火箭尾氣為什麼是多種顏色

1. 為什麼火箭發射的顏色有兩個階段

第一階段啟動渦輪泵，主燃燒室沒有點火，未燃燒的燃料從噴管排放出來在噴管外面的空氣里不完全燃燒(用發射架上那個噴火花的小玩意點燃，免得積累過多發生爆炸)。第二階段主燃燒室點火，發動機達到全功率狀態，燃料在燃燒室里已經接近完全燃燒，火焰顏色變得很乾凈。一般來說，發動機在啟動過程中只排放氧化劑或者燃料當中的一種，以免混合發生爆炸。圖中的太空梭主發動機啟動過程中排放燃燒的是氫氣，火焰略帶一點紅色。長征1/2/3/4系列排放的是氧化劑N2O4(NO2)，紅煙滾滾。土星五號登月火箭排放煤油和渦輪機煙氣混合的黑紅色火焰。SpaceXF9和長征5/6/7先排放液氧的白霧，然後用三乙基硼烷點燃煤油，有比較明顯的綠光一閃(硼的焰色反應)。

2. 飛行表演的飛機尾氣為什麼是彩色的

現代噴氣式飛機都是使用航空煤油作為燃料的，飛機的彩煙是由發煙器產生的，像英國和美國的表演飛機，會在飛機內部裝三個副油箱，裡面裝的就是發煙用的油，通過控制發煙油噴射到尾噴管後部，來控制發煙的顏色和時間，三個油箱的煙色分別是三基色；
中國和其他大部分國家一般使用發煙罐，是一種需要附加安裝的發煙裝置，但是發煙顏色控制就不是那麼靈活了，而且會破壞飛機的氣動外形。

3. 為什麼中國的火箭噴出的火焰顏色是橘紅色的

如其它回答所說，中外火箭第一二級的燃料差別很大。
中國的燃料是偏二甲肼【(CH3)2N-NH2】，氧化劑是四氧化二氮（N2O4），由於四氧化二氮遇熱分解為紅色的二氧化氮（N2O4=2NO2），所以在發射時中國火箭會冒出紅色的煙霧。但由於四氧化二氮和偏二甲肼反應產生的是氮氣，二氧化碳以及水蒸氣【(CH3)2N-NH2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2】，再加上燃燒溫度不高，所以不會產生大量的煙霧。
國外的燃料是煤油，氧化劑是液氧，燃燒溫度高，再加上煤油有可能不完全燃燒，產生顆粒和水蒸氣混合凝結，因此會產生大量的煙霧。
當然，國外也會用液氫做燃料，產生的水汽更多，燃燒溫度更高，因此也會產生大量的煙霧。
還有的國家用固體燃料，這些燃料絕大多數是高分子聚合物，其化學組成和煤油差不多，因此也會產生大量的煙霧。

偏二甲肼-四氧化二氮燃料的好處是做為液體火箭燃料，偏二甲肼可以在常溫下保存、使用，而四氧化二氮可以直接來源於硝酸工廠（將催化氧化得到的二氧化氮冷凝即得），價格便宜。不過，偏二甲肼和四氧化二氮都有毒，中國在發射澳星時曾有人因此犧牲，所以為了安全考慮，歐美國家已經不用偏二甲肼了。
煤油-液氧雖然沒有類似於偏二甲肼的危險，但要考慮在零下200多度如何保存液氧，發動機零件需要預冷，以免突然接觸低溫推進劑後炸裂。同時，煤油價格昂貴，不適合商用發射。
液氫-液氧是最好的燃料，燃料重量相同情況下可以提供最大的推力，並且無污染。但是液氫液氧價格昂貴不說，發動機技術復雜很難掌握，再加上兩者都是低溫燃料保存起來很吃力。液氫還需要防靜電，以免引起爆炸。液氫液氧推進劑的燃燒溫度很高，噴管和導流舵又是一個嚴峻的考驗，所以液氫-液氧一般是最後一級火箭的燃料。
當然了，有的國家會用固體燃料，因為這些國家的火箭來源於彈道導彈，目前為止絕大多數彈道導彈的燃料是固體燃料，方便在平時的保存，不影響導彈殼體（以前用液體燃料的彈道導彈需要定期將燃料騰出檢修），不過這對於現裝現發射的運載火箭來說太奢侈了。