为何运载火箭都是急性子？

运载火箭的冲动不是任意的，而是为了尽可能提高运载火箭的运载效果而故意的。已经点燃的运载火箭通过喷射高速运动的高温物质获得后坐力。这种后坐力不仅逐渐增加了火箭的运动速度，而且在克服地球引力方面也发挥了作用。

在火箭运行的任何时刻，火箭喷射出的物质的冲量是喷射出的物质的速度和质量的乘积。这种冲力的一部分为火箭提供了克服地球引力的能力，并且大部分获得了加速度。如果用δI来表示火箭获得的瞬时冲量，m是火箭的质量，g是重力加速度，a是火箭克服重力后获得的加速度，δt是瞬时时间，则可以得到公式δI =mGδt+mGδt =mGδt(g+a)。

从这种关系中我们可以得出结论，由于重力加速度G是恒定的，火箭的加速度A越大，分配给火箭加速度的后坐力所带来的冲量份额就越大，克服地球重力所浪费的冲量比例就越小，火箭的运载效果自然就越好。这就是为什么火箭必须“冲动”。在短时间内，通过猛烈爆发高速运动的物质，它们提供了远远大于地球重力的后坐力，从而允许火箭的加速度分担更大比例的冲量，从而实现更高的火箭运载效率。

天宫二号运载火箭

例如，天宫二号运载火箭在10分钟内将天宫二号运载到将近400公里的高度。假设重力加速度G是常数，运载火箭的质量逐渐减小，但我们仍然可以用M来表示它。运载火箭克服地球引力的冲量是I=mgt，这可以清楚地表明运载火箭克服地球引力的冲量与运行时间成正比。如果天宫二号运载火箭的平均运行速度增加一倍，也就是说，它可以获得更大的火箭加速度，这意味着它需要更强的巨型发射能力，并且可以在5分钟内完成任务。克服地球引力所需的冲量可以减少一半，火箭的运载效率也得到提高。

现在的问题是，提高巨型发射的能力是非常麻烦的，要么增加巨型发射物质的运动速度，例如增加注入物质的温度或降低注入物质的分子量，要么增加巨型发射物质的注入量，这意味着更强大的火箭发动机功能。

当然，火箭运载速度越快，也意味着火箭在大气中受到的空气摩擦越大，这自然是阻碍火箭运载速度提高的一个重要因素。这似乎意味着空气密度只有海平面一半的青藏高原，在未来发射高速火箭方面具有巨大的潜在优势。当然，如此高的高度也是火箭克服地球引力的一大优势。