷重量。有效载荷的轨道种类较多，所需的能量也不同，因此在标明运载能力时要区别低轨道、太阳同步轨道、地球同步卫星过渡轨道、行星探测器轨道等几种情况。表示运载能力的另一种方法是给出火箭达到某一特征速度时的有效载荷重量。各种轨道与特征速度之间有一定的对应关系。例如把卫星送入185公里高度圆轨道所需要的特征速度为7.8公里/秒，1000公里高度圆轨道需8.3公里/秒，地球同步卫星过渡轨道需10.25公里/秒，探测太阳系需12～20公里/秒。
飞行程序
运载火箭在专门的航天发射中心发射。火箭从地面起飞直到进入最终轨道要经过以下几个飞行阶段：
①大气层内飞行段：火箭从发射台垂直起飞，在离开地面以后的10几秒钟内一直保持垂直飞行。在垂直飞行期间，火箭要进行自动方位瞄准，以保证火箭按规定的方位飞行。然后转入零攻角飞行段。火箭要在大气层内跨过声速，为减小空气动力和减轻结构重量，必须使火箭的攻角接近于零。
②等角速度程序飞行段：第二级火箭的飞行已经在稠密的大气层以外，整流罩在第二级火箭飞行段后期被抛掉。火箭按照最小能量的飞行程序，即以等角速度作低头飞行。达到停泊轨道高度和相应的轨道速度时，火箭即进入停泊轨道滑行。对于低轨道的航天器，火箭这时就已完成运送任务，航天器便与火箭分离。
③过渡轨道：对于高轨道或行星际任务，末级火箭在进入停泊轨道以后还要再次工作，使航天器加速到过渡轨道速度或逃逸速度，然后航天器与火箭分离。
设计特点
运载火箭的设计特点是通用性、经济性和不断进行小的改进。这和大型导弹不同。大型导弹是为满足军事需要而研制的，起支配作用的因素是保持技术性能和数量上的优势。因此导弹的更新换代较快，几乎每5年出一种新型号。运载火箭则要在商业竞争的环境中求发展。作为商品，它必须具有通用性，能适应各种卫星重量和尺寸的要求，能将有效载荷送入多种轨道。经济性也要好。也就是既要性能好，又要发射耗费少。订购运载火箭的用户通常要支付两笔费用。一笔是付给火箭制造商的发射费，另一笔是付给保险公司的保险费。发射费代表火箭的生产成本和研制费用，保险费则反映火箭的可靠性。火箭制造者一般都尽量采用成熟可靠的技术，并不断通过小风险的改进来提高火箭的性能。运载火箭不像导弹那样要定型和批生产。而是每发射一枚都可能引进一点新技术，作一点小改进，这种小改进不影响可靠性，也不必进行专门的飞行试验。这些小改进积累起来就有可能导致大的方案性变化，使运载能力能有成倍的增长。
20世纪80年代以来，一次使用的运载火箭已经面临航天飞机的竞争。这两种运载工具各有特长，在今后一段时间内都将获得发展。航天飞机是按照运送重型航天器进入低轨道的要求设计的，运送低轨道航天器比较有利。对于同步轨道航天器，航天飞机还要携带一枚一次使用的运载器，用以把航天器从低轨道发射出去，使之进入过渡轨道。这样有可能导致入轨精度和发射可靠性的下降。
一次使用的运载火箭在发射同步轨道卫星时可以一次送入过渡轨道，比航天飞机稍为有利。这两种运载工具之间的竞争将促进可靠性的提高和成本的降低。
我国运载火箭的发展
到目前为止我国共研制了12种不同类型的长征系列火箭，能发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道的卫星。
从1970年到2000年的30年间，我国发射长征系列火箭共计67次，成功61次，6次失败或部分失败，发射成功率为91%。在1994～1996年间曾一度几次发射失败，使我国在国际商业发射市场的声誉处于低谷。中国航天工业总公司经过一系列质量整顿后终于打了个翻身仗。自1996年10月到目前已连续25次发射成功，这在世界卫星发射界也是不多见的。
在我国运载火箭的发展初期，探空火箭的研制占有重要的地位，尽管它是结构简单的无控火箭，但却是新中国成立后的第一枚真正的火箭。从1958年开始，我国陆续研制出包括生物、气象、地球物理、空间科学试验等多种类型的探空火箭。
长征一号系列运载火箭
1970年4月24日，中国使用长征一号（LM-1）运载火箭发射了第一颗人造卫星东方红一号。长征一号是在两级中远程导弹上再加一个第三级固体火箭所组成，火箭全长29.86米，起飞总重81.57吨，起飞推力为1040千牛。
长征二号系列运载火箭
长征二号（LM-2）运载火箭是从洲际导弹的基础上发展而来的，并于1975年发射了1吨多重的近地轨道返回式卫星，成功地回收了返回舱。此后，又根据发射卫星的需要，陆续衍生出长征二号丙（LM-2C）、长征二号丙改进型（LM-2C/SD）和发射极轨卫星的长征二号丁（LM-2D）运载火箭。在长征火箭大家族中，长征二号系列主要用于发射各类近地轨道卫星，LM-2C/SD曾以一箭三星方式发射了12颗美国的铱星移动通信卫星。
1986年初美国的挑战者号航天飞机爆炸后，航天飞机被停飞，美国用了很长时间分析和处理故障，其后美国停止用航天飞机发射一般商业卫星。趁此时机，我国仅用了18个月就研制成功长征二号E（又称长二捆，LM-E）运载火箭，可以发射原来准备用美国航天飞机发射的商用卫星。长征二号E火箭是以长征二号为芯级，周围捆绑了4个液体助推器，它的近地轨道运载能力高达9.2吨。长征二号E于1990年试射成功，从1992年到1995年曾发射多颗外国卫星。
为满足发射神舟号飞船的要求，保证宇航员的安全,我国又在长征二号E的基础上改进了可靠性并增设了故障检测系统和逃逸救生系统，从而发展出了长征二号F（LM-F）运载火箭，专门用来发射神舟号载人飞船。
由于长征二号火箭的质量和可靠性非常高，1975～1996年连续成功地把17颗返回式卫星送上天，这使长征二号运载火箭在国际卫星发射市场上获得了非常好的可靠性声誉。
长征三号系列运载火箭
长征三号（LM-3）运载火箭是在长征二号二级火箭上面加了一个以液氢、液氧为推进剂的第三级，所用的液氢液氧发动机可以二次启动，在技术上是当时国际先进水平，是我国火箭技术发展的一个重要里程碑。1984年长征三号成功地发射了我国第一颗地球同步试验通信广播卫星东方红二号。1985年中国宣布进入国际商业卫星发射市场。1990年我国首次用长征三号运载火箭将美国休斯公司制造的亚洲一号卫星送入地球同步轨道。
此后，长征三号系列不断增加新成员，如长征三号甲（LM-3A）、长征三号乙（LM-3B），主要用于发射地球静止轨道卫星。
长征三号甲运载火箭是在长征三号的基础上研制的大型火箭，它的氢氧发动机具有更大的推力，性能也得到很大的提高，地球同步转移轨道运载能力也从长征三号的1.6吨提高到2.6吨。
长征三号乙运载火箭是在长征三号甲和长二捆的基础上研制的，即以长征三号甲为芯级，再捆绑4个与长二捆类似的液体助推器。长征三号乙主要用于发射地球同步轨道的大型卫星，也可进行轻型卫星的一箭多星发射，其地球同步转移轨道运载能力达到5.1吨，跃入了世界大型火箭行列。
长征四号系列运载火箭
目前投入使用的是长征四号（LM-4）乙运载火箭是长征火箭家族中用于发射各种太阳同步轨道和极轨道应用卫星的主要运载工具。
国外典型的运载火箭
大力神系列运载火箭
美国大力神（Titan）运载火箭系列由大力神-2洲际导弹发展而来，1964年首次发射。该系列由大力神-2、大力神-3、大力神-34、大力神-4和商用大力神-3等型号和子系列组成。它的最大近地轨道运载能力为21.9吨，地球同步转移轨道运载能力为5.3吨。
宇宙神系列运载火箭
美国宇宙神（Atlas）系列运载火箭于1958年12月18日首次发射，曾经发射过世界上第一颗通信卫星、美国第一艘载人飞船等。目前正在使用的主要有宇宙神-2A、宇宙神-2AS和宇宙神-3。研制中的宇宙神-5运载火箭的第一级采用了通用模块化设计，其中的重型火箭使用了3个通用模块，其地球同步转移轨道运载能力达到13吨。
德尔它系列运载火箭
美国德尔它（Delta）系列运载火箭系列于1960年5月13日首次发射，迄今为止已发展了19种型号，目前正在使用的是德尔它-2和德尔它-3两种型号。美国空军的全部GPS卫星都是由德尔它-2发射的。德尔它-3是在德尔它-2的基础上研制的大型运载火箭，可以把3.8吨的有效载荷送入地球同步转移轨道。德尔它-3于2000年8月发射成功。美国还正在研制具有多种配置的德尔它-4子系列，其中的重型德尔它-4的地球同步转移轨道运载能力在13吨以上。
土星-V系列运载火箭
土星-V（Saturn）运载火箭是美国专为阿波罗登月计划而研制的、迄今为止最大的巨型运载火箭。其起飞重量为3000吨，直径10米，高110米，近地轨道运载能力达139吨，它能把重达50吨的阿波罗飞船送入登月轨道。土星-V曾先后将12名宇航员送上月球。
东方号系列运载火箭
俄罗斯东方号（Vostok）系列运载火箭是世界上第一种载人航天运载工具，它创造了多个世界第一：发射了第一颗人造卫星，第一颗月球探测器，第一颗金星探测器，第一颗火星探测器，第一艘载人飞船，第一艘无人载货飞船进步号等。它也是世界上发射次数最多的运载火箭系列。其中联盟号是东方号的一个子系列，主要发射联盟号载人飞船、进步号载货飞船。
质子号系列运载火箭
俄罗斯质子号（Proton）系列运载火箭分为二级型、三级型和四级型3种型号。目前正在使用的有质子号三级型和四级型两种。三级型质子号于1968年11月16日首次发射，其低地轨道运载能力达到20吨，它是世界上第一种用于发射空间站的运载火箭，曾发射过礼炮l～7号空间站、和平号空间站各舱段和其他大型低地轨道有效载荷。1998年11月20日，质子号发射了国际空间站的第一个舱段。
天顶号系列运载火箭
天顶号（Zenit）系列运载火箭是前苏联（后为乌克兰）研制的运载火箭，分为两级的天顶-2、三级的天顶-3和用于海上发射的天顶-3SL。天顶-2的低地轨道运载能力约为14吨，太阳同步轨道运载能力约为11吨。可在海上发射的天顶-3SL是美国、乌克兰、俄罗斯、挪威联合研制的运载火箭，其地球同步轨道运载能力为2吨，1999年3月首次发射成功。
能源号运载火箭
能源号（Energia）运载火箭是前苏联/俄罗斯研制的目前世界上起飞质量和推力最大的火箭。其近地轨道运载能力为105吨，既可发射大型无人载荷，也可用于发射载人航天飞机。能源号于1987年首次发射成功，曾将前苏联的暴风雪号航天飞机成功地送上天。目前由于俄罗斯经济状态不佳就再也没有发射过。
阿里安系列运载火箭
阿里安（Ariane）火箭是由欧洲11个国家组成的欧空局研制的系列运载火箭，该系列已有阿里安l～5共5个子系列，目前正在使用的是阿里安-4和阿里安-5。阿里安-4于1988年6月15日进行了首次发射，其近地轨道运载能力为9.4吨，地球同步转移轨道运载能力为4.2吨。阿里安-5于1997年进行了首次发射，近地轨道运载能力为22吨，地球同步转移轨道运载能力为6.7吨。目前阿里安-5正在进行改进，在2005年底之前将逐步把地球同步转移轨道运载能力从目前的6.7吨提高到11～12吨。
H系列运载火箭
日本H系列运载火箭由H-1、H-2、H-2A等火箭组成，目前正在使用的H系列火箭只有H-2A，2001年8月首次发射成功。
极轨卫星火箭
印度自行研制的极轨道（PSLV）4级运载火箭的太阳同步轨道运载能力为1吨，低地轨道运载能力为3吨。1993年9月首次发射，但由于火箭出现故障，卫星未能入轨。此后，该火箭连续三次发射成功。1999年5月，一箭三星技术又取得成功。
世界各国运载火箭的发展
发展航天飞行的运载火箭，无疑是20世纪航天史上最重大的成就之一。自1957年10月4日，前苏联用“SS－6”洲际导弹改装成运载火箭将世界上第一颗人造地球卫星送入近地轨道，从此运载火箭作为航天运载工具正式登上历史舞台以来，前苏联、美国、法国、日本、欧盟等国家和地区竞相发展运载火箭，迄今已形成能适应各种航天发射需求的若干系列，并已走过它的两个里程碑。
第一个里程碑：用导弹改装
在运载工具的研制方面，最发达的国家是前苏联、美国、法国、中国、日本和印度。这些国家在运载工具的发展初期，为了抢时间，几乎都采用同一种发展模式，即用导弹稍加改装，使其适应不同卫星的发射需要。这个思路，首先是由前苏联的第一位航天总设计师卡拉廖夫提出来的。如前苏联第展一枚运载火箭，实际上只是将“SS－6”洲际导弹的弹头改换成卫星，火箭全长29．2米，最大外径10．3米，起飞重量269吨，起飞推力3900千牛，这是当时世界上最大的运载火箭。
后来，将这种运载火箭作为芯级在其外侧捆绑4个助推器，而分别形成发射卫星和发射前苏联最早的3个“月球号”宇宙探测器的“卫星”型和“宇宙”型两级运载火箭系列。
在此基础上，再在芯级火箭的上面，装上一个具有不同推力的第三级火箭，又形成发射“东方号”飞船和“上升号”飞船用的“东方型”三级运载火箭系列。前苏联在20世纪60年代继“东方”型运载火箭之后还发展了一种“联盟”型三级运载火箭系列，起飞重量310吨，其进入近地轨道的最大有效载荷达到7吨。
从1966年起，前苏联利用“联盟”型运载火箭先后发射了“宇宙号”系列的部分人造地球卫星，“联盟号”和“联盟T号”飞船以及“进步号”货运飞船。后来，在“联盟”型运载火箭基础上再增加一个推力为67千牛的液体火箭发动机作为第4级，即形成“闪电号”运载火箭，先后发射了“月球-4”至“月球-14”，“闪电”、“探测器-1”到“探测器-3”、“火星-1”，以及“金星-1”到“金星-8”等宇宙探测器。
“雷神”是美国的一种地地中程导弹，长19．8米，弹径2．44米，射程2400～3200公里。“雷神”导弹于1963年4月退役后，被用作运载火箭的第一级（芯级），下部捆绑固体助推器，顶部串联不同的上面级，先后发展过20多个型号，形成了一个较完整的运载火箭系列。
“宇宙神”是美国最早发展的一种液体洲际弹道导弹，射程l．8万公里以上，总推力为l．7兆牛顿（176吨力）。1959年装备部队，1965年被“民兵”洲际导弹取代后被用作运载火箭的芯级，与不同的上面级组合形成运载火箭系列。
“大力神”导弹是美国的另一种液体洲际弹道导弹，它的研制时间比“宇宙神”晚一年多。共发展了两种型号：“大力神5”射程11700公里，1962年4月装备部队，1965年全部退役。“大力神2”射程13400公里，1963年开始装备部队，直到1987年才全部退役。退役后也被改装成运载火箭系列。
第二个里程碑：研制新型火箭
20世纪60年代，前苏联为了发射“礼炮号”轨道站，专门研制了一种“质子号”运载火箭。这是一种串并联式的多级运载火箭，第一级安装6台单燃烧室液体火箭发动机，总推力达9兆牛。第二级为4台每台推力为6兆牛的单燃烧室液体火箭发动机。第三级除一台同类型的液体火箭发动机外，还安装了一台操舵液体火箭发动机，它有4个旋转室，可操纵末级的飞行方向及其姿态控制。
前苏联专家认为，该火箭的总体布局各级的发动机装置结构以及箭上各系统均采用了前苏联火箭制造业的先进成果，因而运载火箭的使用性能优于同级的美国“土星1B”。
“质子号”运载火箭于1965年投入使用以来，除发射“礼炮号”轨道站外，还成功地发射了“质子-4号”宇宙飞船。后来在3级运载火箭基础上，又加了一级推力为83千牛的第4级，曾将“探测器-4号”至“探测器-8号”、“月球-15号”至“月球-24号”、“金星-9号”至“金星-16号”、“火星-2号”至“火星-7号”等探测器，以及“虹”、“荧光屏”、“地平线”、“宇宙号”等系列卫星送入太空。
从发射的结果来看，“质子号”称得上是一种具有高可靠性的、有多种发射功能的运载工具，成功率约为93％。现已成为一种为商业性服务的运载火箭。
20世纪70年代，前苏联为发射“暴风雪号”航天飞机，专门研制“能源号”运载火箭。这是一种两级重型运载火箭（由于这两级在起飞时同时点火，故又称一级半）。
第一级由4个捆绑助推器组成，推进剂为液氧／煤油。由于这种两级“能源号”火箭只能把重型有效载荷送入低地球轨道（芯级只能作亚轨道飞行），要把有效载荷送入高地球轨道或逃逸轨道还需再加一级，所以研制了两种新的辅助级，即上面级（EUS）及制动和修正级（RCS）。
这两种辅助级是单独使用还是一起使用，取决于执行的任务。正是由于“能源号”采取了积木式的设计，它既具有发射大型低轨道有效载荷（105吨）和航天飞机的能力，又具有将10吨以上有效载荷送入地球同步轨道或飞往月球和行星轨道的能力。其中，同步轨道运载能力约为18吨，月球轨道运载能力为32吨，火星和金星轨道的运载能力为28吨。
1988年11月15日“能源号”火箭成功地将“暴风雪号”不载人航天飞机送入亚轨道，在160公里高度上启动航天飞机上的发动机，将“暴风雪号”助推到入轨速度，然后机上发动机再次启动，把“暴风雪号”送上250公里的圆形轨道。迄今为止，“能源号”是世界上运载能力最大的火箭。
20世纪60年代，美国为执行“阿波罗”登月计划，专门研制了“土星”型运载火箭系列。主要有“土星1”、“土星1B”和“土星V”等几种型号。其中，“土星1”为一种试验型的两级运载火箭，第一级运载装置由8台“H－1”液体火箭发动机组成，总推力为7兆牛；第二级由6台总推力为408千牛的液体火箭发动机组成。入轨高度185公里时的最大有效载荷为10.2吨。为了改进“土星”火箭及确定“阿波罗”飞船的总体方案，“土星1”于1961年至1965年从卡纳维拉角共发射10次，其中有5次把“阿波罗”飞船的主体模型发射入轨。
“土星1B”是为在近地轨道操练载人和不载人的“阿波罗”飞船而研制的。它也是两级运载火箭，第一级和第二级均为“土星1”的改进型，但在第二级配备了一台用液氧／液氢作推进剂的J－2发动机，推力1．023兆牛。这样，使火箭在入轨高度为195公里时，最大有效载荷达到18．1吨。在1966-1975年间，“土星1B”在卡纳维拉尔共发射9次，均获成功。
“土星V”是专为在近地和近月轨道操试“阿波罗”飞船的全套设备，以及将航天员送往月球而研制的。由于“阿波罗”飞船总重达46吨，高25米，最大直径6．6米，要把这么重的飞船以第二宇宙速度将其送入月球轨道，以往任何一种运载火箭都无法胜任。
为此，专门研制的“土星V”三级运载火箭称得上是一个重量级的航天“大力士”，它全长85米，直径10米，起飞质量达2950吨，起飞推力达35211千牛，总功率约2亿马力，相当于200万辆普通大轿车功率的总和。运载火箭与“阿波罗”登月飞船组装在一起后，高达110米，相当于36层楼房高。
从1967～1973年间，“土星V”从卡纳维拉尔角共发射13次，其中有10次是运载“阿波罗”载人飞船进入预定轨道。为了抗衡前苏联和美国在航天领域的强大发展势头，1972年法国建议西欧10国联合组成欧洲航天局（ESA），共同研制“阿丽亚娜”运载火箭。1973年7月研制计划获得批准。法国空间研究中心（CNES）负责“阿丽亚娜”火箭的计划管理，航空航天公司负责总装。
迄今，“阿丽亚娜”运载火箭系列已发展了从“阿丽亚娜1”至“阿丽亚娜V”共5个型号。
“阿丽亚娜1”为三级液体运载火箭，该火箭长50米带有效载荷），直径3．8米，发射质量200吨，进入远地点36000公里高度过渡轨道的有效载荷为1700公斤。
“阿丽亚娜2”是在“阿丽亚娜1”基础上将第一、第二推力通过增加发动机燃烧室压力而增加9%，第三级通过加大推进剂数量而延长了燃烧时间，这样，使进入地球同步轨道的运载能力达到2200公斤。
“阿丽亚娜3”是在“阿丽亚娜2”基础再装两枚固体推进器组成，使进入地球同步轨道的运载能力增加到2600公斤，1984年8月首次发射，成功地将两颗通信卫星送入转移轨道。
1982年1月开始研制的“阿丽亚娜4”除将“阿丽亚娜3”的第二、三级稍加改进外，还重新研制了新的液体火箭发动机，4米直径的整流罩和多星发射装置等，并组合成6种不同的型号，其进入地球同步轨道的运载能力，基本型号（AR40）为1900公斤，最大型号（AP44L）高达4200公斤。
在希腊神话中，阿丽亚娜是克里特王米诺斯之女，这位美丽又聪明的公主曾用一团小线帮助雅典英雄泰西逃出迷宫。以“阿丽亚娜”命名的欧洲航天局的运载火箭“阿丽亚娜4”也不负众望，它以高可靠性、高入轨精度、交货及时和价格适中等优点，占据了世界商业火箭发射市场的60％以上的生意。但欧航局并未以此而满足。
为了在激烈竞争的航天市场中进一步巩固优势，并且把这种领先一直保持到21世纪，早在1985年1月，ESA参加国就通过一项研制更大型运载火箭“阿丽亚娜V”的计划，目标是既能将重十余吨的“赫尔墨斯”载人航天飞机送上地球低轨道；又能将总重8吨（有同时运载两颗或3颗卫星两种装配方式）的有效载荷送上同步转移轨道。
“阿丽亚娜V”经过近三年的预研后，于1988年正式立项，原计划耗资35亿美元，于1995年升空。但由于在研制过程中发生过一连串的事故，如1995年4月11日，在法国小城沃浓的火箭发动机试车台上，主发动机（HM60液氧／液氢发动机）的涡轮泵发生爆炸；同年5月5日南美法属圭亚那库鲁航天中心，在“阿丽亚娜V”发射台上的两名军官在操作中因毒气体泄露而中毒死亡。之后，于5月30日、7月3日和9月1日又接连出现各类大小事故，迫使阿丽亚娜公司推延了首次发射时间，并将总研制费上升到60亿美元以上。但由于“阿丽亚娜V”总的设计思想是追求低成本，高可靠，同时，发射准备时间短，入轨精度高，据专家们认为，其市场潜力不可低估。
日本为了争当航天大国，已研制成功M系列（又称谬系列）和H系列两大类运载火箭。其中，M系列是由日本宇宙科学研究所研制的，主要用于发射科学研究卫星和空间探测器，尚在使用的有M3S2型和MS型。
H系列（包括以前的N系列）是日本宇宙开发事业团（NASDA）负责研制的，主要用于发射应用卫星。其中，于1983年开始研制的“H-2”，为日本大型主力运载火箭。它是一种捆绑了两个大型固体助推器的两级火箭。一、二级均采用液氢／液氧发动机。第一级的LE－7发动机是新研制的，推力86吨；第二级的LE-SA发动机是“H－l”火箭第一级发动机的改进型，推力12吨。火箭总长50米，直径4米，起飞质量260吨。
“H－2”火箭的主要特点：一是结构良好，火箭长度短，重量轻，其重量仅为运载能力相同的前苏联“质子”火箭的38％，欧航局的“阿丽亚娜IV”的一半，而且可靠性高达96％；二是技术先进，如第一级主发动机（LE－7）采用的二级燃烧循环方式是一项燃烧效率很高的高难技术，目前只有美国航天飞机的主发动机和前苏联的“能源号”火箭第一级发动机采用了这项技术。第二级火箭具有重新启动功能，使“H－2”火箭具有足够的灵活性来满足把有效载荷送入不同轨道的要求。但目前的发射成本较高，每一枚相当l．55亿美元（170万亿日元），而发射能力相近的“阿丽亚娜4”只需0．82亿美元。另一不利因素是发射时间受限制，每年只有l～2月和8～9月共90天的时间可供发射。
为了争夺运载火箭发射市场，日本成立了包括三菱重工、日产汽车和日本电气等著名公司在内的75家公司联合组成的火箭系统股份有限公司，一方面着重对如何降低成本，进一步保持火箭的高可靠性抓紧研究；另一方面正在努力争取放宽发射期限和考虑与“阿丽亚娜”火箭的兼容，借此在日本和世界赢得市场。
1994年2月4日，“H－2”火箭从鹿儿岛县的种子岛宇宙中心首次发射成功，标志着日本的火箭技术已可与欧洲的“阿丽亚娜”火箭和美国的航天飞机技术几近并驾齐驱，它将为日本跻进世界卫星发射市场奠定基础。另外，为了适应国际市场小卫星的发射需要；争取在短时间内能开发出一种低成本的火箭，促使昔日为竞争对手的宇宙开发事业团和宇宙科学研究所，于1992年联手，共同开发一种三级固体火箭（JI）。第一级采用“H－2”的固体助推器，第二、三级和整流罩则均为“M－3S”火箭的原件。只有第一、第二两级的级间过渡段和第一级的两台游动小发动机等为数不多的部件是新开发的。这样，通过两家公司的“火箭技术对接”，取长补短，使日本的火箭家族在20世纪末又增添了一个新成员。
火箭在军事上的运用
“火箭是中国古代劳动人民的一项创造。中国是最早发明火箭的国家。”早期的火箭只能在大气层内飞行，也是一种航空器。现代火箭，有的可以在地球大气层以外的宇宙空间飞行，称为航天器。
古代火箭与其他非火药武器和火器相比，有许多优点：
2．不仅可以单枚发射，还可以将多枚捆绑起来，同时发射。这种集束火箭火力集中，威力大，能杀伤大面积目标和浅近纵深目标。
3．早期的火炮、火枪射出的弹矢，只能造成物理性破坏，而火箭则能造成化学性破坏。有的火箭头涂有毒药，射中人马后能很快致死。火箭还能纵火燃烧，给对方阵地构成很大威胁。
4．火箭本身和发射装置构造简单、轻便，便于携带和运输，机动性好，既适用于步兵、骑兵，又适用于水军。
在中国古代火箭被广泛用于战争，并不断得到改进和提高。
《三国志》载，魏明帝太和二年（公元228年），魏明帝“使将军郝昭筑陈仑城；会（诸葛）亮至，围昭……（亮）起云梯冲车以临城。昭于是以火箭逆射其云梯，梯燃，梯上人皆烧死。”这是我国首次关于火箭用于战争的记载。当时的“火箭”，只不过是把引燃物绑在箭杆上，借助弩弓等机械力投射出去，目的在于纵火或延烧，只是一种带“火”的箭。
公元10世纪，唐末宋初时代，已经有火药用于火箭的文字记载。这时的“火箭”只是用火药取代早期火箭箭杆上的引燃物，仍由弩弓投射出去，还不是靠自身喷气推进的火箭。公元12世纪出现了利用喷射作用和爆炸作用的火药武器。这时的火箭与今天的火箭原理一样，可以说已是真正的火箭了。10～13世纪，宋、金、元之间的战事频繁，军事需要推动了火药和火药武器的迅速发展。12世纪60年代初，中国境内南宋和金两个对峙政权，在长江下游和州（今江苏省。和县）对岸的采石附近的江面上，进行了一场激烈的水战。宋军使用原始火箭弹——霹雳炮打败了金军。
1161年（宋绍兴三十一年）金帝完颜亮迁都汴京，发兵南下，企图统一中国。完颜亮率步兵、骑兵34万，水兵3万分道南下：一路水兵由海上直攻临安；一路由风翔取大散关向四川进攻；自率主力出寿春向江淮进军，宋将刘铸由扬州开赴淮阴守淮东，命王权进驻寿春。王权畏缩不前只进至庐州，探悉金军势大，首先撤退，过和州后，弃军先渡，情势非常混乱。刘镝奉命撤退守江，由淮阴经扬州退驻瓜州。金军很快占领庐州、和州、扬州。金将肖琦到扬州后，率部争夺瓜州渡口。宋将吴超在运河沿岸阻击金军，在皂角林中设伏，用强弩射金兵，肖琦被围，死战得脱，因河岸狭窄不便使骑兵活动，金兵撤退时被俘数百人，宋军取得小胜。后四日，宋军弃瓜州，退守镇江。完颜亮率军进驻和州，准备由采石，（安徽当涂西北）渡江进攻。宋虞允文奉命犒师至采石，收容了王权散兵1.8万人，以步骑兵排在江岸，海鳅船排列在江中，准备迎击金军。金军舟船自杨林渡口进攻，将到南岸时，见宋军严阵以待，少数登上南岸，即被宋军全部歼灭。宋海鳅船由民兵踏机，冲入金船群中，金舟底阔如箱，行动不便，大半被撞沉，金兵多死江中，少数逃回皆被完颜亮杀死。次日虞允文指挥舟师监视杨林河口，用神臂弓射杀金兵，又派人到上游放火，烧毁金残余船只。
11月，完颜亮在采石渡江失败后，乃移兵瓜州，企图从瓜州渡江夺取镇江。虞允文知刘铸病重，镇江空虚，乃将部队交给李显忠，分兵赶往镇江，在江中试航车船，绕金山，航行如飞，金兵均甚惊骇。完颜亮治军残酷，下令限期渡江，凡逃跑、落后者都要杀死，军心更为动摇。这时，完颜褒（后改名颜雍，史称金世宗）已在辽阳继位，于是，部队将领起事，杀死完颜亮，表示退军讲和，金兵陆续撤退。
1161年采石战役中，宋军以少胜多，打败金军，其主要原因是：宋军将领虞允文指挥得当，步、骑、水兵密切配合，水战中使用了轻便灵活，机动性能好的海鳅船冲撞金舟，还使用了火力强，能打击较远目标的霹雳炮。
关于采石战役中使用霹雳炮，宋史和金史中均未记载，有关霹雳炮的原始史料，主要来自南京诗人杨万里（1127-t205年）作的《海鳅赋后序》。《海鳅赋后序》约写于1170年，是采石战役后九年。此文后来收入《诚斋集）卷44中。这种霹雳炮用纸筒制成，内装炸药和发射药，炸药内混有石灰。发射时点燃药线，发射药燃烧从筒内喷出火焰，借反作用推力将武器射向敌方。然后发射药引燃炸药，发生巨响，纸筒炸裂使石灰散为烟雾，敌方人员睁不开眼而丧失战斗力。霹雳炮的发射和爆炸同今天的“二踢脚”非常相似。1161年采石战役宋军使用霹雳炮攻击金军，是中国军事史上第一次在战争中使用火箭武器。
1232年（宋绍定五年、蒙古窝阔台汗四年、金正大九年）4月，蒙古窝阔台汗遣大将速不台率大军攻打金都城汴，京，金守将赤盏合喜令部下以“震天雷”、“飞火枪”等兵器抵抗。“其守城之具有火炮名‘震天雷’者，铁罐盛药，以火点之，炮起大发，其声如雷，闻百里外，所围半亩之上，火点甲铁皆透。大（蒙）兵又为牛皮洞，直至城下，掘城为龛，间可容人，则城上不可奈何矣。人有献策者，以铁绳悬‘震天雷’者，顺城而下，至掘处发火，人与牛皮皆碎进无迹。又飞火枪，注药以火发之，辄前烧十余步，人亦不敢近。大（蒙）兵惟畏此二物云。”双方激战六昼夜，金军靠从宋军那里得到的火器，成功地守住了都城，蒙军遭到损失后撤兵，双方暂订议和。这就是历史上有名的汴京之战。
“飞火枪”顾名思义，就是“能飞的火枪”。其构造是在普通枪的呛身加装一火药筒。发射时，飞火枪上的火药筒喷出的气流产生反作用力，使飞火枪自行飞去。飞火枪是中国的一种火箭兵器。
到了明朝时代，中国火箭技术有了很大的发展，军队装备火箭已相当普遍，火箭这种兵器的种类已多达几十种，并且出现了“二级火箭”。这些火箭基本上可分为三类：单级火箭、火箭飞弹和多级火箭。
1．单级火箭
单级火箭分为单发和多发的。单发的一次发射一支箭，多发的一次发射几支、十支到一百支箭。发射的方式分为用架、用筒、用桶、用匣等。
（1）单发火箭这类火箭有飞刀箭、飞枪箭、飞剑箭和蒸尾箭等。这四种火箭，箭杆长六尺，直径五六分，箭镞长三寸，箭翎长七寸；药筒长八寸，直径一寸二分，缚于箭镞之下，引线向后，箭头分别呈刀、枪、剑和燕尾型。这类火箭是在宋朝和元朝火箭的基础上发展起来的，箭头一般都涂以虎药（毒药），能穿铠甲，射程可达500步。使用时，架在树枝上或兵器上，在距敌知步左右点火发射。
（2）集束火箭又称为多发火箭。将若干支单发火箭的药线并联起来，点火后同时发射出去。这类火箭有五虎出穴箭，5支单发火箭并联，射程约别步；九龙箭，9支单发火，箭并联，躬程约4印步；火弩流星箭，10支单发火箭并联，射程约400步；火笼箭，17～20支单发火箭并联，射程约300步；长蛇破阵箭，30支单发火箭并联，射程约200步；一窝蜂箭，32支单发火箭并联，射程约300步；群豹横奔箭，40支单发火箭并联，射程约4印步；四十九矢飞帘箭，49支单发火箭并联，射程约4印步；白虎齐奔箭，100支单发火箭并联，射程约300步。
10支以下的集束火箭，通常装入竹筒或木筒内发射，每筒重量约二斤，每名士兵可携带4～5筒。20支集束火箭装入竹编圆筒内，圆筒长四尺，口大底小，外面糊油纸，可以防风防雨。30支集束火箭放入木匣内，箭杆长二尺九寸，火箭筒长四寸，每匣重量约五斤；40支以上集束火箭装入木匣内。大型集束火箭放在专门设计制造的战车上，用人力或畜力牵引。
集束火箭能同时发射若干支火箭，具有较强的火力，箭头大多涂有虎药；除有纵火效能外，还有杀伤效能。集束火箭无论是突击点状目标，还是线状目标，都是一种有效的武器。集束火箭用于战争，标志着中国古代在武器制造和战术方面都有了新的发展。
2．火箭飞弹
火箭飞弹是利用喷射火箭原理将爆炸物投向敌方的一种兵器；对敌方不仅有杀伤作用，而且有威吓作用。这种兵器始于南宋，在战争中颇有成效，到了明代有了很大改进，主要有飞空击贼震天雷和神火飞鸦等。
（1）飞空击贼震天雷这种兵器是球形状，直径约三寸五分，用竹篾编成，两旁安翅膀。球内装火药和数枚涂有虎药的棱角，中间夹一个长二寸、内装发射药的纸筒；有引信与球内火药相连，外面用纸糊十多层，涂成红色，主要用于攻城。攻城时，顺风点燃引线，雷飞人城，纸筒内发射药燃，完后即引燃竹球内火药爆炸。爆炸时烟飞雾障，迷目钻孔，棱角乱钉人。飞空击贼震天雷靠自身的发射药推进，原理与现代火箭弹相似，实际上是一种原始火箭弹。
（2）神火飞鸦用竹篾或芦苇编织成乌鸦形体的篓子，如斤余鸡大。外面用棉纸封固，内装火药。鸦身装有头、尾和翅膀，鸦身下面两侧安装4支大起火（火箭）。在鸦背上开一，孔，用4根各一尺长的药线插入孔内，与鸦身内的火药相连，药线的另一端分别和4支起火的药筒底部相连，再将4支起火的引线并联。使用时点燃引线，利用起火的推力，使神火飞鸦飞到空中，大约可飞行100多尺的距离。当起火里的火药烧完了，起火的推力也就消失了，于是神火飞鸦掉了下来。这时候，药线点燃了鸦身里的火药爆炸，借以焚烧敌方地面营寨或水面船。神火飞鸦在原理上也和火箭弹相同。
3．
多级火箭
明代多级火箭，实际是二级火箭，即利用火箭装置将另一枚火箭匡向空中，使其继续飞行到更远的地方。多级火箭为我国首创，是火箭技术方面的重大突破，是现代多级火箭的先河。这种火箭有火龙出水和飞空砂简等。
（1）火龙出水在五尺长的薄竹筒两头装木制龙头和龙尾。筒内装火箭数枚，引线都并联在一起，从龙头下方的孔中引出总药线。龙身下前后各装两支大起火，引线并联在一起，前面两支起火药筒底部与从龙头下方的孔中引出的点药线连接。发射时先点燃龙头和龙尾下面的四支起火，推动火龙飞向空中，待推动火龙前进的起火燃烧将完时，连接的总药线已点燃火龙腹内的火箭，这时，龙腹内的火箭即由龙口飞出继续前进，飞向目标。这种兵器能在离地面或水面三四尺空中飞行二三里远。用于水战时，犹如从水中飞出的火龙，故称火龙出水。
（2）飞空砂筒能飞出去飞回来的一种火箭，是中国火箭技术的重大发明之一，标志着我国火箭技术进入一个新的水平。其构造是，用薄竹作箭身，长七尺，直径弓寸五分，箭身前端两侧各绑一个药筒，一个筒口向前，另一个筒口向后。筒口向后的药筒前面有一爆竹，长七寸，直径七分，爆竹的引线与药筒底部连通，爆竹内装炸药和细沙，爆竹顶端装有几根薄倒须险。用“竹溜子”（用竹筒制作的发射架）发射。发射时先瞄准敌船和营寨，利用筒口向后的药筒将飞空砂筒射出，刺在敌船蓬、船帆或营寨的帐蓬上。药筒内的火药烧完后引燃爆炸，爆竹炸裂喷射火焰和细沙，敌人救火时，细沙落人眼内，很难医治，丧失战斗能力。爆竹爆炸通过药线引燃筒口向前的药筒，飞空砂筒又飞回来。这种二级火箭，第二级火箭与第一级火箭运行的方向相反，作逆行运动，体现了火箭回收的设计思想。
明朝年间，火箭兵器发展很快，并广泛用于战争。如1371年朱元璋为消灭割据势力，借口明升遣将攻扰边境，派遣部将汤和、傅友德率水陆军分路人蜀。西路军将领汤和派部将廖永忠率军攻瞿塘关，“以火箭、火炮破蜀”，明升战败降伏。1388年3月，思伦发率其部号称三十万人马攻定边，（今云南省巍山回族自治县），明西平侯沐英率精骑三万，昼夜增援，行军十五日到达，思伦发驱象披甲列队，沐英将明军分为三军：冯诚为前军，宓正、汤昭为左右军；明军“以火箭、火炮、火铳破思伦发的象阵”，人象皆反走，明军乘机冲击，思伦发大败，斩首三万余，俘万余，思伦发败逃。1464年延绥参房能在川（今云南省腾冲县）作战中用“九龙筒”（有九支单发火箭的集束火箭）收到了良好的效果。朝廷随即下令依式制造，装备各军使用。
明朝大将军戚继光的戚家军素以使用火器著称，尤其善于使用火箭兵器。他编著的《纪效新书）和《练兵纪实）详细叙述了火切和火器的制造、使用及操练等方面的内容。除戚继光外，还有赵士桢的（神器谱》、王鸣鹤的（登坛必究）、何汝贤的《兵录》、李盘的《金汤借箸十二筹）、茅元仪的《武备志》、焦勖的《火攻挈要）等有关火药、火器和火箭方面的专著。其中茅元仪的（武备志》，文图并茂，不仅有各种火药的配方，而且有单发火箭、集束火箭、火箭飞弹、二级火箭等多种火箭的构造及使用，是集中国古代火箭技术之大成。明朝年间，朝鲜国火铳都监崔茂宜，曾邀请中国火器专家李元去朝鲜传授火药、火铳和火箭制造技术。
明代的火箭种类多，并广泛用于战争；火箭方面的专著多，并将火箭技术首次传到国外。这说明，明代的火箭技术已相当发达。到了清代，除了在明代火箭技术的基础上略有改进和发展外，清政府引进了一些西方列强国家的火箭制造技术，生产了一些近代火箭。
火箭是航天飞行的运载工具
火箭自身携带全部推进剂，不仅可以在大气层内飞行，也可以在大气层外飞行。因此，它是实现航天飞行的运载工具。
火箭的用途很广泛，不仅民用，也可军用，如节日焰火用的小火箭和把人类送上月球的巨型运载火箭。在军事上，火箭可用于攻击敌方军事目标和侦察敌方军事设施。
作为运载工具，火箭可以把人造地球卫星、载人飞船、空间探测器以及其他航天器送上预定轨道。现代最大的运载火箭是美国的“土星”号运载火箭，总长约110米，飞行推力在3400吨。
火箭的种类不少，根据能源不同可分为化学火箭、核火箭和电火箭。化学火箭又分为固体火箭、液体火箭和混合推进剂火箭。不论哪一种火箭，它们的原理基本相似。火箭发动机在工作时喷出高速气体，产生反作用力推动火箭前进。在飞行过程中，随着推进剂的消耗，火箭的质量不断减小，而速度不断增大。随着火箭技术的进步，它的运载能力越来越大，由最初的几千克、几十千克提高到120多吨。没有火箭作运载工具，就无法实现航天，更谈不上登月了。
一箭多星的发射
大家知道，一枚火箭只发射1颗卫星。可是美国在1960年首次用一枚火箭发射了2颗卫星，1961年又实现了用一枚火箭发射3颗卫星。接着，前苏联多次用一枚火箭发射8颗卫星。欧洲航天局在我国成功地发射一箭三星前，将1颗气象卫星和1颗实验通信卫星同时送入太空。
1981年9月20日，我国成功地用一枚运载火箭把3颗卫星同时送入地球轨道。这3颗空间物理探测卫星准确入轨，运行正常，向地面发送了各种科学和试验的数据。一箭三星的发射成功，使我国成为世界上第四个掌握一箭多星发射技术的国家。
为什么要发射一箭多星呢？一箭多星是一种优越的发射方式，如在近地的同一轨道上，需要2颗以上卫星，彼此相隔一定距离，互相配合地进行一种探测，那么一箭多星就是最好的发射方式。
一箭多星的发射常用2种方式。第一种是把几颗卫星一次送入一个相同的轨道或几乎相同的轨道。第二种是分次分批释放卫星，使各种卫星分别进入不同的轨道。就是说，运载火箭达到某一预定轨道速度时，先释放第一颗卫星，使卫星进入第一种轨道运行；然后火箭继续飞行，达到另一种预定的轨道速度时，释放第二颗卫星；依次类推，逐个把卫星送入各自的运行轨道。
“长征一号”运载火箭的发射
长征一号火箭于1965年开始研制。1970年4月24日，将中国第一颗人造地球卫星——东方红一号成功送入太空。该火箭共进行两次卫星发射，成功率100%，另一次发射时间是1971年。
长征一号是为发射我国第一颗人造地球卫星东方红一号而研制的三级运载火箭。它的一、二级火箭采用当时的成熟技术，并为发射卫星做了适应性修改，第三级是新研制的以固体燃料为推进剂的上面级。1967年11月，决定由中国运载火箭技术研究院负责研制。1968年初，完成了火箭的总体设计，之后又用了两年左右的时间完成了各种大型的地面试验。1970年4月24日，长征一号火箭首次发射，将中国第一颗人造地球卫星东方红一号顺利送入轨道，发射获得圆满成功。1971年3月3日，长征一号火箭第二次发射，把实践一号科学试验卫星准确送入轨道，又一次取得圆满成功。相对于70度倾角、440公里高的圆轨道，长征一号火箭的运载能力为300公斤，此火箭共进行了两次发射，均获得成功。
长征一号的研制成功，揭开了我国航天活动的序幕。
早期探空火箭的研究
“长征一号”运载火箭的研究工作，有很大一部分是延续了我国早期的用于发射导弹的常规火箭的研究成果。
因此，要想了解“长征一号”运载火箭的这个研究过程，就不得不提我国早期的探空火箭研究。
所谓探空火箭，就是在近地空间范围内进行环境探测、科学研究和技术试验的一种火箭。
人造卫星及其运载火箭的分系统和部件在上天之前，需要在地面进行充分的模拟试验。但有许多工作环境在地面上又无法模拟，就只能利用探空火箭进行飞机行模拟试验。
因此，探空火箭是发展空间技术的一种不可缺少的试验工具。我国早期的探空火箭研究，起步于上世纪50年代末期。
1957年9月，以聂荣臻为团长，陈赓、宋任穷为副团长的中国政府代表团，同以别尔乌辛为团长的前苏联政府代表团，在莫斯科就导弹新技术的援助问题进行了谈判。
10月15日，中苏双方就谈判结果签订了《新技术协定》，简称“10月15日协定”。
在这个协定中，苏方承诺在1957底至1961年底，向中方提供包括P-2导弹在内的几种导弹样品及相关的技术资料，并派遣导弹技术专家帮助中方进行仿制。同时，还增加我国火箭专业留苏学生的名额。
消息传来，国防部五院的全体科研人员都兴奋不已。谢光选把手头上正在进行的P-1的设计工作也停了下来，开始全力以地赴投入仿制工作中。
1958年11月，为了把北京的技术力量和上海的工业基础有机地结合起来，经中国科学院和上海市商定，中国科学院第一设计院负责人造卫星和运载火箭总体设计的技术人员从北京迁往上海。
同时双方还决定，由上海市从有关院校和工厂抽调部分科技人员、大中专毕业生和工人，组成了我国第一个完全依靠自己的力量，从事火箭技术研制和专门承担探空火箭设计的单位，即中国科学院上海机电设计院，由中国科学院和中共上海市委双重领导。
就这样，我国早期的探空火箭研究，便正式起步了。
1960年初，仿制导弹总装攻关进入决战的关键时刻，苏方单方面撕毁协定，撤走全部专家，中断了对我方的援助。
1960年8月12日，在国防部五院工作的最后3名前苏联专家奉命回国。
苏方的这一举动，激起了五院全体科研人员的愤慨。包括谢光选在内的广大工程技术人员，决心通过他们自己的努力，把我国的导弹制造成功并发射上天。
国防部五院的全体科技人员立即行动起来，在以钱学森为首的老专家的指导下，开展技术讲座，学习空气动力学、发动机、弹体结构、自动控制、电子线路、计算机等专业知识。
随后，国防部五院先后组建了导弹总体、空气动力、发动机、弹体结构、推进剂、控制系统、控制元件和无线电、计算机等多个部门，决定同时从多方面入手进行研究。
至此，我国独立自主研究的探空火箭正式起步了。
第一枚探空火箭诞生
早在1958年11月，上海机电设计院成立后，为了壮大科研力量，设计院又吸纳了科学院河北分院、华南分院、四川分院、上海交通大学、哈尔滨工业大学、华中工学院、西北工业大学等单位送来的协作进修人员。
同时，设计院还从上海江南造船厂、上海纺织机械厂、上海无线电厂和上海高等院校选调了一批技术人员、工人以及学生，成立了总体设计、结构设计、发动机、无线电、地面设备5个设计室。
上海机电设计院的副院长是杨南生，总工程师便是当时年仅37岁的王希季。
王希季是云南白族大理人，1942年毕业于西南联合大学机械工程系。1949年获美国弗吉尼亚理工学院硕士学位。
1950年回国，王希季先后在大连工学院、上海交通大学、上海科技大学任副教授、教授。
当时，他深知我国的探空火箭技术已经远远地落后于其他的发达国家。因此，当他出任上海机电设计院总工程师后，恨不得把每天24小时全都用在探空火箭的研制上。
但万事开头难。探空火箭从设计，研制到发射，没有先例，当时也没有外援，一切全靠他们自己。
首先摆在王希季他们面前的一个问题是：我国的探空火箭究竟如何起步？即到底先应该研制什么型号？随再研制什么型号？谁都没有现成的的经验。
再加上，当时又正处于的特殊的年代，许多人都不从实际情况出发搞科学研究。
自然而然，在探空火箭制定最初方案的时候，一开始，大家都把探空火箭的起点定得很高很高。
当时，大家的美好设想是：要研制出一种技术相当先进的大型火箭，即T-5探空火箭，以用于探测研究高空大气结构和各种地球物理现象。
而与此相反的则是，当时，这支初步组织起来的从事探空火箭技术研究的队伍却相当的年轻，他们中的大多数人都缺乏火箭方面的理论知识。而实践方面的经验，就更是无从谈起了。
另外，在试验设备、加工条件、技术资料方面，也同样存在诸多的困难。
比如，由于当时没有电子计算机，因此，王希季他们在做T-5火箭的总体设计时，就只能用手摇计算机来进行计算。
尽管这样，在接下来的研制过程中，王希季他们还是同空军十三厂、上海柴油机厂密切合作，边学边干，在短短一年里，便攻克了一些难度很大的技术课题，并完成了首枚火箭的结构件总装工作。
但是，由于当时的上海机电设计院没有大型发动机试车台，同时，又不具备供应、贮存，运输和加注液氧的设施，致使发动机的研制工作无法进行。
因此，这枚完成了结构件总装工作的火箭，就因为部分关键设备不齐全，而无法最终成型。
再加上特殊时期的冲击，结果，整个T-5探空火箭的研制工作，只好被迫中止了。
的确，在缺乏经验、技术储备不足、国家投资又有限的情况下，要想搞出具有先进技术指标的探空火箭，显然是不可能的事。
T-5火箭的下马，并未彻底摧毁王希季他们的斗志。失败让他们尝到了痛苦的滋味，同时也让他们醒悟到：应该选择技术难度较小的小型探空火箭作为研究的突破口。
于是，从1959年10月开始，在副院长杨南生和总工程师王希季的组织领导下，研制工作又转向了T-7M型无控制探空火箭。
T-7M火箭是由液体燃料主火箭和固定燃料助推器串联起来的两级无控制火箭。
它的工作原理是：当助推器工作完毕后，主火箭能在空中自动点火。随后，主火箭的箭头、箭体在弹道坐标顶点附近可以自动分离。而分离后的箭头、箭体则分别用降落伞进行回收。
这种火箭的起飞重量约为190公斤左右，总长度为5345厘米，主火箭推力为226公斤。飞行高度8至10公里左右。
紧接着，1960年的春天，我国又进入到一个众所周知的、经济极端困难的年代。因此，王希季他们的研究工作就更加艰难了。
后来，王希季在回忆当时的情况时，说：
“当时国家没钱，搞试验也没有试验场，我们就在日军侵华时留下的一个破碉堡里搞研究。碉堡四周无遮无掩，真是惨不忍睹啊。”
“发动机是上海柴油机厂生产的，结构的组装是在空军的一个修理厂进行的。”
“为了建一个简易试车台，寒冬腊月，科研人员都来弄水合泥，搬砖抬石，当起了‘泥瓦匠’。”
“那个地方冬天特冷。夏天时，蚊子又大又多。而且，大家还填不饱肚子，每月的口粮每个人定量，我们中年人都不够吃，就别说半大小伙子了。”
“另外，我们也没有蔬菜吃，就吃萝卜皮甚至有时就用酱油拌上碗白开水下饭。”
“因此，由于营养不良，不少人都得了浮肿病。大家还常常饿着肚子干到深夜。”
“要说苦，当时的确很苦，但大伙的心里憋着一股子劲儿，脑子里成天想的似乎不是如何填饱肚子，而是怎样尽快把探空火箭搞上去！”
为了保证T-7M火箭的发动机启动系统的可靠性，王希季他们决定采用爆破薄膜为启动阀，并要求薄膜控制爆破力的精度要达到正负0.25大气压。为此，就要求薄膜的铣削深度公差应保证在0.005毫米以内。
显然，要想达到这一要求，若采用机械加工方法是无法实现的，所以，火箭启动阀薄膜的铣削加工方法就需要另辟蹊径。那么，这个任务交给谁来完成呢？
当时，两位平均年龄只有20岁的姑娘自告奋勇承担了这一艰巨的任务。
接受任务后，经过对加工方法仔细地梳理，她们俩决定采用化学腐蚀方法来进行加工。但是，当时没有所需的相关设备，她们俩只得靠手工把涂上保护剂的硬纸板刻成一个个空心图案当模型来腐蚀铝板。
就这样，这两个年轻人经过数百次试验，终于找到了比较理想的保护剂和腐蚀剂。
紧接着，她们俩又面临一个新的问题，那就是：如何在丝绢上刻出高质量图案。
经反复地思考，她们俩终于从刻蜡纸的方法上得到启发，于是，她们决定用印刷法把图案印上去。
随后，她们又自己动手把针头磨成微型刻刀，先在印刷纸土刻出所需的图案，再把印刷纸贴到丝绢上。在经过了近千次试验后，两个年轻人终于印出了自己理想中的图案。
就这样，1960年2月19日，我国第一枚自行研制的T-7M液体探空火箭，终于竖立在了20米高的发射架上。
发射场位于上海市南汇县的一个老港镇上的荒郊，这里濒临东海、气候恶劣、人迹罕至，是一块被岁月遗忘了的不毛之地。
当时，发射场简陋的条件，在世界航天史上，可以说是空前绝后：一台借来的50千瓦的发电机安放发射架不远的地方，四周用芦席一围，顶上再盖上油篷布，就成了“发电站”。
“发电站”离发射架和“指挥所”虽然只有100多米远，但中间还横着一条漂着死鱼的小河。
当时，在用来协调发射的步话机也没有，更没有电话。
因此，发射场总指挥要下达一系列的命令，只有扯着嗓门大声喊叫，或者挥动手臂、打着哑语来示意对方。
更让人无法想象的是：给火箭加注推进剂时，由于没有专用加注设备，王希季他们只好用自行车的打气筒作外压力源来给火箭加注燃料。
同时，由于没有自动的遥测定向天线，发射操控就靠几个人用手转动天线去跟踪火箭。
发射场条件很简陋，试验进行得也不隆重，就这样，我国第一枚自行研制的探空火箭，还是发射成功了。
虽然，这枚火箭的飞行高度只有8公里。但是，它为我国日后研究大型的探空火箭，迈出了关键的第一步。
1964年6月29日，我国自行研制的第一枚弹道式导弹发射成功。
同年7月9日和11日，又连续发射了两枚导弹，使全程试验均获得圆满成功。
这表明中国火箭技术的发展，经过了从无到有、从仿制到自行设计的艰难历程，将由研究试验转入定型试验由工业的批量生产阶段进入火箭发展的新时期。
运载火箭总体设计诞生
1968年11月，为确保卫星按计划发射，国防科委决定，将“长征一号”运载火箭的研制任务由八院移交给一院。
同时，国防科委决定明确提出：
由我国运载火箭技术研究院负责设计和研制“长征一号”运载火箭，任新民被任命为总体设计室主任。
“长征一号”火箭的总体设计工作最初是由七机部第八设计院负责，总设计师是王希季。后来，国防科委决定将八院的任务由运载火箭总体研究改为航天器总体研究，“长征一号”的总体任务交给一院，即运载火箭研究院负责。
1967年11月的一天，王希季带着“长征一号”的全部资料来到运载火箭研究院办理移交工作。可是，唯独不见院领导和接受移交工作的负责人。
王希季一连找了好几间办公室，也没有找到他要找的人。转了一大圈，最后只好由刚提拔不久的第十研究室副主任，年仅31岁的陈寿椿出面，代表火箭研究院办理了移交手续。
幸运的是，当时的研究院副院长、“长征一号”火箭的总设计师任新民，在周恩来总理的特殊保护下，受到太大的冲击，因此，他坚持主持火箭的设计研制工作，从而最终完成了“长征一号”的设计与研制。
任新民，1915年12月5日出生于安徽省宁国县。1940年毕业于重庆兵工学校大学部造兵系。
1945年6月，任新民公费赴美国实习，后考取美国密歇根大学研究院的研究生，先后获机械工程硕士和工程力学博士学位。1948年9月，被美国布法罗大学机械工程系聘任为讲师。
1949年，新中国即将诞生，身居大洋彼岸的任新民很受鼓舞，他几经周折于1949年8月回到了祖国。同年9月，他应南京华东军区军事科学研究室之邀担任研究员。
1952年8月，任新民随南京华东军区军事科学研究室并入哈尔滨军事工程学院。历任院教务处副处长、炮兵工程系教授、火箭武器教研室主任等职。
1956年8月调赴北京，参加筹建国防部第五研究院，历任总体技术研究室主任、一分院液体发动机设计部主任、一分院副院长兼液体发动机设计部主任。
1965年，任新民被任命为第七机械工业部一院副院长兼液体发动机研究所所长。
1968年11月，在接到“长征一号”运载火箭总体设计的任务后，任新民带领总体室的全体科研人员，在总结我国当时已有的常规火箭经验、并参考国外的相关报道和图片资料的基础上，开始了“长征一号”运载火箭总体方案的论证和设计工作。
最初确定“长征一号”总体方案时，任新明曾经提出了三种可供选择的方案：一是更换“东风四号”两级导弹的推进剂，把卫星直接射入轨道；二是在两级导弹上再加一个液体第三级火箭；三是在两级导弹上再加一个固体第三级火箭。
三种方案各有利弊。第一种方案可以发射60至200公斤的星，但轨道高度低，不利于后续发射其他科学试验卫星；第二种方案各方面都不错，但要分散研制精力，时间长，耗费多。经过反复论证，最后确定采用第三种方案。
所以，“长征一号”运载火箭总体设计室的全体科研人员，针对当时“651”卫星的发射需要，结合以上国外的先进经验，他们最终拟定“长征一号”的设计总原则是：
航天运载火箭与远程导弹相比，有两项新的要求。第一，要能飞出稠密的大气层，第二是必须达到第一宇宙速度，即每秒7.9公里的速度。
所以，“长征一号”火箭需要采取三级火箭式结构。第一和第二级火箭采用远程导弹的液体火箭原型不作修改。第三级采用固体火箭。
采取这样的决定，成功的把握大，而且可以保证进度，节省经费。需要投人大量人力和物力加以最新研制的是第三级火箭。
第三级固体火箭采取自旋稳定的方式，以保证卫星有正确的入轨姿态。
而串联着卫星的第三级固体火箭在第二级火箭关机后，发动机在600公里的高空以喷射氮气来保持卫星入轨前滑行段的稳定飞行，并最终将卫星推入预定轨道。
同时，在第三级火箭上安装上遥及控制系统。
而且，为避免卫星和固体火箭在大气层中受气流的冲刷和加温而受损，卫星和固体火箭被应密封在整流罩内。
1968年底，任新民他们完成了“长征一号”的总体设计方案。随后，他又带领其他部门的科研人员投入到第一、第二级液体火箭的紧张研制工作中。
我们知道，“长征一号”运载火箭是一项复杂的系统工程，涉及到诸多的专业和学科。因此，任新民在主持研制工作中善于发扬技术民主、集思广益。
在处理和解决技术问题时，既充分听取各方面的意见，特别是第一线科技人员的意见，又敢于发表、坚持和修正自己的技术见解，敢于负责，敢于对重大技术问题适时而果断地做出决策。这正是他难能可贵之处。
同时，他通过多年的研制实践切身体会到，研制过程中的任何一个环节，甚至是一个元器件、螺钉、螺帽、焊点、导线出了问题，都会导致整个型号飞行试验任务的失败，直至出现重大的伤亡。
因此，他始终牢记着周恩来亲自为我国火箭与航天事业研制工作制定的“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”的16字方针，并将其落实到整个研制、试验、生产的全过程中，狠抓、细抓“长征一号”研制过程中，生死攸关的质量安全工作。
他总是恪守一条原则：
在地面能做的工作、能进行的试验，一定要做透、做充分。发现的问题和疑点，一定要查清，并举一反三，彻底解决和排除，决不能带着问题、疑点和隐患上天。
他非常注重深入科研生产第一线处理和解决技术问题。在这方面他确有深刻的体会。他常常对科研人员说：
一个科技人员判断和处理技术问题，一是靠他的基础技术知识和实践经验；二是靠他不断深入实际，从广大科技人员、工人那里，从实践中汲取和补充知识；三是实事求是，一切从实际出发。
他还经常深有感触地说：
搞工程性技术工作的，即使是再有造诣的专家，不深入实际就会退化，会“耳聋眼花”，3年不接触实际，就基本上没有发言权了。
正是由于这种科学的精神、严格的管理，才使“长征一号”火箭的一系列攻关得以顺利完成。
在艰苦的研制过程中，任新民同有关科技人员、工人一起，先后解决了发动机的不稳定燃烧、高转速高性能涡轮泵的设计、四机并联技术、推力室的真空钎焊、波纹板成型、等离子喷涂、材料的相容性等关键技术。
特别是在突破燃烧室高频不稳定燃烧这一技术难关时，他亲自进行分析计算、参加试车、参加讨论，经过多个技术方案的反复比较和百余次的试车，最后采用了隔板、液相分区的方案，圆满地解决了这一关键技术。
所谓燃烧不稳定，是指由于燃烧室固有声振频率与燃气生成频率相耦合产生了共振，结果在一瞬间燃烧室压力骤然升高，导致燃烧室发生机械破坏或熔化烧毁。
这种现象在国外被称作“鬼”，意思是像鬼一样难以捕捉，顷刻之间就把发动机烧成一堆废铜烂铁。
大家开始寻找原因，思考办法。有人提出是不是两种燃料进入燃烧室的先后时间上有问题，也就是说可能是哪种燃料先进人燃烧室后，在里面有积存而引起了爆炸，因而提议先从调整两种燃料进人燃烧室的时间上入手，可试验结果不管用，这不是问题的症结。
一个原因不是，就找另一个原因。任新民带领着他的手下提出70多方案，一个原因一个原因地找，一个方案一个方案的试，他们已记不清试了多少次，失败了多少次。
他们每个星期都要在2号试车台试5至6次发动机，有时是两天连着试两个发动机，有的发动机还可以坚持试10多秒，有的则是上来一试就烧了，这个烧了着就试那个。
任新民鼓励大家要坚持下去，不要灰心，有问题就有办法克服，只要下决心找，这个办法总能找到。
鉴于发动机在导弹研制中的重要性，每次试车的时候，五院院长王秉璋都亲自到试验站观察，如果有事没有到场，第二天早晨也一定给任新民打电话，询问头一天试验情况。
有一天，任新明他们并没有试车，但第二天早晨，王秉璋却仍给任新民打来了电话。
王院长先是询问了一下最近发动机燃烧不稳定问题有何进展，然后很突然地在电话中告诉任新民：“聂老总让我转告你：最困难的时候，也就是快成功的时候。”
在自己最困难的时刻，聂荣臻雪中送炭，给了他信任，支持和温暖，任新民很感动。
后来，他在回忆那段试车失败的苦闷时，说：“处在当时境况下的，我们是什么心情、心里是什么滋味，没有亲历者很难体会。当时，听到聂总这句话，一种信任感、支持感油然而生，并化为巨大的动力。”
“几十年来，每当我遇到挫折和失败时，都要回味和咀嚼聂老总这句话，并讲述给周围的同事，增强我战胜困难的信心和勇气。”
为了使液体火箭具有更优良的性能，“长征一号”采用了许多新的设计方案。
因此，研制过程中遇到了许多从未见过的新问题。如发动机高空点火和高空性能模拟试验技术，火箭级间连接和分离技术，大、长、细的火箭姿态控制技术等。
在研制过程中，设计、工艺人员和工人实行“三结合”攻关，采用爆炸成型、化学铣切、真空电子束焊等多种新工艺，先后攻克了发动机、箭体结构方面的许多技术难关。
“长征一号”的二级发动机是在接近真空条件下工作的。为了满足设计要求，技术人员大胆创新，在工艺上大量采用精密铸造零件，提高了组件的质量与性能。
同时，科研人员还采用爆炸成型得工艺解决了复杂型面的成型问题。生产出集合器弯管等组件，并与建材、化工等部门一起，解决了玻璃钢喷管延伸段原材料的配方、缠绕、固化、检测等技术问题。
科技人员还大胆探索出一种筒茧办法，创造了一个和地面点火相似的点火环境，解决了发动机的高空点火问题，既节约了资金，又赢得了时间。
同时，结合我国的当时的实际情况，设计建成了高空环境的试车台，解决了高空发动机的地面试验问题。
另外，任新民他们考虑到：因为“长征一号”火箭又细又长，所以，压缩火箭总的长度对减小飞行气动载荷和稳定系统负担极为重要。
因此，任新民他们决定：第二级火箭的氧化剂贮箱和燃烧剂贮箱采用“共底”技术。
所谓“共底”技术，也就是将氧化剂贮箱和燃烧剂贮箱合二为一，中间用一个称之为“共底”的部件隔开。
但是，接下来的难题是：这个“共底”部件一旦破损，哪怕只是一点缝隙，氧化剂和燃烧剂渗过“共底”遇到一起就会发生爆炸。
因此，“共底”技术对贮箱的生产工艺提出了许多高新的要求。而首当其冲的难题是：“共底”贮箱的叉形环和壳段对接焊成了关键问题。
在焊接过程中，由于焊接的地方空间狭窄，不能用气动涨圈撑圆来保证焊接装配件的质量。
面对这个技术困难，火箭研制人员知难而上，经过反复研究和试验，他们最后终于用一种特殊的对接接头解决了“共底”贮箱的焊接问题。
长征一号的一、二级和控制系统是在中国自行研制的中远程导弹的基础上稍加修改而成的。
第三级固体推进剂火箭是新研制的，由国防部四院承担。“长征一号”上装有3套飞行测量系统、两套安全自毁系统和两套遥测系统。遥测系统的编码发送装置由遥测设备研究所研制。
“长征一号”火箭上装配的外弹道测量系统，也是我国第一次投入使用的大型外弹道测量工程的箭上设备。经过科研人员的艰苦研制，也最终如期交付使用。
另外，能否对液体火箭的推进剂的进行万无一失的掌控，也历来是运载火箭能否成功发射的关键问题之一。
这是因为，液体火箭的推进剂要么带腐蚀性，要么有毒，要么需要在极低温的条件下储存。
例如，液氢需要在-253度的环境下,才能以液体的形式储存。而-253度的液氢，又有“穿透”某些金属容器的厚壁的危险，所以非常容易泄漏。
而泄漏出的氢一旦遇到空气中的氧，特别容易引起剧烈爆炸。如此看来，这可真是防不胜防呢。
另外，火箭发动机中高速进入燃烧室的-253度的液氢，是极端高效的冷凝剂。它在喷射过程中，一旦遇到水珠或各种气体杂质，就会把这些杂质冻结成比金属还坚硬的颗粒，并推动它们高速运动。
这样，这些高速运动着的，比金属还坚硬的杂质颗粒，就有可能像子弹一样击穿金属管道壁。所以，也是防不胜防呢。
再就是，还是因为-253度的液氢是极端高效的冷凝剂的缘故，所以，有的金属材料遇到液氢，会变得像陶瓷一样脆硬，这就是科研人员通常所说的“氢脆”。
因此，无论制造火箭的材料，还是用在火箭上的元器件和设备，必须能经受得住各种严酷而极端条件的考验。
带着这所有的难题，运载火箭研究室的全体科研人员在任新民的带领，经过艰苦卓绝的努力，一道道技术难关都相继被攻克了。
惯性导航仪研究成功
50年代，中国的经济基础和工业技术基础都很薄弱，科学技术也很落后，精密惯性技术领域还是空白。郝复俭就是在这种情况下肩负起惯性器件研究所创建任务的。
郝复俭，1911年4月14日出生于山东省青岛市，祖籍山东省胶县。1933年9月，以优异的成绩考入清华大学电机工程系，1934年转入上海交通大学电机工程系，1938年7月毕业，获工学学士学位。
毕业后，郝复俭即开始从事无线电仪器仪表的设计、制造和使用维护工作。在实践中埋头苦干，潜心钻研，不仅丰富了他的科技理论知识，也积累了实践经验。
特别是他又赴美国攻读、实习和工作近3年，使其逐步成长为科技理论造诣较深、实践经验较丰富的科技工作者。
新中国国成立后，他投身于祖国的通信事业。先后主持或参加了多种通信电子仪器，微波仪器、频率仪和防化用的射线探测仪等的研制、试验工作。
1957年10月，郝复俭调入国防部第五研究院担任火箭惯性导航仪系统的技术领导工作。
在创建火箭惯性导航仪研究室的过程中，从科技人员的选调，基础设施的建设，研究室的划分，到设备、器材的购置，郝复俭都要亲自过问。
1958年9月，郝复俭在仿制从前苏联引进的液体近程弹道火箭“P-2”的时候，他和他的同事面对完全陌生的陀螺、陀螺加速度表和横偏校正系统，觉得无从下手。
于是他决从零学起，并鼓励同事们说：“一个小孩从不会走路到会走会跑，总得有个过程。只要肯学、肯干就是了。”
随后，郝复俭根据院领导的指示，开始组织科技人员学习讨论“仿制与独创”和“学到手与导弹上天”的关系。
对于技术性问题，他详细研究了当时仅有的一些前苏联资料，并认真听取有关领导和其他科技人员的意见。
通过学习讨论，大家统一了思想，增加了仿制“P-2”火箭的陀螺仪系统的信心。打这以后，他和他的同事们，通宵达旦地进行实物测绘和资料图纸的分析研究。
不久，郝复俭他们就完成了仿制“P-2”火箭的陀螺仪的全部设计工作。接着，他还带领科技人员下厂进行惯性器件的生产，在摸透设备的工作原理和设计参数的基础上，成功地解决了超差代料的问题。
功夫不负有心人，在郝复俭的主持下，国防部第五研究院终于仿制成功了“P-2”火箭的惯性器件及其他仪器设备，并为后来的自行研制工作打下了良好的基础。
随后，在我国自行设计的中近程液体弹道导弹的研制工作中，郝复俭又开始负责更先进的惯性导航仪系统的研制。
当时，这一自行设计的火箭的导航控制思路虽与“P-2”火箭相同，但在部分整机和线路上做了许多改进。
例如：横偏校正系统加大了发射机功率，对水平陀螺仪程序机构的凸轮重新进行了设计，变换放大器选择了磁放大器的方案，舵机进行了改进设计等。
所以说，这一导弹的控制系统与“P-2”火箭比较，完全自行设计的19项，改进设计的46项，其中大部分都是郝复俭负责支持设计的。
在中近程弹道导弹的改进型的方案论证与研制中，围绕导航控制系统方案的选择上，郝复俭他们进行了反复讨论。
例如：关于纵向控制采用双补偿方案、横向控制采用坐标转换的全惯性制导方案，惯性器件的研制是这一方案的基础和支撑条件等等，他们都作了仔细的分析。
很快，郝复俭他们确定了我国第一颗改进型的中近程火箭的全惯性制导方案，大大地提高了武器系统的作战性能，使我国导弹火箭控制技术取得了重大的突破。
随后，在接下来的中程、中远程、远程液体弹道导弹火箭的研制过程中，郝复俭被任命为惯性器件设计部的主任和惯性器件研究所的所长。
1967年11月，为发射我国第一颗人造地球卫星用的“长征一号”运载火箭的研制工作正式启动，郝复俭主持了运载火箭的惯性器件的攻关、研制、试验、调试和生产工作。
要知道，在“长征一号”控制系统的研制中，高精度的惯性仪表是关键，而气浮支承技术是实现高精度的关键。为此，国防部第五研究院成立了以郝复俭为组长的联合攻关小组。
随后，他带领科技人员深入惯性器件制造厂，亲自和工人师傅们操作各种精密机床。
在这期间，有些科研人员习惯做在自己的办公室里，在电话里和生产加工厂的工人师傅“指示”一些技术指标。针对这一点，他说：“没有工人的精心加工和装配，是搞不出精密的惯性仪表的，所以我们的研究设计人员必须要和工艺、工人搞好结合，要深入到试制厂去。”
在生产过程中，郝复俭坚持“设计、工艺、生产”三结合的原则，他反复地对工人师傅们强调说：
“我们是研究精密仪表的，如果作风不精细是搞不出精密仪表的。”
因此，他身体力行，用自己的实际行动，带头贯彻聂荣臻提出的“三严”作风，即严格、严密、严肃的要求。
经过8个多月的奋战，在不断总结经验教训的基础上，精心设计、精心加工、精心装配，生产出尺寸精度高达两微米的空气轴承。
这种轴承的工作原理是：在静电压力支撑下作高速旋转。轴承研制成功后，经测试台检测，精度完全达到要求。
这之后，他们又乘胜前进，认真地分析了我国技术、经济所允许的条件，考虑了我国所能提供的电子元器件的品种和技术水平，很快地设计和生产出了“气浮三自由度”陀螺仪和气浮陀螺加速度表。
运载火箭有了高精度的惯性仪表，再配上先进的软件，就能建立起陀螺仪漂移的数学模型，通过误差分离技术对陀螺仪的系统误差进行修正。
这项技术使我国的惯性仪表技术产生了一个质的飞跃，其精度比采用滚珠轴承的陀螺有了极大的提高。
就这样，郝复俭和他的同事为“长征一号”运载火箭提供了至关重要的设备，保证了长征一号的研制成功。
固体火箭研究试验成功
1964年8月，四分院的固体发动机被选为长征一号火箭的第三级，作为“东方红一号”卫星入轨时的发动机。为此，四分院成立了工程领导小组，杨南生被任命为组长。
早在研制我国第一枚探空火箭的时侯，时任上海机电设计院副院长的杨南生和他的伙伴们，就梦想造出中国自己的卫星，甚至连卫星草图都画好了。但是限于当时的客观条件，造星还只能停留在他们的梦想中。
在指挥发射成功我国第一枚探空火箭T-7M后不久，杨南生就被任命为我国固体火箭发动机研制基地，即航天五院四分院负责技术的副院长。
当时，四院经过多年的艰苦探索，已研究成功一种聚硫橡胶复合推进剂配方，正由李志刚率领着一个分队在国营八四五厂协作，进行一种试验型固体发动机研制。
这种发动机，通常叫300发动机，直径约为300毫米，装药量不足100公斤。它的研制目的不在于提供实用产品，而在于经历一个研制全过程，以便积累研制经验，探讨研制规律，总结研制程序，掌握研制技术。
1964年底，300发动机在进行了一系列地面试验，连续获得成功。随后，杨南生他们在二十号基地成功地通过了6发飞行试验考核，随后结束了300发动机研制工作。
300发动机是四院的“头生子”，也是我国的第一个复合推进刺固体火箭发动机。
尽管它是试验型的，但它的研制成功仍然具有里程碑的意义。它的研制成功，标志着我国已经掌握了研制现代固体发动机的基本技术，具备了进一步发展的基础。
1965年8月，杨南生他们根据国防部五院召开的固体发动机和推进剂10年规划会议所制定的目标，继300发动机之后，开展直径770毫米发动机，即我国第一个实用型复合推进剂固体发动机的研制。
当时，四院刚从四川泸州搬迁到内蒙古德基地。所谓的基地，当时只是在一片黄沙中横卧着的几处空壳厂房，再加几栋单身宿舍楼和一个用芦席搭成的食堂，而生产条件只有一条临时装药生产线。
杨南生他们的研制工作展开后，四院领导决定：由基地的建队伍集中力量抢建一条大型的装药生产线和一座50吨试车台。
装药生产线和试车台建成后，另有其他不具备生产条件的项目，杨南生他们都尽量协调有生产条件的兄弟单位，让他们承担下了部分研制任务。
例如，发动机壳体的试制，就是在沈阳一一一厂和北京二一一厂进行的。
至于四院基地的生活条件，就更不堪言了。例如,住在基地的科研人员，集体宿舍楼就是大家吃饭睡觉、办公学习、设计绘图的“综合楼”。
因为房舍有限，另有一部分科研人员就不得不分散借住在基地周边10至20公里外的农户家里了。因此，每天上下班，他们都得顶风冒雪来回奔波。
到后来，虽然有些科研人员陆续住进了基地，但房子都是“干打垒”，冬天奇冷，夏天风沙又多，所以也没有多大改善。
而吃饭呢？几乎是一天三顿窝窝头、白水煮土豆、白水煮白菜。
但是这样的工作、生活条件并没有吓倒杨南生他们，大家没有一个叫苦，更没有一个人露出丝毫沮丧的情绪。因为，大家把所有的精力都投入到艰苦的研制工作中去了。
杨南生知道，发动机的直径从300毫米一下跨度到770毫米，这将不是一个简单的放大过程。
也就是说，长征一号总体设计部门对770毫米发动机，提出的4000千牛秒总冲量和系数0.88的质量比等技术指标，在当时，对于新生的固体发动机来说，无疑是一个严峻的挑战。
另外，再加上770毫米发动机的工作环境是在高空，而且还要求发动机作自旋稳定。
并且，总体所还要求：发动机必须在1968年底之前交付试车。也就是说：杨南生他们的研制周期还不到3年时间。
面对这些现实问题，杨南生他们不敢怠慢。随后不久，经过慎重讨论，大家一致认为：设计770毫米发动机的指导思想应该是：立足现实，力求先进而不盲目追求先进。
根据这一指导思想，他们同时也确定了选择技术和材料的原则：即对于再前进一步即可掌握的技术和材料，他们力争使用。而对于虽然已有进展但离成熟还较远的技术和材料，不盲目使用。
1967年底，发动机设计图出来后，杨南生他们立即投入生产试制。当时政治的原因，生产秩序日渐混乱，这就使本来就异常困难的试制工作更是雪上加霜。
就这样，杨南生他们既要克服生活上的困难，又要解决技术上的难题，还要排除秩序混乱的干扰，因此，试制工作每展开一步都得付出巨大的努力。
例如，沈阳一一一厂和北京二一一厂协作试制发动机壳体时，因钢硬度大、焊接性差，遇到了很大的困难。四院派出的协作小分队和厂里的工人及技术人员付出了很多心血，才攻克了这道难关。
为了保持试制进度，科研人员就搬到生产厂区域去现场办公，吃住在那里。
杨南生每天骑一辆半旧的自行车，在相距几公里的设计所、装药厂、试验站间奔波。
过度的劳累，使他得了坐骨神经痛的毛病，但他坚持着用一条腿蹬着自行车到生产现场。实在痛得无法站起来了，大伙只好把他背下楼，让他躺在汽车里，送到试验站。
公共汽车停运了，他们就骑上自行车在各所之间来回奔波。由于秩序混乱，作业场所常常空无一人，遇到这种情况，他们就得顶着各种干扰，挨门挨户去动员工人上岗，努力把研制工作进行下去。
而与此同时进行的试车基础设施准备，如高空模拟设备和旋转模拟设备的建设、提高测试精度的研究等，也在这样的局面下艰难地进行着。
在此期间，杨南生他们还要攻克的一个极其重要的技术难题，即装药裂纹的问题。这个问题在300发动机中就出现过，而在新建成的大型装药生产线上，进行770发动机壳体装药时又出现了。
装药裂纹是不允许出现的问题，一旦出现就必须设法解决。根据杨南生他们的以往的经验，灌浆处理是一个补救办法，但不是根本解决问题的办法。
最后，杨南生他们借用粘弹力学理论，分析了装药产生裂纹的内在原因，这才逐渐解开了其中的谜团。
他们发现，复合推进剂在慢速变形下的延伸率低于某个值时，便适应不了装药固化降温过程中所产生的热应力，这样就导致装药裂纹。
这个发现，使杨南生他们对于复合推进剂的粘弹性质的认识又深化了一步。据此，他们在装药工序中，增加了控制高温慢速拉伸下的延伸率这样一项性能指标，从而在根本上装药裂纹的问题。
就这样，第一台770毫米厚壁发动机，终于在1967年底试制出来了。
1968年1月26日，由于标准的卧式旋转试车设施还未建成，杨南生他们便在一个简易的立式旋转试车台上进行了旋转试车。
试车的这一天，是四院的一个难忘的日子。当时，发动机头上脚下，即尾部朝天竖立在立式试车台上，在发动机壳体的周围捆绑着10个矢量小火箭，是用来使发动机产生旋转的。
试车点火指令发出后，只见一条耀眼的“火龙”冲向天空，火箭发出的吼声震耳欲聋。现场所有的测试人员都兴奋不已。
然而，试车进行到30秒时，只见试车台底部冒出一股浓火，紧接着，发动机带着一身烈火飞离了试车台，径直坠落在地上，并在试车台周围连滚带跳，足足持续了2分多钟，受伤的发动机才安静下来。
试车失败了，大家的心情都非常沉重。
随后，杨南生他们认真地分析了失败的原因，大家发现：由于发动机的旋转使它的头部沉积了过量的燃烧渣，结果导致头部壳体过热而被烧穿，燃烧渣便从穿孔的地方向外喷射，把发动机推离了试车台。
针对这一原因，他们决定对发动机壳体绝热层设计进行修改。
此后，杨南生他们按照改进后的方案又试制了两台发动机，并分别于1968年7月和11月，在修复的立式试车台上进行了试车。
在攻坚战中，发动机的主任设计师赵殿礼的妻子去世了。领导和同事们前来吊唁时，惊奇地发现，这位老专家正面对妻子的遗像，聚精会神地审查着一叠技术报告单。他说：“妻子走了，我比谁都悲伤，只有尽快攻克难关，才能告慰她的在天之灵。”
当天下午，赵殿礼和就大家一起分析试验受挫的原因，直至深夜才结束。
大家劝他休息几天，他说：“呆在家里心里更不好受，还是让我上班吧!”
7月的这次试车，发动机全程工作正常，运行时间达41.8秒，遗憾的是因试车台线路故障，致使发动机没有旋转起来。
接下来11月的试车，获得了圆满成功。但结果分析表明，燃烧渣的沉积量仍然有些偏高，这意味着：发动机还是隐藏着一定的危险性，还需要改进。
为此，杨南生他们对推进剂的配方进行了调整：即在确保燃烧稳定性的前提下，适当降低了铝粉含量。
同时，他们还与总体部门作了协调，把发动机的旋转速度减少为每分钟180转。
就这样，改进后的发动机，在随后的多次试车结果表明，这样的调整是正确的。
随后，在1968年底，固体发电机的点火高空系统的可靠性，在八院的协助下，通过探空火箭也得到了证实。
1969年初，杨南生他们便开始了发动机实机的研制。这虽然与总体部门规定的进行全箭合练试验的时间进度相吻合，但仍旧是显得十分紧迫。
而且，众所周知，1969年的生产秩序更加混乱。所以，这一年也是杨南生他们最紧张、最艰难的一年。
不过，因为他们已有了前面的成果，因此，大家的信心就更足了。就这样，大家合力排除干扰，硬是在这一年里试制、试验了包括卧式旋转和高空模拟试车在内的15台发动机。
同年9月，杨南生他们如期给总体部门提供了3台发动机，并参加了“长征一号”全箭的联合试车。结果表明：3台发动机的性能，完全满足总体设计的要求。
1970年初，又补充进行了一发高空模拟旋转试车，同样获得圆满成功，即为生产交付状态的发动机，奠定了良好基础。
在770发动机的整个研制过程中，一共进行了19次试车。
其中有5次是高空模拟旋转试车，19次试车中失败的3次，只有部分成功的3次，其余13次都获得了圆满成功。
特别是最后5次试车，连续获得成功，总成功率接近70%。
从直径300毫米的试验型小发动机，一步跨到直径770毫米的较大型实用发动机，能达到这样的成功率，四院研制人员倍受鼓舞，提高了大家进一步发展固体发动机的信心。
随后，经过再度改进的实样770发动机，如期装上了“长征一号”运载火箭。
二级火箭高空点火研究
在“长征一号”的研制过程中，需要解决许多新的技术问题。就液体火箭发动机来讲，首先需要解决的是二级发动机的高空点火的问题。
这个课题，是由张贵田主持研制完成的。
张贵田，1931年12月20日生于河北省藁城县。张贵田是留苏的学生，在前苏联莫斯科航空学院专门学习过液体火箭发动机技术。他是我国50年代从中学生中选拔出来的为数不多的优秀学生，而直接送往前苏联学习的。
5年半的留学生涯结束后，他被分配到国防部第五院，结识了任新民，他深得这位资深火箭发动机专家的赏识。
1961年，他参加了我国第一台自行设计的液体火箭发动机的研制工作，在国内率先提出用液相分区方法解决发动机不稳定燃烧的世界性难题，为我国运载火箭发动机的研制开辟了道路。
1967年11月，“长征一号”开始研制后，年纪轻轻的张贵田担任了发动机副主任设计师，主持二级火箭发动机的研制工作。
二级发动机的问题，特别是如何解决二级发动机高空点火问题，是当时攻关的关键。
要知道，二级发动机不同于在地面起动的一级火箭发动机，它要在60公里以上的高空点火启动。
而在这样的高空环境，空气极其稀薄，压力也比较低，因此，发动机只能采用自燃式推进剂，也就是让氧化剂和燃料自主混合自燃后，产生推力。
然而，由于高空环境的外界压力条件变了，氧化剂和燃料本身的分子物化以后，契合力也就比在地面正常情况下要弱一些，自燃也就延后一些。
自燃点火时间的延后，势必给火箭带来一系列的弊端甚至危险。比如，如果点火不及时，发动机内就会积存很多的液体，液体积存多了就会产生爆燃，甚至引发爆炸。
为了解决这个问题，任新民、张贵田他们进行了长达半年时间的单项推进剂实验。
在这之前，十一所从来没有做过这类试验，所以他们根本就没有相关的实验设备。
因此，张贵田他们首先赶制了自行设计的推进剂实验设备，并在三分院所在地进行了小型模拟实验。
由于时间仓促，可参考的资料又基本上是来自前苏联方面的，残缺不全，致使自行设计的实验设备比较落后，在一定程度上影响了推进剂模拟实验的准确性。
为了避免发动机推进剂在真空条件下燃烧不好，任新民、张贵田他们提出来，要保证发动机里始终保持相当于地面一个大气压的状态。
由于发动机的试验都是在地面进行的，在地面条件下，正常状态并不代表在真空条件下的状态，而如果把推力室后部堵死，使它内部本身就保持着地面一个大气压状态，并将这种状态携带上天。
这样，即使箭体进人真空，发动机的工作环境也没有变化，如同在地面一样，从而可以保证发动机正常工作。
有人认为，这实际上是在准确掌握了推进剂延滞期的基础上，为发动机在真空中正常工作时，再加上一道保险。
然而，所有的一切只是假设，全部都需要用试验来检验。问题严重而棘手！张贵田他们想：该怎么办呢？
在发达国家，为进行这类研究试验，要专门建设模拟高空环境的试车台，这类试车台设备庞大复杂，自动化程度高，造价昂贵。
由于各种条件所限，我国不能照搬那一套，只能谋求新的解决办法，张贵田他们踏上了独辟蹊径的艰难之路。
1968年底，经过紧张的试制，第一个大喷管终于生产出来了。
当时，玻璃钢大喷管的设计所在南苑，而生产厂却在长城外康庄附近的二五一厂，两地相距60多公里。
为解决生产设计的衔接问题，张贵田他们风雨不误，不停地在两地来回奔波。
长城胜景，弛誉中外。数年来，他们过往了不知道有多少次，都没心思去观赏。
那时，康庄的路并非“康庄大道”，而一路卵石“麻脸”窄路。乘不上火车的时候，他们就走老远赶乘长途汽车。
拉成品的时候，瘦弱的张贵田，因为屁股受不了大卡车的强烈颠簸和蹭磨，只好一路站立着回设计所。
无数个风风雨雨的日日夜夜过去了，大家的脸又瘦了一圈。
失败、改进，再失败、再改进，就这样，燃烧室大喷管玻璃钢喷管日见成形了。
最后几天，张贵田他们和工厂的工人师傅们一起，用浸过树脂的玻璃布在大喷管的模胎上层层缠绕，再经过高温固化、铣车加工、金属法兰盘与非金属连结，又在内壁外层贴上蜂窝、缠加强层等。
一道道工序完成后，理想的玻璃钢大喷管，终于在大家的汗水浸泡下诞生了。
随后，玻璃钢大喷管如期地安装在了“长征一号”的二级火箭发电机燃烧室上。
二级火箭地面试验成功
1966年6月下旬的一天，七机部第一研究院火箭发动机研究所的试验大厅。“长征一号”火箭滑行段喷管控制的仿真试验正在紧张进行。
“长征一号”运载火箭，在第二级火箭燃烧剂燃烧完之后至第三级火箭点燃之前，有200多秒的滑行飞行段。
就在这200多秒的期间内，需要进行姿态控制，消除滑行的干扰，以便为第三级火箭发动机点火建立必需的姿态条件。
为解决滑行段喷管控制问题，必须进行滑行段晃动半实物仿真实验。可是，在实验中出现了异常现象：滑行段的晃动幅值有几十米之大，这势必影响第三级火箭点火进入预定轨道。
在试验现场，专家们陷入沉思，但是，苦于找不到克服晃动的办法。
这时，钱学森赶来了。当他详细观察了试验过程以后，随即组织参加试验的专家们进行分析、讨论。他认真地听取了大家的发言，然后从容镇定地说道：“不要紧的，这种现象是在近乎失重状态下产生的，因此，原晃动模型已不成立。要知道，这时候的流体已呈粉末状态，晃动力很小，不会影响飞行。”
钱学森一番精辟的分析，使在场的专家们茅塞顿开，大伙的心顿时变得踏实了。
后来的多次飞行试验证明，钱学森的分析和得出的结论是正确的。
1968年冬，经过三个春秋的紧张攻关，“长征一号”火箭各系统的零组部件从祖国四面八方几乎是同时运往火箭生产总厂。
1969年初，在长征一号的总装过程中，任新民让谢光选负责带队检查整流罩研制情况。因为，整流罩包罗体积大，要求平行分离，分离速度要大于或等于每秒5.5米。
按照设计要求：采用爆破螺栓解锁，在火药作用下实施两个半罩分离。
由于开始设计时把两个半罩看成是刚体，按照刚性体进行计算，使用火药量过小，获得分离速度不够，多次试验达不到分离速度要求。
实际上整流罩是一个弹性体，弹性体容易变形，会吸收很多火药的能量，使分离的能量大为减少。
为了满足分离速度的要求，谢光选他们一方面采取了成倍加大火药量的方法，另一方面也强化了整流罩的刚度。
因此，整流罩部分结构采用了刚度大的钢铁组合件代替原来铝组件，使火药能量传递到两个半罩，实施快速分离，满足了每秒5.5米分离速度的要求。
另外，谢光选他们还组织研究了滑行段推进剂晃动的控制问题。滑行段推进剂箱内有剩余的液体，它的晃动按失重场推导出来的公式来计算水锤的大小。
通常，液体晃动波可达到推进箱顶，晃动太大，那么相应的喷射氮气的简易姿态控制能力，是否能克服晃动引起的水锤作用呢？大家讨论时，一时众说纷纭。
谢光选他们经研究后认为，长征一号火箭滑行段轨道的离心力不等于地球质量的吸引力，火箭不是处在真正的失重场。
所以，液体波高到一定的程度，出现浪花，吸收很大能量，“长征一号”火箭滑行段液体波不会升到箱顶。
在大多数人统一思想后，谢光选他们在箱底附近增加了一个大阻尼板，以减少晃动。
这件事请示了钱学森后，钱学森也表示同意。后来，飞行遥测证明，长征一号火箭滑行段飞行是稳定的，没有受到液体推进剂的影响。
经过艰苦的努力，后来远程火箭飞行试验成功，证明设计方案是合理的。
液体火箭推进剂的试验取得成功后，任新民又派谢光选去了解固体火箭的研究情况。
2月9日下午，谢光选乘火车赴呼和浩特，次日见到了杨南生等人，得知10次固体火箭试车9次成功，一次失败。失败故障分析，有理有据，采取的措施针对性强，以后试车情况都良好。
10日上午，谢光选返回北京，通过将固体火箭的研究情况报告了钱学森和任新民。
2月18日晚，国防科委主任罗舜初召集了会议研究“651”工程进展情况。会议讨论了以下几个问题：
第一，运载火箭是否要发射一次模拟星，成功后再发射东方红卫星。按周总理“十六字方针”再动员广大科研人员进行“质量复查和故障预想”，如未提出问题，按原计划进行。
第二，讨论了“过载开关”的问题。运载火箭一二级已经过远程导弹飞行试验，方案是可行的。
可是，如果火箭滑行段和三级固体火箭出现故障，卫星坠落，触及大气层，会产生很大过载，卫星上的过载开关会切断播放东方红的乐曲。这样可以避免卫星唱着东方红乐曲坠落的不良后果。
第三，火箭发射的方位角问题。根据计算，“长征一号”利用三级火箭的连续加速，将“东方红一号”卫星送上预定轨道是没有问题的。
剩下的问题是，火箭发射的方位，以及一、二级火箭脱落后的降落地点，以及如何避免引起国际纠纷等问题。而这些问题的解决，要完全依靠精确的计算。
于是，会议结束后不久，“长征一号”运载火箭的轨道设计师们，钻进计算机房里开始了紧张的运算工作。
每设定一个方案在他们手里都经过了千次的运算，最后经过比较，大家终于选定了一个最佳方案，那就是：
火箭发射方位应定在偏南70度，这样便可以使全球各大洲的人都能看得见“东方红一号”的飞行。
同时，火箭沿着这个角度形成的轨道飞行，第一级火箭工作完毕后，其空壳可以坠落到我国甘肃省境内；第二级火箭的空壳可以坠落入南中国海。第三级火箭的空壳则在广西北部上空与卫星一起进入运行轨道。因此，不会引起国际纠纷。
这个时期，周恩来为了保护任新明不受运动冲击，几乎每星期都要接见他一次，让任新民处处公开亮相，以表明中央对他的态度。
1969年6月，我国第一枚“长征一号”运载火箭总装完毕，经测试后运。往地面试验站，将要进入地面试车阶段。
按程序，这枚运载火箭在发射卫星之前，要进行一级和二级、二级单试、二级和三级、三级单试，共4次火箭发动机点火和全推力状态下的试车，以考核各系统的协调性。
然而，由于当时各种因素的干扰，在火箭总厂的试验场里，已经上了试车台的火箭，迟迟不能点火试车。
前往试验站参加试车的人找两派头头做说服工作，费尽了口舌，却无济于事。万般无奈，他们只好去找钱学森。
钱学森听完汇报后，很是着急，急忙到国防科委找粟裕汇报。粟裕当时是国防工业部的军管会负责人，听了钱学森的汇报后，立即派了一个工作检查组，前往现场督促检查。
随即，钱学森临危受命，他义无反顾地驱车前往试验场主持试验。从196年5月11日起，到5月19日12时30分止，经过8天8夜的连续奋战，完成了火箭一、二级试车。
6月4日，火箭第二级级试车成功。8月22日到9月6日，火箭的二、三级和第三级试车分别获得成功。
就这样，在一个月以后，“长征一号”运载火箭预定的4次试车，顺利结束，取得了满意的效果。
第一次发射二级火箭
1969年3月18日，由总设计师任新民率队随合练使用的火箭一起来到了发射场。
从4月8日起，基地与航天部试验队进行了80多天的合练工作。
合练期间，担任试验队队长的任新民仍一如既往，与广大科技人员、工人同吃、同住、同工作。试验队住的全是平房，晚上去厕所要走几十米，塞北寒冬的夜晚一般都在-30℃以下，有时要达到-40℃。
基地领导让任新明住到楼里去，他执意不肯，他的理由很简单，他说：
“我还没有老到那种程度，和大家住在一起研究问题、讨论问题方便。”
可他毕竟是五十四五岁的人了，有一次患了重感冒，昏迷中被送进了试验部队的医院，一量体温已近40℃，医生们都很紧张，经过输液，第二天高烧退了，任新明觉得浑身轻快多了，立即要求出院，他说：
“现在导弹的测试工作正处于紧张的阶段，把我关在医院里，没病也得急出病来。”
医生和同事们极力劝阻和与他争执。可大家都了解这位犟老头儿，他说出口的主意，如果别人没有说服他的过硬的理由，他是不会改变的。
医生们没有办法，只好同意他带了些药返回试验队。正是由于他和全体参试人员精心组织、精心测试、精心操作的飞行试验分别于1968年12月18日和1969年1月4日获得圆满成功。
通过这次合练，既很好地完成了火箭与发射系统的协调工作，同时，对发射指挥员和操纵人员也是一个很好的锻炼。
合练结束后，供预期飞行试验的远程两级导弹火箭，又开始了试飞前的准备。
1969年8月27日，第一枚供预期飞行试验用的中远程两级导弹，竖立在酒泉基地的发射架上。
这是我国首次进行中远程导弹火箭短射程方案性试验，也是一次极为重要的试验。
这种导弹的火箭将作为“长征一号”运载火箭的第一和第二级，用来发射“东方红一号”卫星。
9月初，火箭开始通电，进行垂直测试。但是，问题很快出现了。出厂前测试的时候还好好的陀螺仪突然一下子“失明”了。
大家查来查去，查了20多天，也没有查出毛病到底出在什么地方。所以，任新民他们只好报告北京的国防科委，请求他们派员协助解决。
9月26日深夜，钱学森专程赶到酒泉基地现场。钱学森仔细地观看了在真空箱中复现故障的试验。
看着看着，他突然笑了起来，说：“嘿！同志们，是没有憋住气呢！”
原来，火箭试车后，在加强仪表刚度时，设计人员不小心，顺手把系统出口处的“定压活门”给撤掉了。
火箭来到海拔较高的发射场后，由于外界气压低，陀螺仪表未节流，因而一下子便乱了套。
陀螺仪的问题解决后，飞行试验的准备工作继续往下进行。
11月16日18时，中远程火箭准时点火起飞。
紧接着，调度室传来各测量站的报告：“发现目标”、“跟踪正常”、“飞行正常”。
在现场的钱学森、任新民等人都清楚地看到，靶场的西南方向有一团绽开的白色云朵，四周围的云彩都在翻涌。
这是我国第一次发射二级导弹，包括钱学森在内，谁也没有真正看见过火箭一级和二级在空中分离时的状态。
因而，把大家那一朵绽开的白色云朵误以为是二级分离的壳体了。钱学森兴奋跑指着那朵白云说：“看见了吧，这就是二级分离！”
顿时，靶场上一片欢腾，大家都以为发射试验获得了成功。然而，非正式参加试验的“154系统”显示的结果却正相反。
“154系统”一期工程，本来是专为中远程导弹试验而研制的，但由于临近试验时有些设备还没有完全调试好，因而，科研人员决定非正式参加这次试验。
基地要求他们：只允许跟踪演练，不允许发布任何指令。
当时，技术人员何荣成赶紧指着图板向坐在旁边的航测处潘培泰科长说：“你看，落点已经不动，导弹可能出故障了，要不要向指挥所报告？”
潘焙塞说：“我们不是正式参试单位，不能从调度里报告。说着，他抓起另外一部电话，向基地的一位参谋长报告了他们发现的异常情况。”
对方没有重视他们这个非正式参试单位的发现，也没有详细询问，只是回答说：“火箭不是还在天上飞吗，怎么会不动了呢？”
试验试验刚一结束，疑虑重重的何荣成就给在发射阵地参加任务的一位老同学打电话说：“怎么样，任务完成得如何？”
这位老同学又告诉何荣成说：“试飞任务已顺利完成！现在各单位敲锣打鼓的队伍正向发射阵地走来，看样子是要在这里开庆祝会。”
钱学森和李福泽回到基地机关后，随即向落区测量站询问情况。落区参谋人员报告说：“怎么回事！我们这里直到到现在全站没有一个人发现火箭的目标！”
在以往，只要弹头一进入落区上空，凭肉眼就能立即发现目标。弹头一着地，炸起一大片沙尘，形成一个烟柱体，通过设备一看烟柱起来，再经过数据一交汇，马上就可以算出导弹落点的位置，前后不到10分钟就会打电话告诉首区导弹落在了什么地方。
而今天，40分钟了竟没有一个人发现目标。问题严重了！李福泽顿时急得脸色发紫。
导弹到底飞到哪里去了呢？从司令员李福泽到下边的工作人员，都十分紧张。
每个人心里都清楚：火箭的下落不外乎三种可能：第一，飞偏到什么地方了！第二，中途掉下来了！第三，超程打到了前苏联境内去了。大家自然最担心的就是：打到前苏联境内。
要知道，在当时，“珍宝岛事件”刚发生不久，中苏关系非常紧张，如果真是打到了前苏联境内，轻则是外交事故，重则后果不堪设想。
在初步了解了其他系统的情况后，李福泽迅速向北京报告了情况，并召集参试单位带上有关资料到基地司令部参加紧急会议，分析火箭的确切去向。
非正式参试单位一五四站也被通知参加会议，这大概与潘培泰那个电话有关系。
屋里挤满了人，都是基地的部长、处长、科长、各站的站长，气氛十分紧张。大家全都站着，只有李福泽一人坐在那里，闷头抽烟。
钱学森进来后，何荣成便把他们通过154系统观测到的情况详细作了汇报，然后十分肯定地说：“火箭应该是在一级关机点时出了故障，落在了离发射阵地大约680公里的射向上，我们认为没有飞出国境。”
听了何荣成的判断后，大家的目光都转向钱学森。钱学森与何荣成讨论了大约半小时，最后轻轻点了一下头，认可了他的判断。
会议室的紧张气氛立刻轻松下来。李福泽见钱学森点了头，便让何荣成把汇报的情况写下来，然后走出会议室给北京打电话去了。
经过对遥测和外测数据的反复分析讨论，大家初步认定：应该是火箭发动机喷管内壁撕裂这一故障，导致了这次发射的失败。
但据此就给发动机做“终审判决”，似乎还为时过早。因为，旁证和物证都不充分，这只是根据有限的遥测和外测数据的分析和推论，并无真凭实据。
为了找到“物证”，找到确切的故障原因，试验队领导决定：由任新民带领7人勘测小组，赴落区搜集残骸，查找“物证”。尚增雨作为这个小组的成员之一随队前往。
随后，他们乘伊尔-12运输机由某试验基地出发，途经马兰，做短暂的停留后，越过浩瀚的塔克拉玛干大沙漠，于当日傍晚，到达验基地七站驻地。
次日凌晨，他们与基地航测部同志一起乘直升飞机直飞落区指挥部。
搜索二级火箭弹体残骸
火箭落区是在深入到沙漠100多公里的马扎山附近，虽然名字叫山，实际上既没有土石也没有树林，展现在任新民他们眼前的，只是一个一个的大沙堆。
飞机到达马扎山附近的一条半干涸的小河旁边后，任新民他们终于到达落区指挥部。
原来，所谓的“落区指挥部”，只不过是一二顶军用帐篷而已。再仔细一看，还发现一些高出地面不到一米的地窖，这就是全体落区工作人员的住房。
住在地窖里虽说不太冷，可是窖顶上却不断往下淌沙子。所以说，在基地，大家的床单是铺在身下用的，而在这里，床单却挂在“半空中”。
在地窖里吃饭就更有意思了，谁的饭碗也不敢“暴露在空中”，大家都是一个姿势，低着头，弓着腰，用上身遮挡饭碗，以防“沙尘的空袭”。
随后，任新民他们听取了七站领导就前两天搜索情况的介绍后，并决定马上进行空中搜索。基地的另二位同志，乘直升飞机去搜索。
飞机沿着火箭飞行弹道方向左右盘旋飞行，他们趴在直升飞机前下方一个玻璃窗上，目不转睛地观察地面情况，唯恐漏掉要搜索的目标。
就这样，经过大半天的搜索，虽然发现了一些可疑的目标，但是无法确定哪是发动机的残骸。怎么办呢？
情况很明显，要找到火箭发动机残骸，获得第一手的故障分析资料，只有深入到沙漠里去，实地勘察、搜索，正所谓“不入虎穴，焉得虎子”。
接着，任新民与七站领导商定：决定派搜索队进入沙漠深处，进行实地搜索。搜索队大约由40人组成，由七站的一位负责人带队，试验队除任新民外，其余人全部随队前往。
搜索队的战士们随着骆驼队步行进入沙漠，而尚增雨他们和基地航测部等单位的人员，稍后乘直升飞机分批从指挥部到距预定落点前方大约60公里的一块平地下飞机，和骆驼队会和。
然后，大家沿火箭飞行弹道方向，朝火箭残骸散落区域徒步搜索前进。
为了轻装上阵，搜索队员除了身上穿的衣服外，每人只带两个军用水壶和一个军用挎包。军用挎包用来装干粮、吃饭的用具就是一双竹筷和一个罐头筒，全队配备三至四匹骆驼，为队员驮着宿营用的帐筷和必要的物品。而大数量的食品和饮用水，当时是冰块，都由飞机空投给他们。
搜索时，每三、四人为一个小组，全队排成横队平行向前推进。小组的人不得分开，组与组之间要随时相互照应，以免走散或迷路。同时，每天几次由飞机为搜索队校准前进的方向。
没有去沙漠之前，尚增雨他们总以为沙漠就是一片平坦的沙滩。到了沙漠后，大家才知道，其实不是这么回事。
尚增雨他们这才知道，原来沙漠并不平坦，它是一个沙丘接一个沙丘。低的沙丘有几米、10多米高，高的沙丘有几十米，甚至高达100米的。
所以，他们的搜索的时候，实际上是在不停的爬上爬下。为了不放过任何一个角落，大家有时不得不围着沙丘打转转。
就这样，大家虽然在一刻不停的奔走，但整个队伍向前推进的速度却非常缓慢。60公里的区域，他们搜索了5天。
搜索时，渴了，队员们就喝两口冷水，润润喉咙，还不敢多喝。因为，每人每天只有两军用水壶的供量。饿了，队员们就啃几口干烧饼。中午休息时，拣一些干柴，点着火，在罐头筒里加一些水和罐头煮烧饼。
天近黄昏后，大家便找一个干柴比较多的沙丘就近扎营。奔走了一天，队员们的身体实在疲惫不堪。
而另一边，报务员在忙碌地与指挥所联系，汇报当天的搜索情况，并请示发射基地对下一步搜索的指示。
当时，正值隆冬季节，由于中午有太阳的照射，加上队员们不停的奔走，总是汗渍渍的，所以并不感到冷。
可是一到晚上，几十个人挤在一个单帐篷里，身下仅铺着一件薄薄的毛毡垫，身上裹一件皮大衣，就觉得冷得不行了。
前半夜，因白天的劳累还能睡得着。但是，到了后半夜，大家的身子底下直冒凉气，因此，谁也无法再睡下去。
这时候，七站的动员忽然想起了维吾尔族兄弟在野外过夜的方法。于是，从第二夜开始，情况就大不一样了。
于是，在决定宿营后，大家不是先搭帐篷，而是弄来大量的干柴，生起小山包一样的“篝火”。
当大家吃完晚饭后，干柴也正好烧成通红的火炭，队员们便把这些火炭铺平，上面盖上一层薄薄的沙子，然后上面搭起帐篷，铺上毛毡垫，同样还是裹一件皮大衣，睡在上面比北方的火炕上还要暖和。
搜索工作一直在不停地进行着，拾到的火箭箭体残片越来越多。而且，越往前走，残片密度越大，残片的体积也越大。然而，张贵田、尚增雨他们重点寻找的发动机残骸仍没有找到一片。
进入沙漠的第四天下午，太阳已经快要落山了，一个战士拾到一片茶杯盖大小的黑色金属残片给尚增雨他们看。
啊！这不是发动机喷管上的残片吗！大家高兴地叫了起来，都喊道：“找到发动机残骸了！”并急忙找到了发动机主任设计师，请他鉴别。
主任设计师如获至宝地拿在手里反复地看着，突然说：“快给任副院长发报，告诉他：我们发现了发动机的残骸！”
这几天来，任新民在指挥所里心情很并不平静。虽然搜索队每天都通过电报把现场搜索的情况向指挥所汇报，但是，由于电报密码字太少，好多情况都说不清楚。
任新民也想进沙漠去找搜索队，又考虑到：一是直升飞机撤走了，要走路进去太远了；二是搜索队的位置不确定，不好找；三是七站的领导担心他的安全，不让他去，所以，他只好耐着性子在指挥所里坐等。
当指挥部接到发现发动机残骸的电报后，任新民再也坐不住了，尽管七站的领导再三劝阻，最后，他还是决定于次日晨进沙漠找搜索队。
七站领导见他这么坚持，只好派了两名战士陪同，朝搜索队前进的方向，斜插着去了。
发现了发动机的残片，大家格外高兴，这说明发动机的大体积的残骸就在不远的某个地方。
第五天早晨，吃过早餐，像大家向往常一样出发了。沿途捡到的发动机零组件的残骸越来越多了。比如：活门、自动器、涡轮泵壳等都被找到了。
将近中午的时候，一个战士突然喊到：“这有一个大家伙！”
主任设计师快步跑去一看，啊！是一个单管发动机的燃烧室。
不一会儿，在附近不远处，其他几个燃烧室也相继找到了。有的燃烧室很完整，有的燃烧室喷管已没有了。散开成的一列横队的搜索人员，很快汇集到一块。
就在这时候，不知谁喊了一声说：“任副院长来了！”开始大家还不太相信，仔细看看，可不是吗？只见任新明手里拄着一根木棍，后面跟着两个小战士，风尘仆仆地正向搜索队员他们走来。
看到这里，大家连忙跑过去把任新民搀过来，所有的人别提多高兴了，真有点像“井冈山”大会师的样子呢。
大家都为老院长能够安全和他们会师感到欣慰。
就这样，5天的搜索结束了，任新民他们终于找到了所要的物证。尽管5天来，谁也没有洗过一次脸，脸上扑满了的尘土足有一两毫米厚；但是，谁也掩盖不了发自内心的喜悦。
第二次试验二级火箭
随后，发动机残骸被运回了酒泉发射基地。经过任新明他们的认真分析，第一、第二级中远程火箭飞行失败的原因很快就找到了。
由于第二级火箭控制系统的程序配电器中途发生了故障，导致二级未能点火而自毁坠落。
后来，任新民回忆说：
这枚火箭飞行失败，并非偶然。从一开始，二级远程火箭的质量就很不稳定，尤其是电器部件毛病最多。
之所以出现这种情况，原因主要有两方面。一方面，中远程导弹控制系统的电器件基本上趋型化，把过去的大接头改成了小接头，插接件都缩小了好几倍。
这种工艺上的改进是为了减轻导弹本身的重量，但是，插件小型化以后质量都没有过关，很不稳定，有些插接件、导线、接头等根本就不合格。
另一方面，中远程导弹的研制正赶上1969年的特殊年代，生产管理制度遭到了严重破坏，生产环境也非常混乱，再加上生产研制本身就不太过关，很多部不吻合，不配套。所以，这次失败似乎也是个必然。
我们已经知道，当时，任新民是“长征一号”火箭的总设计师，他的工作重心本来是液体火箭发动机。
但是，在当时混乱的情况下，任新民不得不把全部精力都用在一大堆中远程导弹的电路图上，每天晚上都研究到深夜。
有人曾经问过他说：“你在打二级火箭时，在靶场上最苦的是什么？”
任新民回答说：“就是火箭在测试中，电器、电路控制系统毛病最多，拿下这一关不容易。”
为了使队伍得以休整，利于再战，任新民与有关领导商定，试验队返回北京过春节。任新民之所以做出这样一个决定，他是另有所思的。
在以往的技术厂房测试中，地面和箭上电缆布线混乱，脱插中的多余物和接触不良的现象屡见不鲜，严重地影响了测试的进度与质量，无论如何得解决，人要休整，厂房设施设备也得休整。
因此，他事先同试验部队的领导进行了协商，在北京没住几天，就提前一周带领几位有关的科技人员返回发射场。
在有关人员的配合下，任新明亲自动手，将测试厂房的明、暗电缆进行彻底的清理和打扫，对所有的脫落插座、插头都一一拨开，进行吹除和重插。等试验队大批比员返回时，测试现场已焕然一新。这样最大限度地保证了发射的成功。
1970年1月30日，第二发两级中远程火箭再次竖立在高大的发射架上。
根据试验弹的发射情况及发动机过去出现过的一些问题，尽管任新明他们在发动机出厂前，进行了一次又一次的认真细致检查，但还是提心吊胆的。
他们昼夜奋战，穿梭在发射塔架上，对每一个系统、部件都查了再查，甚至连别的技术人员进发动机舱装测仪器，任新明他们都要陪伴进去，很怕人家拉扯碰坏了发动机管线。
二月的戈壁滩，天气酷冷，狂风呼啸，把塔架摇晃得嗡嗡作响。他们站在塔架上，即使穿着皮大衣，冷的直发抖。
就这样，经过两个月的艰苦工作，发射前的一切准备工作终于就绪了，而任新明他们的心，却仍悬在那高高的发射塔架上!
“长征一号”能不能把“东方红一号”送上太空，当初确定的“上得去”任务能不能完成关键在此一举。
戈壁滩上寒风刺骨，观看发射的人群全都站在空旷的露天地上，焦急的等待着试验结果，早已忘记了寒冷。
“点火”令下达后，导弹在烈火的托举下，呼啸着拔地而起，越飞越高，越飞越远。
此时，钱学森、任新民以及所有的人们，最为关注，最为担心的依然是两级火箭能否正常分离，这也是当时次判断试验成功与否的标志。
突然，天空爆出一个火团，云烟散去后两个黑点清晰可见，两级火箭分离成功。
片刻，落区又传来消息：
导弹高精度击中目标。
发射场上欣喜若狂，一片欢呼。这次发射成功，众人欣喜若狂，因为盼望已久的“东方红一号”卫星终于可以使用该火箭发射了。
从监测数据看，这次二级发动机高空点火、起动、关机等环节的工作情况正常。为保证我国第一颗卫星上天的万无一失，进一步掌握二级发动机上天工作情况的第一手资料，必须找再次找回试验弹发动机残骸，以便分析评价其可靠性。
张贵田找到任新民主任，主动请缨去大漠落点找残骸。任新明沉默了一会说：“春节快到了，你真去呀？那地方可苦呀！”
张贵田说：“我不怕，我只想看看上天工作过的产品情况，以便将来定型改进好有针对性。”
任新民主任点点头，同意了。当时，正值新春佳节之际，正是普天同庆、合家团聚的时刻。于是，张贵田和任吉杰、李香保等人，一路风尘于大年三十辗转到了陌生的酒泉。
到了酒泉机场，才知道春节飞机停飞，要到初二才有飞往乌鲁木齐的航班。躲在招待所，他们坐卧不安，因为他们担心耽搁久了，残骸会被风沙埋掉。
枯寂的等待中，一股浓浓的佳节思亲之情，悄然袭上心头，张贵田思念起了独撑家庭重担的妻子和三岁多的小女。
总算盼到初二，他们飞到了乌鲁木齐，接着下南疆到和田，一路心急如焚，张贵田的嘴角起满了“燎泡”。
这也是张贵田他们第一次到沙漠，见到沙漠后，他们才想起了一句西部人常挂在嘴边的几句顺口溜：
“天上没有鸟，地上不长草，沙飞天地暗，风吹沙石跑。”这正是大漠戈壁的真实写照！
初七，他们从和田踏上了通往民丰落点的道路。沙石路上，尘沙飞扬，他们坐着六轮军用大卡车一路奔驰，感觉到五脏六腑都快要被颠出来了。
渴了，张贵田他们就拿出水壶，抿一口润润嗓子，饿了，就把大米和军用豆角罐头和在一起煮煮，胡乱填饱一下肚子。
夜暮时分，他们才赶到民丰落点临时驻地。满身的尘沙，浑身的疲劳，大家本来打算好好洗洗，谁料到，那里的“水贵如油”啊，所以，他们只好简单擦了把手脸，吃点东西，倒在大通铺上就睡着了。
第二天，天还没亮，部队的起床号便把他们吵醒了，醒来后，大家才感觉到浑身酸。当时，夜色正浓，漆黑一片。他们10多个人骑上骆驼，在维族向导的带领下，开始向沙海进军。
天渐渐亮了，他们相距10多米，“一”字儿排开，开始了“沙海捞针”的工作。前面已经提起过，人在沙漠中行走，不同陆地，因流沙后移，每跨一大步，都要后退半步，腿肚子一拉一紧，要不多久，做惯办公室的张贵田他们就腿肚酸疼僵硬了。
沙海波浪相拥，绵延无际，没有任何生命，听不到任何声音，只有夹在沙丘间的那块青天，在单调地衬托一种透彻肌肤的死一般的寂静。
就这样，他们一会儿爬上沙丘，一会儿又跌进谷底，不停地向前“梳”、向前搜。一个小时，又一个小时过去了。太阳爬到了眼前，太阳又攀上了头顶。
12时左右，他们终于发现“宝贝”了。大家雀跃欢呼着，道连滚带爬地奔过去。
出现在他们眼前的，是二级发动机燃烧室和机架。它静静地卧在沙丘上，光溜溜的，像个顽皮的熟睡着的胖宝宝。
他们抚摸着它，翻来倒去，详细地察看了又察看，只见发动机残骸内壁光洁无损，亮堂堂的，一点高温高压烧蚀冲刷过的疤痕都没有。
看到这里，张贵田他们兴奋极了。17时左右，他们又陆续找到了程配器、弹上放大器等组件残骸。漠风渐大，又一个大漠之夜来临了。
随后，他们带上那些“宝贝”，在维族向导引领下，找到一条清澈的小河，痛痛快快地洗漱里一回。接下来，他们架锅支灶做饭，又燃起熊熊篝火。
吃完大米和豆角罐头烩出的饭菜后，他们裹紧老羊皮袄，半躺半坐在沙窝里，在说笑声中睡着了。可睡了一会，寒冷的漠风就把他们给冻醒了，大家只好爬起来，围着沙丘跑跑跳跳，暖和了再睡。
就这样，他们睡睡跑跑、跑跑睡睡地度过了一个寒冷而又兴奋的夜晚。
张贵田他们回到发射基地后，脚未站稳，基地便通知他速回北京。也许是沙漠里找残骸太劳累的缘故，回到北京张贵田就病倒了。
病情最严重的那天，张贵田竟给烧晕了，倒在床上一天滴水未进。幸亏在食堂一起就餐的刘国球、任吉杰二位同志心细，见张贵田整天不去吃饭，心疑起来闯进了张贵田宿舍。
他俩见张贵田双眼微闭，脸烧得红红的，嘴唇上起满大泡，吓坏了，忙给他喂水，最后把他扶到医院。
医生检查后，告诉张贵田得的是腮腺炎。第二天，张贵田的脖子就开始肿大，接着下身也肿了起来。
原来，国防科委急召张贵田回北京的目的，是要他抓紧完成第一颗卫星现场发射的有关工作。于是，病刚好转，他便奔向酒泉发射场。
前面已经说过，当时正值春节，张贵田简单地告别了妻子孩子乘上了西去的列车。
火车呼啸急驰，载着他的病体，跨过黄河，穿越八百里秦川。当火车行驶到天水与兰州之间的时候，张贵田的病体又渐渐不适起来。
半夜起来解手，刚进厕所，他便支持不住了。他当时就想，这样冷的天，可别倒在厕所里。但虚弱之极的身子实在是不听使唤，在他下意识地挪出厕所门之后，头一晕，眼一黑，终于倒下了。
也不知过了多久，张贵田被门推醒了，原来他晕倒在通往车厢的门口，把门堵住了，一个列车检修工人从那里路过，才把他推醒了。
当时张贵田只穿一件毛衣，身上冰凉，出了一身冷汗。他后来想，还真要感谢那位工人师傅，否则他就会连病再冻，死在那里的。
3月26日，发射我国第一颗人造地球卫星的运载火箭“长征一号”经周恩来批准出厂。
周恩来告诫大家说：“千万不要认为工作已经做好了。一定要过细地做工作，要搞够簿预想，对各种可能的情况展开讨论。”
于是，一到酒泉发射场，张贵田就和各路人马开始了紧张的发射前准备工作。
积极准备发射火箭卫星
1970年3月26日，载着两颗“东方红一号”卫星和一枚“长征一号”运载火箭的专列，从北京出发，在高度保密的安全状态下，驶上戒备森严的铁道，向茫茫大西北深处的酒泉奔去。
之所以需要两颗卫星，是因为一颗卫星是用于正式发射的。而另一颗卫星是用于发射后的地面模拟检测，随时准备以实物对照着排除空中的那一颗卫星，可能出现的各种故障的。
“东方红一号”卫星总重量为173公斤，卫星的外形为直径1米的近似球形72面体。设计的发射近地点为439公里，远地点为2384公里。
卫星绕地球一圈用时约为114分钟。预计发射成功后，由卫星向地面重复播送八小节的“东方红”乐曲。
卫星上的仪器舱装有电源、测轨用的雷达应答机、雷达信标机、遥测装置、电子乐音发生器和发射机、科学试验仪器等。
卫星的主要任务是向太空播放《东方红》乐曲，同时进行卫星技术试验，探测电离层和大气密度。
卫星预计运行28天后电池耗尽，“东方红”乐曲停止播放，卫星结束了它的工作寿命。但是，卫星的轨道寿命没有结束，根据轨道计算，大约能在太空运行很多年。
专列在戒备森严的铁道上行驶，这是一条在我国任何版本的地图上都无法找到的军用铁路。它被保密的封条和戈壁的风沙封冻了30多年。
铁路从兰州的清水至酒泉发射场，全长271公里，有15个车站，铁路沿线的所有工作人员，全是军人或军工。可以说，在我国的航天史上，这是一条功勋卓著的铁道。
铁道始建于1958年，那是初夏的一个晚上，6300名铁道兵被一列军列拉到了兰州一个叫“清水”的小站下了车。
与此同时，从兰州、北京、济南等铁路局抽调的数百名政治和技术都绝对可靠的铁路员工，也在一夜间突然“失踪”，秘密来到这里，开始了这条军用铁路的秘密施工。
在荒凉的戈壁滩上修筑铁路，艰难与困苦可想而知。当时的铁路沿线没有人烟，没有水源，甚至连一片绿叶也不见。
突然而起的黑旋风，能将帐篷连根拔起，为了保住自己的窝，铁道兵战士们只得10多个人趴在地上，一起用身子和双手死死拽住绳子。吃饭时，由于风沙太大加之又在露天，只得几个人围在一起，各自扯起衣角挡住袭来的风沙，让一部分人先迅速吃完后，再换另一部分人吃。
尤其是在冬天，一般都在气温零下三四十度的环境里工作。有的机车乘务员被冻得眼里的沙子能粘成一厘米长的串儿。尽管如此，一年之后，一条伸向发射场的铁道还是全线铺通。
铺通后的铁路从此沟通了发射场与外界的各种联系，铁路线成了基地火箭将士们的生命线和希望线。12年来，大到塔架、导弹、火箭、卫星，小至砖头、瓦片、白菜、小葱，无一不是通过这条铁道运到基地的。
这一次，行进在这条希望线上的，可不是一辆普通的专列，它装载着我国数万名航天科技工作者12年的心血，向西部的巴丹吉林那片神秘的大漠挺进。
数小时后，火车发出一声长长的汽笛声。随后，载着两颗“东方红一号”卫星和一枚“长征一号”火箭的专列徐徐驶进了站台，经短暂的协调后，又接着向发射场方向驶去，最后停靠在了发射场七号技术阵地的厂坪上。
专列刚刚停稳，整个发射场顿时沸腾起来。基地官兵和所有参试人员无不惊喜若狂。看着巨大威武的“长征一号”和神秘精美的“东方红一号”卫星就在眼前，有的人激动得热泪盈眶。
大家都喊起了口号，沉睡了多年的戈壁在欢呼声中醒来了。
早在1970年2月，即周恩来发布卫星运往发射场的命令之前，国防科委就向酒泉基地下达了发射“东方红一号”人造卫星的《预备号令》，并确定由李福泽、栗在山统一指挥这次试验任务。
自这天起，李福泽，栗在山，整个酒泉基地，为迎接这次发射，都紧张而有序地忙碌开了。
随后，李福泽、栗在山确定了卫星发射的领导小组，并制定出了详细的发射方案和程序，同时下达了安全保密工作的指示和任务命令书。
在当时，由于东风基地还是头一次组织卫星发射工作，部队对卫星和新型运载工具系统及特点的认识还不很熟悉，所以，面临的困难是相当大的。
在检查推进剂加注设备过程中，发射团加注中队发现加注设备的一个过滤器有沉积物堵塞现象。
为确保推进剂加注顺利，指挥部决定立即清洗过滤器、燃料贮罐和加注管道。
当时，离预定完成的准备时间只剩7天了，清洗工作不仅范围大，而且还有一定的危险性，由于管道里存留着大量硝酸，拆卸过滤器时，这些硝酸直喷出来，使整个泵间和库房黄烟滚滚，毒气弥漫。
擦洗硝酸贮罐的工作更具危险性，加注中队的官兵虽然穿上防护衣，戴上防毒面具，在充满硝酸蒸气和四氧化二氮的贮罐内仍感到呼吸十分困难。
他们只好限制每人每次在罐内工作不超过30分钟，轮换进罐。
经过7天8夜的连续苦战，终于清洗完了所有设备。
当他们得知，卫星和火箭将于4月1日到达基地的消息时，兴奋之情无法言说。
4月1日这一天，基地司令员李福泽起得特别早，他草草地抹了一把脸，和勤务兵驱车直奔基地发射场车站，即东风车站。只见许多人早早地就到了那里，耐心的等候专列到来。
刚刚跨进4月的戈壁，天气依然很冷，北风呼呼地刮着。茫茫戈壁滩上，满地皆是厚厚的积雪；起伏连绵的祁连山抬眼望去，依然尽是一片银白的景色。
发射场是火箭、卫星进入茫茫宇宙前在陆上的最后一个停泊地。
因此，为保证“东方红一号”卫星的如期发射，基地于1965年起，开始重新建造可以发射多级火箭和人造地球卫星的发射场。
耸立在发射场的一号发射塔高55米，是一座可移动式的龙门吊塔，它的总重量1.4万吨，可以在连接两个工位的重型钢轨上缓慢移动。
位于一号发射塔不远处的二号发射塔高37米，是一座固定发射塔，也就是用来安装、固定各种气体管道、液管道和各种电缆的，人们通常被称它为脐带塔。
此外，发射场上还建有一个地下控制室，位于10米多深的地下。
这是一座半球形钢筋混凝土结构的建筑。我们知道，这种拱顶结构承受外界压力的能力最大，因此，即使火箭在起飞前或者起飞后，万一发生爆炸，仍能保证操控设备和操控人员的安全。
1970年4月3日，“长征一号”运载火箭和“东方红一号”卫星的测试检查工作正式开始了。
在此之前，当基地接到国防科委关于发射“东方红一号”卫星的正式任务后，很快便成立了以江萍为组长的负责发射现场统一组织指挥的发射试验领导小组，组织制定了发射方案、试验程序，下达了安全保密工作指示和任务的立功办法，并正式发布了发射任务命令书。
国防科委还要求基地及上海、北京等所有参试单位和个人必须全力以赴，紧密协同，切实对每一项工作做到“稳妥可靠，万无一失”。
同时全基地上上下下很快开展起了思想、技术、装备器材和发射场地等方方面面的准备工作。
直接负责运载火箭、卫星射前测试和实施发射的，是基地第一试验部综合试验部和发射团。
这支队伍曾多次出色地执行过各种型号的导弹测试和发射任务，是一支思想纯洁、作风过硬、业务熟练、技术精通、实践经验丰富的试验队伍。
担负运载火箭主动段光学测量任务的第一试验部一站6个光测点和三部的3个光测点。
为了保证设备性能可靠，站技术股深入各个点号，对每一个元件，每一个焊点都逐一地进行检查。
查出了问题56起，更换元件62只，从而确保设备的万无一失。
担负卫星跟踪测量和测控任务的，是第六测量部所属的海南、南宁、昆明、湘西、胶东、喀什6个站和发射场区中心站。
为了落实周恩来的“安全可靠，万无一失，准确入轨，及时预报”的指示，各测量站对每台测控设备都做了认真的检查测试。
南宁站一位叫谢振华的技术员，对数传机6000多个焊点，挨个挨个地检查了7遍，将所有故障和隐患全部排除。
统一勤务站的时统信号发生器的晶体振荡器突然发生故障后，有关技术人员很快成立了攻关组，经过连续7天7夜的奋战，也终于排除了故障。
从4月3日起，按预定的工作程序，基地发射小组对火箭和卫星先后进行了单元测试、分系统测试、系统匹配等工作，最后认为两颗“东方红一号”卫星符合设计要求，可以按时发射。
4月8日，基地发射小组又对“长征一号”运载火箭进行了一次总检查。
9日，火箭与卫星进行了对接。
10日，火箭第二次、第三次总检查结束。
至此，火箭和卫星在技术阵地的水平检测工作全部顺利完成。下一步即将进行的是：选择适当的时机，将火箭和卫星安全转入发射阵地。
4月23日，发射阵地的测试检查工作全部结束后，基地卫星发射指挥部决定：把发射时间定在4月24日21时。
之后，李福泽、栗在山和钱学森分别拿起笔，郑重地在发射任务书上签了字。随后，李福泽他们把这个决定电告给了远在北京的国防科委。
晚饭后不久，国防科委电告基地：
“东方红一号”卫星的发射，中央军委已经批准，火箭可以准备加注，程序可以往下进行。
这是“东方红一号”人造卫星发射前的最后一个夜晚。
钱学森、李福泽他们都住火箭卫星专列的车厢里。一个车皮睡5个人，一半作铺位，另一半作办公室。
23时已经过了，钱学森面前的马灯依然亮着，他一点儿睡意都没有。
发射卫星是一项庞大的系统工程，任何一点细微的故障或隐患，都有可能导致失败甚至酿成大祸。作为坐镇现场的技术总指挥，钱学森对此当然比任何人都更清楚。
而眼下，他最担心的是：24日21时的气象条件，是不是适合火箭发射。尽管，在此之前，基地和北京的气象部门已经对这个时段作了较为准确的预测，可是，俗话说：天有不测风云哪。
另外，钱学森、李福泽他们最担心的是卫星能否准确入轨，人轨后能否及时准确地预报卫星的运行轨道，并且不能让外国先于中国作出预报，这对测控系统是一次重大的考验。
当时，测控系统方面最突出的问题是通信线路。受经济条件、科技条件的限制，从发射场区到各观测台站的指挥通信和数据传输，没有光缆，主要靠竖着的木杆上拉着的几根铁丝来完成。
为了防止出现人为的破坏和自然中断等现象，中央专委指示人民解放军总参谋部负起全责。
总参接到指示，立即下达命令：有线路经过的省、市、自治区，每一根电线杆下安排一名民兵持枪护线，确保线路的安全畅通。
命令一下达，60万民兵在祖国数百万平方公里的大地上，沿线排开，手持钢枪，日夜护线。
想到这里，钱学森的目光扫过空旷的大漠，最后落在了窗外不远处的发射塔上。
周围的聚光灯把场坪照得如同白昼一般，发射官兵们的身影还在塔架上晃来晃去，电机的蜂鸣声也不时随风传来，整个发射场依然还在紧张的忙碌之中，最后一次综合检查正在进行。
所谓综合检查，就是对火箭、卫星、发射、测控等系统的总体的检测。
检查从晚上19时开始，转眼几个小时过去了。火箭卫星综合检查终于在24日6时结束。
尽管工作人员都累得筋疲力尽，但结果还算幸运：各系统各设备的故障和隐患均已排除，全部处于可发射状态。只待北京方面正式批准当晚发射，一切发射程序即可启动。
“长征一号”发射成功
4月24日5时40分，“长征一号”运载火箭一级、二级推进剂开始加注。
12时，燃料便基本加注完毕，只剩下第4个贮存箱最后一点燃料没有贮满，于是大多数人开始撤离加注现场。
但就在这时，加注现场突然随风飘来一股刺鼻的鱼腥味。“漏液了！”忽然有人一声惊呼，只见守在加注连接器旁边的几个战士，一下扑上去，紧紧捂住喷漏的地方。
他们虽然都戴有防毒面具，但由于这种防毒面具性能较差，无法真正做到防毒，所以浓度极高的有毒气体，仍呛得他们不得不把头偏到一边。
即使这样，他们谁也敢不撒手，直到新的加注连接器更换完毕，他们才气喘吁吁地歪倒一旁。
13时，氧化剂和燃料分别全部加注完毕。紧接着，卫星、火箭进入发射前8小时准备工作程序。
20时整，基地第一试验部副团长、发射阵地0号指挥杨桓下达了“一小时准备”命令。
就在这时候，意外出现了，事情发生在地下控制室。本来“一小时准备”的发射程序正在一分一秒地往下走着，一切显示都很正常。
但是，就在这时，负责卫星应答机的工作人员却突然报告：“应答机信号丢失！”
大家都知道，应答机是卫星的一个重要部件，若出现问题，卫星上天后将影响跟踪测量的精度和轨道预报的准确性。而且，要命的是，当时离发射时间只有35分钟了！
这个消息刚一传出，地下室一阵慌乱。司令员李福泽当即严厉地问道：“怎么回事？！”
回答说：“是应答机丢失了信号！”
李福泽又问：“故障排除需要多少时间？！”工作人员沈震金回答：“恐怕得半小时吧！”
面对这种情况，基地发射指挥部只好临时决定决定：推迟发射！本来就紧张的发射场，陷入了更加紧张的气氛中。
于是，这个突发情况很快通过北京的罗舜初向周恩来作了报告。
周总理接到电话后，简单询问了一下情况，同意推迟发射，并强调：“必须把应答机的问题解决好。”
而这时的钱学森，却在离发射塔100余米远的哨位旁来回踱步。不少人后来都回忆说：
那天是第一次看见钱学森在发射场踱步，谁都明白他正为故障的问题着急，但是问题不解决，谁也帮他分不了忧。
所以，谁也不忍心去再给他添堵，只是站在远处默默地望着他来回踱步。
20时50分左右，故障的排查有了结果：故障的原因不在卫星上，而在地面设备的一个接头松动了。
得知这一结果，钱学森这才停止踱步，长长地出了一口气。
21时5分，指挥员下达了“30分钟准备”的命令。接着，高音喇叭里响起了“全体人员撤离现场”的命令！
随着人员的全部撤走，整个发射场陡然间便变得清冷、沉重起来，唯有发射架下悬挂着的那块巨幅“安全可靠，万无一失，准确入轨，及时预报”16个大字，在辉煌的灯光映照下，显得耀眼而夺目。
1970年4月24日21时35分，基地第一试验部部长吕诚华从杨桓手中接过发射指挥权，亲自指挥。按照发射程序，吕诚华沉着地下达“启动”的命令。
随即，地面各种测量记录设备迅速转动起来。接着，吕诚华命令道：“开拍”，地面各种光学记录仪闻声开始工作。
当倒计时器上出现“0”这个最后的数码时，吕诚华果断命令：“点火！”
发控台操纵员胡世祥准确有力地，摁下了那个牵动亿万人心弦、牵动整个世界的红色按钮。
一级火箭的4个发动机顿时喷出桔红色的火焰，巨大的气流将发射架底部导流槽中的冰块冲出四五百米远。
霎时，大地震撼，21时35分，载着“东方红一号”卫星的“长征一号”火箭在山崩海啸般的轰鸣声中，喷吐出橘红色的火舌，拔地而起，徐徐上升。
18秒后，火箭开始转弯，朝着东南方越飞越快，转瞬间，便消失在茫茫夜空之中。
随即，调度参谋段双泉果断、准确地发出一连串的口令，组织遍及全国各地的观测系统随即展开跟踪工作。
接着，湘西站报告：“发现目标！”南宁站报告：“发现目标！”昆明站报告：“发现目标！”海南站报告：“发现目标！”
15分后，各站几乎同时报告：“星箭分离！卫星进入近地点高度439公里、远地点高度2384公里、倾角68.5度的初始轨道。”
与此同时，基地指挥所的高音喇叭里传出特大喜讯：“星箭分离！卫星入轨！”
发射场上顿时沸腾起来，将军与士兵，专家与工人，干部与战士个个热泪盈眶，相互握手拥抱。欢呼声、祝贺声、口号声响成一片，钱学森、李福泽禁不住热泪盈眶，许多人当即哭出声来。
卫星绕地球运行一圈后，再次进入中国西部上空，基地喀什站当即捕获目标，并将轨道参数传到基地，经计算，基地向北京报出了卫星飞经中国及世界244个城市上空的时间和飞行方位。
1970年4月25日18时，中华人民共和国新华社受权向全世界宣布：
1970年4月24日，中国成功地发射了第一颗人造卫星。
卫星运行轨道的近地点高度439公里，远地点高度2384公里，轨道平面与地球赤道平面夹角68.5度，绕地球一圈114分钟。
卫星总重173公斤。卫星发送成功后，向地面播送“东方红”乐曲时，所用的频率是20.009兆赫兹。
“长征二号E”捆绑式火箭
中国的“长征二号E”捆绑式火箭（俗称“长二捆”）在成功地发射了3颗澳星和1颗亚星后，在国际国内产生了广泛的影响。
“长征二号E”火箭是在高度成功的“长征二号丙”（CZ—2C）运载火箭基础上研制的。在我国长征系列运载火箭中，“长征二号丙”是十分重要的一个型号。自1974年以来，“长征二号丙”已发射了18颗遥感卫星，发射成功率很高。“长征二号丙”火箭还为我国航天事业带来了很高的国际声望。1986年和1987年，我国曾先后两次用它为法国和德国进行空间微重力实验载荷搭载服务。1992年10月，我国利用“长征二号丙”火箭发射了瑞典的第一颗人造卫星。由于“长征二号丙”的可靠性很高，它成了我国运载火箭系列的基础和核心型号，后来的“长征三号”和“长征四号”都是以它为基础研制的。曾为中国航天带来国际声望的“长征二号E”捆绑式火箭（CZ—2E）也是以它为基础，采用捆绑技术发展而来的。可以说，“长征二号丙”为中国航天事业的发展立下了汗马功劳。
“长征二号E”的研制受20世纪80年代后期国际上应用卫星大型化发展趋势的影响，在研制过程中采用了许多新技术，最重要的是在第一级捆绑了四个助推器，从而大大提高了运载能力。其他改进的措施还包括：加长中央芯级箭体，使两级发动机工作时间大大延长；二级发动机采用了大喷管，挖掘了发动机的潜力，使运载能力有了进一步提高；采用了新的推进剂利用系统；研制出直径4.2米，长10.5米的大整流罩，从而可适应不同载荷的要求，还能进行一箭多星发射。完整的“长征二号E”火箭总长50米，起飞重量460吨，起飞推力600吨，近地轨道运载能力达9.2吨。
1990年7月16日，“长征二号E”在西昌卫星发射中心首次发射成功。1992年8月14日和12月21日，两枚“长征二号E”火箭先后发射成功，顺利地将“澳星”B1和B2按合同要求送入预定轨道。这两次发射正值国际航天年，无论是在中国的哪个地方，“长二捆”和澳星都成了人们街谈巷议的热门话题。同时，“长征二号E”的研制成功，在国际上也产生了相当大的影响。1994年8月28日和1995年11月28日，“长征二号E”又发射成功“澳星”B3和“亚洲二号”通信卫星。
“长征二号E”是怎样把大型通信卫星送入轨道的呢?我们知道，不同的卫星有不同的运行轨道。通常可把卫星轨道分成三类，即低轨道、太阳同步轨道和地球静止轨道。通信卫星运行在地球静止轨道上，它是地球赤道上空高度为35860千米的圆形。在这个轨道上运行，它的周期正好是24小时，因此在地面上看它好像是不动的。这对于通信十分有利。国际上现有的运载火箭有的可直接将卫星送到这个轨道上，但采取这种方式也有不少缺点，一是对火箭技术和可靠性要求很高，二是运载能力较低，三是能量消耗较大。另一种方法是用三级火箭先将卫星送入地球同步转移轨道，再由卫星自己的发动机推进进入地球同步轨道。还有一种常用的发射同步通信卫星的方法是采取三个步骤，接力式地把卫星送入静止轨道。“长征二号E”就是采取这一方式。
首先，“长征二号E”垂直发射，两级先后点火将专门研制的通用近地点变轨发动机（简称火箭上面级）连同卫星一道送入高度约200～300千米高的近地轨道。这个轨道只是临时的，所以也称停泊轨道。这时，“长征二号E”火箭的使命也就结束了。在经过调整和测控后，上面级发动机点火，将卫星推到远地点为35860千米的大椭圆轨道上，上面级与卫星分离，这是第二个步骤。最后，当卫星运行到与同步轨道相切的远地点时，卫星上带的发动机（称远地点发动机）点火，进入地球静止轨道。为使卫星真正与地球同步，还须利用卫星上的微小发动机进行较长时间的轨道调整。
发射火箭要沿着地球自转方向
大家都知道，跳远运动员在起跳前，先要助跑一段距离；而掷铁饼运动员，则是先转上几圈，再将铁饼投掷出去。这都是利用惯性，使人在起跳前、铁饼在出手时，就有了一定的初速度，可以比静立着跳得更远、投得更远。
发射火箭之所以要顺着地球自转的方向，道理正跟跳远和投掷铁饼一样，因为地球上的物体都随着地球的自转一起转动。根据惯性原理，如果顺着地球自转方向发射火箭，火箭在离开地球时就已经有了一个初速度，这个初速度的大小就是地球自转的速度。
地球由西向东自转，地球自转的线速度并不是全球各点都一样的，越近南北极，线速度越慢；越近赤道，线速度越快。在南北极的中心点上，线速度几乎等于0，可是在赤道上，线速度可达465米／秒。要使火箭绕着地球飞行不落到地球上来，那就需要使火箭达到7.9千米／秒的第一宇宙速度；要使它飞向月球，就需要达到11.2千米／秒的第二宇宙速度。要达到这样的速度，当然首先要依靠火箭本身的推力，可是如果火箭在赤道上发射，那么因为有465米／秒的初速度可借，火箭的推力略为小一点点，问题也还不大。
当然，如果发射火箭的推力大到足够的程度时，就不一定要借用地球自转的速度了。不过无论从科学上、经济上来考虑，沿着地球自转方向发射火箭，借用地球自转的速度总是有利而无弊。
火箭发射采用倒数计时
1927年，一批早期的宇航爱好者在德国成立了宇宙航行协会。不久，他们接受了为一部科幻电影《月里嫦娥》制造一枚真实火箭的任务。但由于缺乏经验，这枚真实的火箭始终未能制造出来，反而是制片商把一枚模型火箭先制造出来了。在拍摄影片的过程中，为了发射模型火箭，导演弗里茨·兰首创了倒数计时的发射程序。这种计时程序，既符合火箭发射规律和人们习惯，又能清楚地表示火箭发射的准备时间在逐渐减少。
10分钟准备，5分钟准备……1分钟准备，直到发射前10秒钟，而后是10、9、8……3、2、1，起飞!这种倒数计时，会使人产生准备时间即将完结，发射将要开始的紧迫感觉。
电影成为这种发射模式的先导。之后，德国在20世纪30年代制成第一枚试验火箭，以及40年代初研制“V-2”火箭时，都采用这种倒数计时的发射程序。20世纪40年代后，美国和前苏联研制的火箭和导弹，发射时也都采用了这种程序。它把火箭在起飞前的各种动作按时间程序化，既严格又科学，真是“万无一失”。
当前，世界各国的火箭、导弹和航天飞机的发射，自然就一直沿用这种倒数计时程序了。
多级火箭
在太空中运行的各类航天器，都是用火箭把它们送到太空中去的。
飞行在太空中的航天器（卫星、飞船、空间站及航天飞机等），只有速度达到7.9千米／秒（第一宇宙速度）才不会掉到地面上来；飞到月球上去的宇宙飞船，速度是11.2千米／秒（第二宇宙速度）；如果要飞到其他行星上去，速度还要更大一些。
怎样才能使这些航天器达到这样大的飞行速度呢?只有火箭才能胜任这一任务。火箭是靠往后喷出高速气体产生的反作用力前进的，是当今惟一可在真空中使用的飞行运输工具。
俄国科学家齐奥尔科夫斯基早在20世纪初就指出，要提高火箭的飞行速度，出路有两条，一是提高火箭发动机的喷气速度，二是提高火箭的质量比（火箭起飞时的质量与火箭发动机熄火时质量的比值）。要达到很高的飞行速度，除了要求有很高的喷气速度外，还要求火箭的质量比越大越好，即壳体做得又轻又大，能装贮更多的燃料。
虽经过科学家们几十年的努力，采用当今最好的燃料和最轻型的材料，以及最先进优化的设计，但目前用一台或几台发动机组成的单级火箭，其最大速度也只能达到5～6千米／秒，远远达不到第一宇宙速度的目标。
出路在哪里?好在齐奥尔科夫斯基早就提出了“火箭列车”的思路，即把火箭串联或并联起来飞行，质量一级一级地减少，速度一级一级地增大，最后达到和超过第一宇宙速度，这就是多级火箭。它把两个以上的火箭，头接尾、尾接头地衔接在一起。当第一级火箭燃料用完以后，它就会自动地掉下来，接着第二级火箭立即发动；第二级火箭燃料用完后也自动地掉下来，接着第三级火箭发动起来……这样就会使装在最前一级火箭上的卫星或飞船达到7.9千米／秒以上的速度，成为遨游太空的“新客人”了。
科学正在不断地发展和进步，待更新型的燃料和更先进的又轻又坚固的材料出现后，只用一级火箭去发射航天器的时代就会到来。据科学家预测，这种先进的单级运载火箭，十年之后就会变成现实。
捆绑式火箭
为了战胜地球引力进入太空，我们必须利用火箭。然而单级火箭是达不到这个目的的。俄国科学家齐奥尔科夫斯基首先提出了“火箭列车”的概念，就是把两节以上的火箭串联或并联起来，组成一列多级火箭来提高火箭的速度，最终使末级火箭达到第一宇宙速度。
多级火箭利用了一种质量抛扔原理，即火箭发射后，把已经完成任务的无用的结构抛掉，使火箭发动机的能量最大限度地用于提高火箭的动能，从而间接地减轻火箭的结构质量，实现“轻装前进”。这样，在使用同样性能的火箭发动机和相同技术水平的箭体结构的条件下，用单级火箭无法达到的第一宇宙速度，而用多级火箭就能实现。
世界各国现有运载火箭数十种，其大小不等，形状各异，但其结构形式基本上分为两类：一类是各级首尾相连的串联式火箭；另一类是下面两级并联、上面一级串联的火箭，也称捆绑式火箭。运载火箭的大小，由其飞行任务的有效载荷和飞行轨道而定。若飞行轨道相同，有效载荷越重，则火箭起飞质量也越大；若有效载荷不变，飞行轨道越高，火箭的起飞质量也越大。在通常情况下，发射一颗质量为1吨的卫星，运载火箭质量为50～100吨。如美国发射阿波罗载人登月飞船的“土星5号”运载火箭，全长110.7米，直径10米，起飞质量为2840吨；而阿波罗飞船的质量只有41.5吨。“土星5号”是目前世界上最长的“火箭列车”，它由三级火箭串联而成。
大多数“火箭列车”都属于串联式多级火箭，因为这种火箭的级间分离容易实现，成为运载火箭首选的结构。而捆绑式火箭是把若干助推火箭均匀地成双捆绑在芯级火箭的四周，火箭发射后助推火箭首先工作，完毕后再与芯级火箭分离。捆绑式火箭的最大优点是可以明显缩短整个火箭的长度，因为助推火箭不单独占有火箭的长度，从而避免了因火箭细长比太大而给结构制造和飞行所带来的种种困难。由于捆绑上去的火箭不增加火箭的总长，我们也把这部分的火箭称为半级火箭，如两级火箭加上捆绑，就称作两级半火箭。
但是，捆绑式火箭在技术上难度更大。因为火箭在飞行中级间分离，一要绝对安全可靠，二要不因分离而影响芯级火箭的工作和姿态。捆绑式火箭采用侧向分离，相对串联式火箭的纵向分离，技术复杂性要高得多了。我国的“长征二号E”和“长征三号B”运载火箭，就是在原有的二级和三级火箭基础上，分别在芯级增加了四个捆绑上去的助推火箭。相对未捆绑的火箭，它们的运载能力都提高了3倍多。
首次把捆绑技术应用在火箭上的，是前苏联著名的航天总设计师科罗廖夫。1957年，他用一枚洲际导弹作芯级，在其周围捆绑4台助推火箭，成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。
捆绑技术除在运载火箭上广泛使用外，某些导弹武器也有采用。
光子火箭
为了提高火箭在宇宙航行中的飞行速度，科学家一直在寻找新的能源。1953年，一位德国科学家提出了光子火箭的设想。光子，就是构成光的粒子。当它从火箭的尾部喷出来的时候，就具有光的速度，每秒可以达到30万千米。如果用光子来作为火箭的推力，我们到达太阳的近邻——比邻星就只要4～5年的时间，那有多好!
可是，光子火箭的设想还只是停留在理论上，制造它的困难在于它的结构。
我们已经知道，原子是物质化学变化中最小的微粒，原子又是由带正电的原子核和围绕原子核运动的带负电的电子组成的。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。质子、中子和电子还可以分成许多微小的粒子，如中微子、介子、超子等等。
科学家还发现，宇宙中还存在着和这些粒子对应的、电荷相等而符号相反的粒子，如带正电的“反电子”、带负电的“反质子”等，这些粒子被称为“反粒子”。科学家预言，在宇宙空间还存在着“反粒子”组成的“反物质”，当粒子与“反粒子”、物质和“反物质”相遇的时候，就会发生湮灭，同时就会产生大得惊人的能量：500克的粒子和500克的“反粒子”湮灭，所产生的能量就相当于1000千克铀核反应时释放的能量。
如果我们把宇宙中存在的丰富的氢收集起来，让它和其“反物质”在火箭发动机内湮灭，产生光子流，从喷管中喷出，从而推动火箭，这种火箭就是“光子火箭”，它将达到光的速度，以30万千米／秒的速度前进。
虽然湮灭得到的能量十分诱人，科学家在实验室里，也已获得了各种“反粒子”，如“反氢”、“反氚”和“反氦”。但是，它们瞬息即逝，无影无踪。按目前的科学技术水平，不可能将它们贮存起来，更难以用于推动火箭的飞行。
然而，科学家还是乐观地认为，光子火箭的理想一定会实现。他们设想，在未来的光子火箭里，最前面的是航天员工作和生活的座舱，中间是粒子和“反粒子”的贮存舱，最后面是一面巨大的凹面反射镜。粒子和“反粒子”在凹面镜的焦点处相遇湮灭，将全部的能量转换成光能，产生光子流。凹面镜反射光子流，推动火箭前进。
当然，在这样的光子火箭里，航天员的座舱必须有防辐射保护。否则，航天员的生命就会受到伤害。
探空火箭
发射探空火箭的目的是在近地空间进行探测和科学试验。探空火箭能探测大气各层结构、成分和参数，研究电离层、地磁场、宇宙线、太阳紫外线和X射线、陨尘等多种日地物理现象。
探空火箭所获得的资料可以用于天气预报、地球和天文物理研究，为弹道导弹、运载火箭、人造卫星、载人飞船等飞行器的研制提供必要的环境参数。其次，探空火箭还可以用于某些特殊研究，如利用探空火箭进行生物机体在失重状态下的生理变化和适应性研究，或者用探空火箭进行新技术和仪器设备的验证性试验。
世界上第一枚探空火箭是美国在1945年研制成功的，它叫“女兵下士火箭”。它能将11千克的有效载荷送到70千米的高空。在50年代以后，世界上开始研制探空火箭的国家越来越多。例如美国、前苏联以及其他发达国家都在搞探空火箭。目前世界上已有20多个国家向太空发射了几千枚探空火箭。我国于1958年开始正式研制探空火箭。
探空火箭一般为无控制火箭，具有结构简单、成本低廉、发射方便等优点。
未来的火箭
为了满足未来发射任务的需要，运载火箭除了要有足够的运载能力外，还应具备下列特征：首先，发射成本要低，以利于市场竞争，就整个航天界来说，有利于开拓应用领域，扩大市场需求。其次，要提高可靠性和安全性。对于不载人的发射任务，设计的可靠性要达到98％，发射成功率要达到96％，对于载人发射任务，可靠性和安全性要求更高。再次，要缩短发射工作时间，这需要火箭要有良好的操作性。对于一次性火箭，用户提前预订火箭的时间尽量缩短。发射场地面操作时间也应尽可能地缩短。对于重复使用的运载火箭也要尽量缩短维修时间。另外，还要求减小火箭对环境的危害。采用无毒推进剂，消除对大气环境的污染，采用有效手段，减少空间碎片，减轻对空间环境的危害。
现在大中型运载火箭的低轨运载能力为5～25吨，发射价格为2600～23000美元／千克。今后随着通信技术的不断发展，卫星有不断增大的趋势，美国等许多国家正在对原有火箭进行改进，新型运载火箭将采用全新的技术，包括新型的发动机和先进的电子设备等，从而形成与原来完全不同的大型运载火箭。
新型的大型运载火箭一般采用一台或几台大推动力发动机，液氢、液氧发动机将普遍得到应用，这种发动机具有燃烧值高、推动力大、无毒、无污染等优点，一般都可以一次发射多颗卫星。
在新型运载火箭研制中，积极发展了自动化和智能化的地面操作系统。运载火箭的各个部分尽可能在总装大厅组装好后再转运到发射台上，这样不仅可以提高操作效率，而且还可以大幅度降低操作费用。
20世纪80年代后期，出现了一大批利用高新技术研制成的功能全、容量大、质量只有几十至几百千克的小型卫星。用大型运载火箭发射这种小型卫星简直是“大材小用”，而且大型运载火箭多发射地球同步轨道卫星，与众多小卫星的轨道不匹配，因此，搭载的机会也比较少。为适应发射小型卫星的需要，未来将会研制出专门用来发射小型卫星的小型运载火箭。另外移动通信、数据传输等对近地轨道卫星网的需求，也极大地促进了小型运载火箭的研制。
正在研制的小型运载火箭有十多种，它们有从空中发射的，有从陆地发射的，也有从海上发射的。随着各种在研制的小型运载火箭相继投入使用，小型卫星的发射将变得更加经济、便捷。
