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如果把我国长征系列火箭摆成一排，我们就会发现一个奇怪的地方，有的火箭中间有一截儿镂空，比如长征二号、长征三号，而有的则没有镂空，比如长征五号、长征七号。那么，为什么有的火箭上会有镂空的一截儿？这到底能起到什么作用呢？下面我们就来详细了解一下。
要想了解为什么有些火箭有一截儿是镂空的，就要先了解火箭的结构。现代火箭绝大部分采用的都是多级设计，除捆绑上助推器以外，火箭的本体，就是中间那根大圆柱，也可能会分成几段（即“级”）。每一级都有各自的燃料箱和发动机，烧完一级就扔掉一级，一边飞行一边减重，把最宝贵的运载重量留给火箭头，因为那里有我们真正想要放到轨道上的装置和设备。所以，火箭各级的分离是非常重要的环节。但这也是难度很高的环节。
有的同学可能会有点儿疑惑：分离不就是把上下两级分开吗，这有什么难的？其实说它难，主要是难在火箭所使用的液体燃料上。从火箭的结构上看，燃料箱在发动机的上面，不管里面装的是液氧液氢、液氧煤油还是液氧甲烷，它们都是通过位于燃料箱底部的管路输送到下面的发动机里面的。这就要求燃料必须始终紧贴燃料箱的底部，否则发动机就抽不到燃料。
如果是在地面上，液体燃料输入发动机不是问题，仅靠地心引力就可以做到这一点。在火箭最初上升阶段也不是问题，因为加速度和惯性可以把燃料稳稳地压在燃料箱底部。但是，当火箭的第一级和第二级分离时，问题就出现了。在第一级关机时，火箭会短暂地失去动力，加速状态也会暂时中止。此时，第二级燃料箱里面的燃料就会在失去加速度的压制后乱飞起来。
如果此时贸然启动第二级的发动机，就有可能导致管路进气，引发故障，这是我们绝不希望看到的。
所以，为了让燃料重新沉到燃料箱底部或者始终在底部，设计者提出了两种截然不同的解决方案：热分离和冷分离。
所谓热分离，就是先点火，再分离。即在第一级火箭还没有关机时就让第二级火箭点火，当第二级火箭正常工作时，第一级的燃料也刚好燃尽。然后，用爆炸螺栓启动脱离，把第一级火箭丢掉，而且第二级火箭喷出的热气还能将第一级推远，也避免了发生碰撞的危险。这样做的好处是，在一、二级传递“交接棒”时，火箭始终没有失去加速度，燃料也始终是沉底的，不用担心第二级火箭的发动机有燃料断供的风险。因为在火箭的第一级和第二级还没有分开时，第二级就已经点火了，如果我们采用的是完全密封的箭身，燃烧产生的气体就无法释放出来，所以，箭身中间要镂空。
但是，热分离方案也有两个缺点：第一，由于第二级喷火时第一级还连在下面，为了防止第一级燃料箱被烧坏，还必须做一些特殊的隔热处理，这就增加了火箭的重量；第二，由于分离时第一级还有推力，如果其产生的加速度高于第二级所产生的加速度，将导致两级无法完全分离，使火箭偏离轨道，最终任务会失败。其实，早期的火箭两级一旦分离，它们之间的信号就会被切断，所以哪怕知道第一级的加速度过大，第二级也很难再控制和处理了。
冷分离，就是先分离，再点火。为了让乱飘起来的燃料顺利沉底，通常会用到装在两级间的级间段上的小型推进器。
比如，我国长征五号火箭的分离方式大体如下：
首先，第一级发动机关机，此时加速度消失，燃料箱里面的燃料开始飘起来。接着，小型推进器点火、工作，开始提供正推力。此时，火箭已经位于低重力环境，只需要一点儿小的加速度，就能使燃料再次沉底。然后，第一级上的爆炸螺栓起爆，同时打开反推火箭，将第一级主动推开。此时，还剩级间段连着第二级。接下来，在级间段上会弹出几根推杆，用反作用力实现同第二级的分离，这也避免了在分离过程中碰到裸露在外的发动机零件。级间段脱离完成之后，开始点燃第二级发动机，整个冷分离也到此结束。
以上就是火箭的两种分离方式。相比热分离，冷分离的过程要复杂很多，冷分离火箭的研发和制造难度也比热分离火箭高出很多。但是，由于可控的步骤变多了，分离的精度也就提升了，就不容易出现轨道偏移的失误。
这大概也是即使需要克服再多困难，我国也要在新一代长征五号、长征七号火箭上使用冷分离的原因吧！
