為什麼火箭可以豎直發射而不會歪掉？
圖中這種沒有尾翼的火箭，在飛行中，是不穩定的系統，一般都需要通過底部矢量噴口的角度、強度來保持其穩定。這屬於自動控制方面的理論，簡單來說，火箭會有感測器感受當前的姿態，並預判之後的姿態，從而控制發動機噴口，來使得其姿態穩定。
所謂「不穩定的系統」，指的是，在火箭飛行的過程中，微小的擾動會被自然地放大，比如：如果火箭在飛行時歪了一度，那麼，在慣性力（火箭自身參考系）、空氣阻力的共同作用下，會使得這個角度自然地放大。這個時候，火箭就是不穩定的。而一個穩定的系統則不然，比如一個鞦韆，你去推它一下，它會有擺回來的趨勢；而如果一個系統能夠對外界做出反應，去自動的抵消外界的影響，則有可能使得其穩定性大大提高。比如說，商店裡的人體模型，很容易被推倒，但一個真正的人則不那麼容易，因為人會對外界做出反應。
在一些其他類似火箭的東西，例如導彈上，還能看到尾翼。適當的尾翼可以使得導彈、火箭在飛行時保持穩定：
「不會歪掉」的專業術語是垂直發射。——宙姐
要使火箭垂直發射而不會歪掉，科學家們做了很多工作。
1、 一些火箭為保持垂直發射，應用了圓柱體自旋穩定的特性。點火離開發射架之後，火箭自身將繞著軸線旋轉，姿態保持垂直。這種做法，一般用於小型火箭，如探空火箭等。這也是為什麼火箭採用對稱圓柱體形狀。我們在觀看一些火箭發射視頻時，會發現一些火箭在繞著軸線高速旋轉，然後姿態才慢慢穩定，不再旋轉。
2、 現在的大型火箭，都是利用了矢量發動機的原理。將後推力發動機布置在重力方向上，利用推力來平衡重力，這樣就保持了火箭垂直發射。當然在發射過程中，或者是在飛行過程中，火箭將受到外界的擾動，這樣火箭將偏離垂直方向。為了防止這種事情發生，火箭上還安裝了陀螺儀等姿態敏感器，以及相應的控制系統，當姿態敏感器感知到火箭的姿態與設計姿態不吻合時，通過一定的演算法，改變火箭上推力的方向和大小，從而實現對火箭姿態的調整。
3、 為了保證垂直發射的順利進行，現代大型火箭多採用垂直組裝、垂直運輸、垂直加註燃料的方式，以確保火箭上的各種設備在安裝時就適應發射狀態，減少不確定性，增加火箭發射的可靠性。
4、 火箭垂直發射後將飛行一段時間。然後根據入軌的需要，對火箭姿態進行重新修正，使火箭偏離垂直狀態，進入預定軌道。也就是，根據任務的需要，後面還是會「歪」哦。
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看似簡單的垂直發射問題在現在的航天工程也是一大重要環節，如果火箭的發動機只提供動力能源，那麼火箭是100%會翻車的，因為火箭肯定會遇到水平方向的氣流，只需要一個輕微的風力就會使火箭在豎直方向產生傾角，發動機的推力就會在水平方向產生分力，火箭就會立刻傾倒爆炸，在航空史上也是曾有這樣的事發生。
火箭能夠垂直發射主要有兩方面原因，第一是陀螺儀，陀螺在高速轉動的時候由於其自身對稱自旋穩定的特點，被用來裝置在火箭頂部調控火箭升空階段的姿態問題，通常連接感測器的陀螺儀會安置在姿態控制倉，在陀螺儀底部是一個水平的基座，火箭升空階段如果歪了，那麼基座和陀螺儀之間會產生一個傾斜角度，感測器會將各種傾斜的角度轉化成不同相位的電位差，然後通過電腦來改變火箭在不同方向的推力來實現垂直發射，陀螺儀在這裡相當於是感知火箭是否垂直的一個工具，而真正能夠調控的裝置是矢量發動機。
矢量代表著有大小和方向，矢量發動機和傳統發動機主要的區別就在於，發動機底部的幾個噴口可以旋轉調節方向，並且幾個噴口的推力可以單獨調節，在不同方向上產生不同的推力。如果火箭升空出現了傾斜，那麼姿態控制系統中的陀螺儀就會立刻發出指令給矢量發動機，如果火箭輕微向左傾斜，矢量發動機的噴口就會在左邊產生更大的推力，持續將火箭扶直，這種敏感的調控幾乎是在瞬間完成的，在火箭的整個升空階段不斷調整，所以真實的火箭升空並不是垂直向上的，而是在水平方向有漂移。當然，火箭姿態控制系統中除了陀螺儀還有衛星定位系統，加速度計等裝置協同控制，實際情況更複雜。
我們總能看到碩大的火箭矗立在發射架前，整裝待發，就在發射的一剎那，底部噴出一束強烈的火焰，然後，火箭便會直衝雲霄。
我們先看一下，火箭發射的準備階段的工作有哪些：
把火箭垂直地安裝在發射台上，藉助勤務塔、 臍帶塔和管、線接頭將地面電纜、氣液管路與火箭和有效載荷連接；對火箭和有效載荷進行各分系統檢測和綜合模擬試驗，驗證其技術性質和工作可靠性；為火箭（含 航天器）加註 推進劑和充灌壓縮氣體；載入飛行時，最後將 航天員送入航天器等待發射。那麼，你知道火箭為什麼要垂直發射呢？
我們知道，如果火箭底部的推力大於自身的重力，火箭才會 慢慢且平穩地垂直上升，並逐漸快速飛向空中。假設火箭是傾斜 發射的，那麼，火箭就必須在傾斜的發射架上滑行非常長的距離，即克服自身重力後，才能獲得足夠的起飛速度，以便儘快進入大氣層。
這樣，不但需要消耗很多燃料，而且要建設很長的發射架。 況且，火箭的速度與空氣阻力和大氣的密度、壓力、溫度都有直 接關係，而空氣的因素又隨高度的不同而不斷變化著，所以，採用垂直發射能夠使火箭儘快地穿過大氣層而進入高空飛行。以降低自身能量的不必要消耗。
世界各個大國垂直發射，目前分布狀況：世界上有美國、中國、俄羅斯、法國、英國、日本、加拿大、以色列、南非等國海軍的軍艦裝備了垂直發射系統。其中以美國和中國的垂直發射系統最有特點，最有代表性。
首先回答題主對於圖片的問題，這張圖片是2013年9月6日，美國弗吉尼亞，NASA的米諾陶五號火箭發射升空，攜帶LADEE探測器踏上月球之旅。火箭發射升空時，一個遠程相機拍攝到的圖片顯示，一隻青蛙被火箭發射升空時產生的氣流吹上了天。圖片中的黑影只是一直青蛙。。所以不要驚慌。下圖為國外的報道原文。我們再來說一說為什麼火箭不會歪？
火箭的平衡主要看發動機！火箭的發動機動平衡系統很複雜，想要保持主要有以下三種方法：
1、在設計的時候保持火箭本身的對稱平衡。這要求火箭設備在設計的時候就要成對的分布在對稱線左右，要高度對稱，一旦左右出現質量上微笑的差距，在升空過程中會被放大，最終使得火箭無法控制，造成無法挽回的損失。
2、電動穩定系統。事實上我們知道第一種方法所說的完全對稱是很難做到的，如果沒有可靠的穩定系統，安全發射火箭根本就是小概率事件，大概率情況下火箭會遭遇災難。電動穩定系統作為比較成熟的方案是現在普遍使用的，缺點在於對於火箭而言，作用效果太小太慢，有人的情況下還好，無人飛船有各種複雜因素，很難準確控制。
3、氣動穩定系統。目前主要的穩定方式，耗費一定的氣體，可以對火箭的姿態進行調整，但缺點是需要耗費一定的燃料，這無疑增加了火箭的自重。
在火箭研究領域發動機的動平衡人們一直就在研究，我國自主研發的EPKM（「長征二號Ｅ遠地點發動機」的英文簡稱）作為軌道轉移發動機成功地用於「亞星二號」和「回聲一號」衛星的發射。該發動機採用固定噴管 ,在其工作時同上面級衛星系統採用自旋穩定方式 ,這樣EPKM的動平衡特性就顯得格外重要。
總之科學家們花費了好多心血在火箭發動機的動平衡上，要考慮質心橫移、動不平衡角等眾多參數。並不是我們單純的看到的「安裝個尾翼」那麼簡單……
這是因為火箭有平衡控制系統，在火箭的頂部位置有陀螺儀，伴隨著監控管理系統，如果火箭在上升過程中變化，陀螺儀會最先感知，然後監控管理系統會讓發動機作出反應，所以整個火箭都會時刻控制自身的平衡，因此很少會看到火箭發射過程中會變歪，前幾年俄羅斯有一個火箭發射變歪，就是因為已有兩個陀螺儀裝反了。所以一般只要控制系統不出問題，火箭都會正常發射。
我是學自動控制的。簡單說，陀螺儀檢測火箭姿態，自控系統來計算，控制下面幾個發動機的推力。說白了，往左倒了左邊發動機多使點勁，往右倒了右邊發動機多使點勁。不過這東西說的簡單，做起來很難。
火箭之所以可以不倒，用日常生活中的一個事例說明一下吧。你用手端著一杯盛有水的杯子，往前走，你一邊走一邊看著路，在此期間，水杯基本保持水平，即使中途被人稍微推一下，或者中途需要上台階，仍然可以通過調整保持平衡，這與火箭之所以不倒的本質原因是相同的。
火箭需要進行姿態控制，也就是需要在其內部植入控制演算法，這相當於人的大腦，火箭上安裝的感測器相當於人的眼睛。人拿著杯子往前走，當你的手輕微的往右傾斜一點，這時杯中的水也往右傾斜，與此同時，你的眼睛觀察到這一現象，立刻反饋給大腦，大腦就會告訴手，往左邊傾斜，這樣就可以使水保持水平；但如果，由於力度控制不當，手往左傾斜的幅度過大，水又向左傾斜，這時，重複上述過程，水最終可以保持平衡。人在端著水杯往前走的過程，就是不斷重複上述過程，從而完成水杯的水平移動，火箭也是同樣道理。
其實大家應該都看過，我國酒泉發射神舟系列飛船，當火箭點過升空後，經過大約20秒左右，會有一個指令叫《東風程序轉彎》，其實火箭並不是垂直發射，而是延著地球的頃角往東偏南的方向飛行，那為什麼火箭飛行時很穩定，事實上就是陀螺儀，在火箭二級火箭的上面的儀器艙里！當火箭姿態發生變化時，陀螺儀會最先感知，從而控制發動機噴口改變角度，這樣火箭就能安全飛行，完成任務
類似雜技演員單手頂起一根筷子，演員通過手的移動來保證筷子的垂直狀態，問題的關鍵是保證質心的垂點與支點重合。在控制理論中這種情況叫做一階倒立擺。對應於單級火箭??
如果在筷子上面再頂一根筷子，通過手的運動保證兩根筷子的垂直，叫做二階倒立擺，手的控制就非常複雜，很少有雜技演員可以做到。對應於兩級火箭??，中程導彈的難度就很大了。
在第二根筷子的頂端再垂直放一根筷子，通過最下面手部的運動保證三根筷子都垂直，叫做三階倒立擺，控制率就不能用困難來說，人手已經無法控制，對應於三級火箭??，終於知道到洲際導彈的研製難度到底有多大
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