火箭为什么能“指哪打哪”

骑马时要让马乖乖地听话，通常给它套上缰绳，指挥它的行动。对于运载火箭而言，这条“缰绳”就是它的控制系统。如果将发动机比喻为火箭的“心脏”，控制系统则起着类似人体“神经中枢”的作用，它控制并支配着火箭上天后的一举一动。

酒泉航天指挥控制中心的技术人员正在观察飞船的技术状态

火箭的控制系统由箭上系统和地面系统两部分组成，箭上系统叫作飞行控制系统（常简称飞控系统），地面系统称测试发射控制系统（常简称测控系统）。

测控系统是火箭发射前人机对话的主要接口，通过火箭与地面间的通信可掌握箭上设备的工作情况和各种参数，也可将飞行参数向箭上设备装订，最后控制火箭发射。

飞控系统由制导与导航系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三部分及相应的软件组成。制导与导航系统是火箭飞行控制系统的核心，它控制火箭的质心按预定的轨迹运动，保证所运载的航天器准确入轨。姿态控制系统的任务是克服种种干扰的影响，保证火箭的飞行姿态稳定。电源供配电和时序系统除完成地面到箭上电源供电的转换外，主要是向各种控制仪器设备提供各自需要的电源，并按飞行程序发出指令，控制火箭工作状态的变化。软件的作用是完成各种功能计算，把三个部分按功能和工作程序结合起来完成飞行控制任务。

V-2火箭上的陀螺仪

火箭飞行状态可以分解为两种运动：一是火箭质心的运动，二是火箭绕质心的转动。在实际飞行中，火箭常受到各种因素影响而偏离预定的飞行状态。其中，来自火箭本身的因素有3个：（1）由于箭体结构制造偏差造成的结构不对称、结构轴线偏移和质心偏移；（2）发动机制造和安装偏差造成的推力轴线偏斜；（3）多台发动机工作不同步，液体推进剂在贮箱内晃动，以及控制设备制造误差等引发的干扰力和干扰力矩。外部环境的影响主要是风的干扰。

航天飞机驾驶舱

飞控系统的仪器设备由测量仪表、中间装置、执行机构和电源配电装置等组成。

根据导航方式不同，测量仪表的种类有所不同，但都离不开陀螺和加速度表。高速旋转的陀螺能始终保持自身的方向不变，并能觉察到火箭姿态的任何变化。利用陀螺原理制造的加速度表，则能感受火箭速度的变化。

中间装置主要是指电子计算机。一旦接到测量仪表发来的火箭飞行路线和姿态变化的信号，计算机就立即进行计算，随后进行综合处理，将信号放大，传给执行机构，并控制执行机构进行工作。

执行机构包括电磁阀门、电爆器件、舵机、姿态喷管、摇摆发动机，以及控制摇摆发动机运动的伺服机构等。它们严格执行中间装置传来的信号命令，使发动机点火、关机，纠正飞行路线和姿态的偏差，使火箭级间分离和卫星、飞船等有效载荷分离。（周武）