功用
火箭箭體結構是火箭承受各種載荷的支撐構件的總成，它像人的軀體一樣，把火箭的有效載荷、飛行控制系統和推進系統等聯結成一個完整的整體，形成流線形的光滑外殼，保護著箭體內部的儀器設備。因此，人們俗稱它為火箭的殼體。箭體結構的主要功用可以歸納如下：
形成箭體表面光滑的流線形外殼，使火箭具有良好的空氣動力外形和飛行性能；
承受地面操作、運輸和飛行中的各種載荷，保護箭體內部的各種儀器設備，並為它們創造良好的工作環境；
製成推進劑貯箱，儲存飛行中使用的推進劑；
安裝、連線有效載荷、儀器設備、動力裝置和各種試驗裝置，使火箭構成一個整體，並適時地拋掉完成使命的子級和整流罩等結構。
1.形成箭體表面光滑的流線形外殼，使火箭具有良好的空氣動力外形和飛行性能；
2.承受地面操作、運輸和飛行中的各種載荷，保護箭體內部的各種儀器設備，並為它們創造良好的工作環境；
3.製成推進劑貯箱，儲存飛行中使用的推進劑；
4.安裝、連線有效載荷、儀器設備、動力裝置和各種試驗裝置，使火箭構成一個整體，並適時地拋掉完成使命的子級和整流罩等結構。
組成
典型火箭外形及總體布局箭體結構一般由有效載荷整流罩、推進劑貯箱、輸送系統元件、儀器艙、級間段、發動機架和尾段等幾部分組成，見右圖。
有效載荷整流罩是有效載荷或末級火箭的包封部件，其功用是在大氣層飛行段保護有效載荷。罩的外形隨有效載荷的大小、形狀和氣動特性而定，一般採用錐—柱或錐—柱—錐型硬殼式結構。
推進劑貯箱是貯存推進劑的容器，也是火箭的承力結構。貯箱占火箭體積的大部分。基本結構形式，按形狀可分為圓柱形、錐—柱組合形、截錐形、球形、環形和扁豆形等；按受力形式可分為受力式和非受力(懸掛)式；按貯箱的相互關係可分為獨立式(彼此可通過箱間段相連)和整體(共底)式；按結構特點可分為硬殼式、半硬殼式和格線式等。此外，為了總裝對接和布局需要，貯箱前、後兩端常帶有前、後短殼。
動力系統元件用來給貯箱加注和向發動機供應推進劑，提供增壓氣體等。主要包括推進劑輸送導管、貯箱推進劑出口消旋器、閥門、增壓壓力容器和供氣導管，有時還配一些排氣、吹除導管等。輸送導管可以穿通貯箱或沿殼段外壁通至發動機。
儀器艙用以安置儀器設備，主要承受軸向載荷和彎矩。通常採用截錐形或圓柱形半硬殼式結構。儀器設備通過艙壁的加勁件或專門支撐件安置在艙內。
級間段是多級火箭級與級之間的連線部件。主要承受軸向力和彎矩。結構形式與分離方式有關，冷分離方式常採用半硬殼式結構；熱分離方式可採用桿繫結構或開有排氣口的半硬殼式結構，以便通暢排出上面級發動機的燃氣流。通常，級間段還兼起上面級發動機保護罩的作用。
發動機架是傳遞發動機推力的承力構件，也是安裝發動機及其附屬檔案的支承體。基本結構形式是桿繫結構或半硬殼式結構。
尾段位於火箭的尾部，是發動機的保護罩，還可作為動力系統導管、閥門等和部分電氣系統設備的支承體。如果發射支點設在尾段，在地面發射時，將承受軸向力和側風引起的彎矩、剪力；在井下發射時，將承受軸向力和外壓力。若發射支點在其它部件上，尾段只承受大氣飛行中的氣動力。為了增加火箭的靜穩定度，尾段上有時帶有尾翼。上面級發動機保護罩，往往就是級間段，分離時隨下面級脫掉。尾段的基本結構形式大多呈多開口半硬殼式圓筒或截錐形。
結構形式
箭體結構要承受在各種使用條件下的外載荷，因此，一定要做得足夠結實。但是，為了提高火箭的性能，又要求箭體結構儘可能輕巧，因而通常採用質量小、結構強度高的材料，如鋁合金和複合材料。另一方面就要尋求合理的結構形式。
從結構形式上看，受力大的地方做得強些，受力小的地方可以做得弱一些。不怎么受力的地方，只要保持結構形狀就可以了。這樣的結構顯然就是一種空架子或空心結構，這就是飛機和火箭上常見的硬殼式、半硬殼式、整體壁板和夾層結構。
硬殼式結構
硬殼式結構硬殼式結構由隔框和蒙皮組成(參見右圖)。多數情況下隔框只起艙段之間連線作用，作用在箭體上的外載荷由蒙皮承受。因此，蒙皮厚度較大，故得名硬殼式結構。這種結構簡單，製造方便，但不宜開艙口，尤其是不宜開大艙口，只適用於直徑比較小的箭體。
半硬殼式結構
半硬殼式結構由桁條、隔框和蒙皮組成，蒙皮用點焊或鉚接的方法與桁條、隔框連線在一起。蒙皮被桁條、隔框加強，因而提高了結構的承載能力。對於不開大艙口的箭體，這種結構對減小箭體質量有利。如果需要開大艙口，可在艙口的邊緣處布置桁梁，用貫穿整個艙段的桁梁作主要承力構件。這種結構通常還有桁條，但是，桁條不是主要承力構件。通常也稱這種結構為桁梁式結構或骨架蒙皮結構。
整體壁板結構
整體壁板式箭體結構隨著火箭飛行速度越來越高，氣動載荷急劇增大，結構振動和氣動加熱問題越來越嚴重。為了解決這些問題，最初採用加粗桁條、加厚蒙皮的辦法，後來乾脆把桁條和蒙皮做成一個整體，這就是整體壁板結構(參見右圖)。可以採用擠壓或鍛造方法先製成整體壁板的毛胚，然後用化學腐蝕或機械切削的方法進行精細加工。這種結構的骨架粗細和壁板厚薄根據各處的實際載荷確定，能充分發揮結構的承載能力。另外，它的結構強度和剛度都比較大，質量較小。
夾層結構
蜂窩夾層結構箭翼夾層結構是在兩層壁板中間充填夾芯製成的一種新型結構。它是人們觀察蜂窩聯想出的一種結構形式。右圖示出了一種蜂窩夾層結構的翼面。另外還可以用泡沫塑膠或隔熱材料作充填物製成夾層結構。夾層結構質量小、剛度大，因此，特別適用於製造高速飛行器的翼面、受空氣動力和加熱嚴重的艙段，如運載火箭的整流罩殼體等。
分離機構
分離機構是把各級火箭連線成一個整體，並把有效載荷安裝在末級火箭上面的一種分離—連線裝置。
分離機構的功用和分類
分離機構在整個飛行過程中，火箭按照預定的飛行程式要把已完成工作使命的部件，如助推器、整流罩、下面級火箭等及時拋掉，以減小結構死重，輕裝前進。在太空飛行器進入預定的軌道時，太空飛行器要及時與末級火箭分開，以便獨立、不受干擾地執行自己的航天任務。那些在火箭和飛彈上兼有連線、解鎖和分離功能的機構統稱為分離一連線裝置，簡稱分離機構。
按照連線和分離對象不同，分離機構分為星、箭分離機構，級間分離機構，拋罩機構以及誘餌和子彈頭的釋放機構等。按照連線結構和分離力的作用方向不同，分離機構可以劃分為縱向分離機構和橫向分離機構(參見右圖)。
結構材料
現代火箭和飛彈的常用結構材料製造現代火箭所用的材料，大都與飛機相同，主要有鋁合金、合金鋼、鈦合金以及新型複合材料和非金屬材料。下面簡要介紹一下現代火箭和飛彈常用的材料(參見右圖)。
早期液體火箭的貯箱多採用鋁—鎂合金，這種合金焊接性能好，但強度較低。隨著鈑金成形和焊接技術的進步，現已廣泛地採用鋁—銅—鎂和鋁—鋅—鎂等高強度鋁合金。給貯箱增壓用的高壓氣瓶，多使用鈦合金。
新型複合材料，如碳—碳、碳—酚醛、玻璃纖維—酚醛、石墨—酚醛、石墨—環氧和凱芙拉(Keviar)等，在新一代火箭的箭體結構上得到比較廣泛的套用。例如，美國三叉戟飛彈大約65%的主要結構及輔助結構都採用了複合材料，包括用石墨—環氧製造儀器艙殼體、用碳—碳和碳—酚醛製造發動機噴管、用玻璃纖維—酚醛製造整流罩帽、用凱芙拉製造一、二和三級發動機的殼體等，大大降低了飛彈的結構質量，提高了飛彈的性能。
運載火箭的燃氣舵在發動機的高溫燃氣流中工作，多採用石墨或鎢、鉬等難熔金屬，通常還要對其表面進行特殊的工藝處理，如表面噴塗抗氧化塗層或滲透其他金屬成分等。採用搖擺噴管和搖擺發動機的火箭和飛彈，為防止火焰輻射對尾艙設備的影響，箭體上還要裝防燒蝕的柔性材料，如矽橡膠等。
除上所述，為適應特殊的工作環境，火箭和飛彈還需要諸如耐高溫和耐低溫的潤滑材料，真空密封脂、高級液壓油、無機化合物防火膩子，防潮、防霉、防腐蝕油漆和塗料等非結構材料，以及用於發動機、箭體管路和閥門系統的非金屬密封材料。因此，火箭的材料保障工作是研製航天運輸系統的一項十分重要的工作。
