| 词条 | 长征二号F运载火箭 |
| 释义 | 长征二号F运载火箭(CZ-2F)是在长征二号捆绑运载火箭的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性确保安全性为目标研制的运载火箭。火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成，是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。 运载火箭名称长征二号F运载火箭(CZ-2F) 运载火箭简介运载火箭有箭体结构、控制系统、动力装置、故障检测处理系统、逃逸系统、遥测系统、外测安全系统、推进剂利用系统、附加系统、地面设备等十个分系统，为兼顾卫星的发射，保留了有效载荷调姿定向系统的接口和安装位置。故障检测处理系统和逃逸系统是为确保航天员的安全而增加的，其作用是在飞船入轨前，监测运载火箭状态，若发生重大故障，使载有航天员的飞船安全地脱离危险区。 长征二号F现已用于发射所有神舟号载人飞船和所有目标飞行器。 运载火箭的性能第六枚长征二号F运载火箭保持了与它的兄长们一样的“身材和体格”。火箭全长58.3米、起飞质量479.8吨，该火箭由箭体结构系统、动力装置系统、控制系统、推进剂利用系统、故障检测处理系统、逃逸系统、遥测系统、外测安全系统和附加系统及地面设备系统共10个系统组成。它可以将比神舟五号更重的神舟六号载人飞船发射升空。 助推器、芯级第一级、芯级第二级、整流罩、逃逸塔等箭体结构组成了火箭的“身体”。助推发动机、一级发动机、二级发动机是火箭的“动力和心脏”。控制系统是火箭的“大脑和神经”。为了更加充分有效地利用火箭装载的燃料，火箭上还设计了推进剂利用系统，能够保证二级火箭的氧化剂和燃烧剂同时燃烧完毕。 为了保证航天员的安全，保证火箭在突发的意外情况下能够将航天员顺利地救生，脱离危险的故障火箭，第六枚长征二号F运载火箭同它的兄长一样设置了故障检测处理系统，用于参数检测、判断，在火箭出现重大故障的情况下发出逃逸指令，并按逃逸模式执行逃逸指令。火箭的逃逸系统是故障检测处理系统的执行机构，我们在火箭的最前端看到的带尖的就是逃逸塔了。 为了测量火箭的弹道，接收地面逃逸指令和安全控制指令，火箭设置了自己的安全系统。为了了解火箭飞行过程中的工作情况，火箭上还设置了遥测系统，它能够测量、记录、发送火箭在飞行中的所有工作参数和环境参数，为故障检测处理系统提供检测参数，为地面故障判断实时提供遥测参数，这两个系统都需要同地面的测量设备协同工作，也就是需要我们的地面测控站和远在太平洋的“远望号”测量船来接收火箭传回的信号,并给火箭发出相应的控制指令。 同样,这一枚火箭还需要主要由耗尽关机信号系统、加注液位测量、推进剂测温、垂直度调整以及地面总体综合测试网组成的附加系统和由地面发射平台、推进剂加注设备、转运车、吊装设备、各系统地面测试设备等组成的地面支持系统来共同完成火箭在发射场的组装、测试、转场等一系列火箭发射前的准备工作。 独具的“千里眼” 在以往的飞行中，火箭的关机、分离等动作，地面控制中心都是靠相应的遥测参数来获知的，但是，这些参数具有间接性，不直观。第六枚长征二号F运载火箭在遥测系统中首次设置了图像测量系统，用于监视助推器分离、级间分离、整流罩分离、船箭分离的过程，使地面控制中心人员能够直接“观看”到分离过程，这是我国长征系列运载火箭第一次装上了“千里眼”。 我们日常在地面上的监视设施相对都比较简单，如电脑的摄像头，连接好之后通过网络就可以传输图像信息了。但让火箭也装上“千里眼”却不是那么简单的事情,它面临着许多困难。 首先，由于图像信息相比较原来的参数信息，需要占用的数据频带较宽，原来分配给遥测系统的数据传输速度就不够用了，需要从总体上调整遥测参数，为图像信息数据调整出所需要的频带。同时增加图像压缩处理器,尽量压缩图像信息的数据量。 其次，需要上天飞行的CCD摄像装置、图像压缩处理器、图像综合控制器等一系列设备还要经历严酷的火箭飞行环境的考验,包括高过载、振动、高温、真空等。因此，这些设备的设计标准和历经的试验都需要通过高标准的考核。 需要解决的还有这些仪器，尤其是摄像头的安装位置，如何才能保证收集到的图像信息更加清晰、更加丰富，如何才能减少太阳光对镜头的影响，让镜头适应快速的明暗变化，如何让这些新设备的工作环境更好，也是让设计人员费尽了心思。通过周密分析，一个摄像头被安装在了二级箱间段外侧，镜头朝向火箭尾部，观测助推器分离和一二级级间分离。另一个则安装在飞船支架外侧中下部，镜头向侧上,观测整流罩分离和船箭分离。 还有，图像测量系统供电问题、对其他系统的影响问题、地面的接收解码和显示问题等，都通过科研人员的努力被一一解决了。图像测量系统还通过了电气试验,光强影响试验,无线接收干扰试验，压缩算法和处理格式比对试验，箭上、地面设备联合试验，温度、振动、冲击、低气压等环境试验等一系列试验,这只火箭的“千里眼”把地面控制中心人员的视野第一次带入太空。 火箭的安全措施故障自动检测处理系统 长征二号F火箭上增加了自动故障检测处理系统，这套系统可以在飞船待发射阶段和上升阶段自动进行故障检测，一旦有问题它会自动报警。假如航天员正在塔架上尚未进舱，他们可以就近跳进塔架上的逃逸布袋，布袋是用一种弹力很强的特殊帆布做的，航天员跳进去后用四肢的阻力来控制下降的速度，像乘软滑梯一样从上面一直滑到地下室的安全地区。假如航天员已经进舱，这套系统可以指挥火箭顶部的逃逸塔自动点火，把飞船返回舱拽离火箭，安全降落。 配备逃逸塔 为保证航天员的安全，长征二号F火箭还取消了其他火箭一旦姿态不稳便自动自毁的功能，配备了逃逸系统，一旦出现意外，它可以随时启动。逃逸系统也叫逃逸塔，在飞船的顶部，塔高8米，从远处看像是火箭上的避雷针。它的任务是在火箭起飞前900秒到起飞后160秒时间段内，也就是飞行高度在0公里至110公里时，万一火箭发生故障，它可以拽着轨道舱和返回舱与火箭分离，并降落在安全地带，帮助飞船上的航天员脱离险境。 在神舟号飞船的首次飞行试验前，逃逸塔已进行过多次成功的飞行试验。 运载火箭的承载环境火箭在飞行过程中,由于火箭发动机的工作、发动机频率与火箭结构耦合振动、火箭的高速飞行与空气的摩擦等都会产生很大的振动和噪音，这些对于我们的航天员都是很不利的。为了给航天员们创造更舒适的飞行环境，火箭和飞船的研制人员进行了共同的努力，其中改善运载火箭在飞行过程中的力学振动、冲击和噪声环境是重要的方向。火箭的科研人员在改善火箭乘坐舒适性方面进行了大量的努力，进行了助推器氧化剂管路的水介质和模拟介质振动试验、船罩组合体振动试验和全箭振动试验，找到了改善火箭振动环境的方法,并在试验中进行了验证。第六枚长征二号F运载火箭的飞行环境得到了进一步改善，乘坐神舟六号飞船的航天员可以感觉到,他的“坐骑”更加柔韧和舒适。 运载火箭的运载器载人运载火箭最重要的就是可靠安全,为了不断提高长征二号F运载火箭的可靠性和安全性,火箭的科研人员进行着孜孜不倦的努力。在第六枚长征二号F运载火箭上进行了一些设计改进,使得可靠性和安全性本已经相当高的这种运载火箭的可靠性和安全性又达到了更高的新水准。 首先,为了保证逃逸系统固体发动机发射场操作的安全性,在这些固体火箭发动机上采用安全机构。安全机构对这些固体发动机起保险作用,在安全机构没有转换到点火状态的情况下,如果出现误点火信号以及各种干扰信号等情况,都无法点燃固体发动机。而在航天员进入飞船,火箭已经准备起飞的时候,将安全机构转换到点火状态,把点火通路接通。这样在出现危险情况的条件下,正确的点火信号就可以把逃逸固体发动机点燃,把航天员迅速带离危险的故障火箭。 其次,对火箭全身进行了一次系统的体检,对体检中所发现的薄弱环节和单故障点都进行了改进。例如对于二级尾舱发动机附近的所有仪器设备和电缆管路都进行了细致的绝热材料包裹,彻底杜绝了火箭发动机工作时所释放出来的热量对这些设备的影响。 火箭的基础数据火箭的可靠性为0.97（改进型火箭达到0.98），安全性为0.997：0.97的可靠性就是说100次发射里，只有3次火箭可能出现问题；0.997的安全性是指火箭出现1000次问题里，可能有3次会危及航天员的生命安全。这是载人火箭的特性。一般的商用火箭可靠性为0.91到0.93，没有安全性要求。 火箭起飞重量为479吨：火箭加上飞船重量约44吨，其它的都是液体推进剂。因此，火箭的90%都是液体，比人体含水量还大。水通常占人体的60%到70%。 飞船重量为8吨多，占船箭组合体起飞重量的六十二分之一：要把一公斤的东西送入轨道，就得消耗62公斤的火箭燃料。神舟六号飞船比神舟五号在重量上有所增加，因此发射神六的火箭也重了不少。 火箭芯级直径为3.35米：古罗马人使用两匹马拉的车，车轮在石板路上磨出两道沟。由于车轮宽窄不一样，路上留下了不同宽窄的沟。后来他们想把轮距统一起来，就把两匹并排的马屁股当成标准，即1.435米，后来英国人修铁路也把铁轨轨距定为1.435米，并被各国沿用。按照这个轨距修建的铁路，能够运输的货物最宽为3.72米，去掉车厢外壳，只剩下3.35米。因此，用标准铁路进行运输的火箭最大直径只能达到3.35米。 火箭入轨点速度为每秒7.5公里：这个速度是音速的22倍。每秒7.5公里的速度，相当于1秒钟内从北京建国门至复兴门。 火箭轨道近地200公里，远地350公里：地球半径6400公里，火箭轨道与地球的距离，仅为地球半径的几十分之一。如果站在地球外面看，飞船就像贴着地面在飞行。 运载火箭的成果随着神舟七号载人飞船发射升空,长征系列运载火箭已成功发射109次。 长征二号F型火箭可靠性指标达到0.97,航天员安全性指标达到0.997,这意味着1000次故障所采取的救助措施只允许有3次不成功。这是我国航天史上技术最复杂、可靠性和安全性指标最高的运载火箭。火箭能够安全可靠地将飞船送入预定轨道,同时,在飞出大气层之前,若出现重大故障,能按救生要求使航天员安全脱离故障危险区。到目前为止,长征二号F型火箭已经成功地将4艘神舟号无人飞船和神舟五号、六号、七号载人飞船、天宫一号以及神舟八号（此次为不载人任务，主要任务是与天宫一号目标飞行器对接）送入太空预定轨道,发射成功率达到100%。 总设计师刘竹生介绍2002年12月30日凌晨，当大漠的沉寂又一次被耀眼的火光和震耳欲聋的响声惊醒，长征二号F运载火箭托举着"神舟"四号飞船直刺苍穹，中华民族"飞天"征程又向前迈出了一大步。此时此刻，人民不会忘记那些为我国航天事业作出贡献的广大科技工作者，他们的功绩将载入共和国史册。 长征二号F运载火箭总设计师刘竹生，个子高高，面容清矍、目光睿智、笑容谦和。然而，就是在他静若溪水、清澈甜美的生命中，让人感受到了一名航天人的自豪与伟大，体味到了"神箭"总设计师的情怀。 挂帅总师 刘竹生说，"少年时代嫦娥奔月的飞天梦、中学时代探索星空的航天梦、40年的铸箭强国梦，成为我心中一个永不泯灭的梦想，就是这三个梦想支撑着我干了40多年的航天。" 刘竹生是我国运载火箭捆绑分离技术的开拓者，攻克的助推捆绑分离技术，填补了我国运载火箭捆绑技术的空白，使我国进入了世界捆绑运载火箭的先进行列。该项技术在后续的多种火箭中得到推广使用，为提高我国火箭的运载能力和实现载人航天奠定了基础。 载人航天这项"不败工程"，人命关天，只能成功，不能失败。为了提高载人火箭的安全性和可靠性，作为火箭总设计师，刘总的压力难以言表。不仅要动脑筋、出主意、想办法，永无止境地策划，还要不停地找设计员进行方案的设计和论证。在发射神舟四号飞船的日日夜夜里，他经常是食不甘味、夜不能寐。当他对镜抚摩两鬓的白发时，他只清楚地记得，载人工程还有许许多多的事情等待着他去做。当有人提起这些时，刘总只有一个解释："这是我的事业"。 "火箭综合征" 每当火箭要转入发射阵地时，看到昂首待发的神箭，刘总对火箭难以割舍的柔情就愈发强烈，怅然若失的感觉使刘总舍不得离开"她"半步，他都要爬上十几层的平台，从上而下地仔细地端详、抚摸他心爱的孩子"。 "一分钟准备！"，"九、八、七、六、五、四、三、二、一"，"点火"随着那扣人心悬的倒计时和闪烁的大屏幕，刘总的拳头握得更紧了，他的手心不自觉地出汗了。是啊，这时他的紧张程度是可想而知的。这大概就是刘总说的"火箭综合征"吧！ 作为总设计师，能看到自己亲手铸造的神箭扶摇直上、冲破九霄，能亲身感受到自己心爱的产品在星空下喷薄而起，是对自己劳动成果的最大慰藉。每当火箭腾空之时，他都要在发射指挥大厅，所以从未亲眼目睹自己的火箭升空时的震撼，有人问他，"你不后悔么"？他总是很郑重地说：“我的心早已与神箭一起飞到了浩翰的苍穹，在那里，有我未了的飞天情……" "包公"的忙与闲 作为总设计师，刘竹生除了抓各系统的基本方案、指标和要求技术状态的变化、火箭逃逸系统等技术创新工作等，还要当抓火箭质量的"黑脸包公"。谈到质量问题，虽说刘总讲话话音不高，份量却很重。更是时刻不忘为他的"严细慎实"质量经作详细的注解！ 为了发射的成功，每天的技术阵地都能找到他高大而忙碌的身影。但任务的间隙，刘总也有松弛一下绷得紧紧的神经"灵丹妙药"，就是欣赏从荒凉的戈壁滩上捡回很多极有沧桑感的树根和各种千奇百怪的大漠石。就这样一张一弛，刘竹生在奋斗着。 发射任务统计序 起飞时 运载火箭 发射场 工位 轨道 载荷 近地点 远地点 倾角 1 1999.11.20-06:30:03.500 CZ-2F Y1 酒泉 921 LEO 神舟一号 200.04 348.715 42.564 2 2001.1.10-01:00:03.561 CZ-2F Y2 酒泉 921 LEO 神舟二号 3 2002.3.25-22:15:03.544 CZ-2F Y3 酒泉 921 LEO 神舟三号 4 2002.12.30-00:40:03.345 CZ-2F Y4 酒泉 921 LEO 神舟四号 5 2003.10.15-09:00:03.497 CZ-2F Y5 酒泉 921 LEO 神舟五号 199.14 347.8 42.4 6 2005.10.12-09:00:03.583 CZ-2F Y6 酒泉 921 LEO 神舟六号 200.65 344.725 42.4 7 2008.9.25-21:10:04.988 CZ-2F Y7 酒泉 921 LEO 神舟七号 200.108 346.8 42.4 8 2011.9.29-21:16:03.507 CZ-2F T1 酒泉 921 LEO 天宫一号 200.046 346.857 42.757 9 2011.11.1-05:58:10.430 CZ-2F Y8 酒泉 921 LEO 神舟八号 200.012 329.808 42.780 10 2012.6. CZ-2F Y9 酒泉 921 LEO 神舟九号 11 2013. CZ-2F Y10 酒泉 921 LEO 神舟十号 型号分支长征长征二号F运载火箭共有两种型号分支： 长征二号F/G 长征二号2F/G火箭在长征二号2F基础上作了少许改进，主要是助推器推进剂加注量增加，改用双激光惯组主从冗余，运载能力略有提高（载人飞船8130千克，空间实验室8600千克）。天宫系列空间实验室的发射重量在8.5至9吨之间，长征2F/G已够用，所以预计天宫二号、天宫三号仍由长征2F/G火箭发射。 长征二号F/H（开发中）[长征七号] “长征二号F/H”运载火箭为带助推的两级火箭，分为载人和无人两种状态。无人状态全箭总长约52米，起飞重量579吨，近地轨道最大运载能力为13吨。载人状态全箭总长约57米，起飞重量582吨，近地轨道最大运载能力为12.5吨。两种状态的芯级直径均为3.35米，采用4个2.25米直径的助推器。芯级和助推器均安装液氧煤油YF-100型发动机。 发射历史神舟一号飞船1999年11月20日上午5：30分，中国第一艘载人试验飞船-“神舟号”，在中国酒泉卫星发射中心，由长征二号F运载火箭发射升空。“神舟号”环绕了地球14圈并完成了各项实验，在11月21日上午3：41分重返地球并着陆了中国内蒙古自治区。这次飞行是中国航天史上一个重要的里程碑，标志着载人航天科技的一大进程。 神舟二号飞船“神舟”二号飞船于2001年1月10日在酒泉卫星发射中心由长征二号F运载火箭发射升空，在轨运行7天后成功返回地面。“神舟”二号是我国第一艘正样无人飞船，由轨道舱、返回舱和推进舱组成，飞船技术状态与载人飞船基本一致，并首次进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。 神舟三号飞船“神舟”三号飞船由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和上海航天技术研究院为主研制，“长征二号F”运载火箭由中国运载火箭技术研究院为主研制。这次发射是长征系列运载火箭第66次飞行。自1996年10月以来，我国运载火箭发射已经连续24次获得成功。中国科学院和信息产业部等有关单位为这次发射研制了对地遥感、生命科学、空间科学等船载仪器和地面测控设备。 神舟四号飞船神舟四号飞船于2002年12月30日由长征二号F运载火箭发射升空，1月5日返回，耗时6天零18小时。 飞船技术状态与载人飞行时完全一致，解决了前三次无人飞行试验中发现的有害气体超标等问题，运载火箭和飞船完善了航天员逃逸救生功能。 神舟五号飞船神舟五号载人飞船是“神舟”号系列飞船之一，是中国首次发射的载人航天飞行器，于2003年10月15日09时00分由长征二号F运载火箭发射升空，将航天员杨利伟送入太空。这次的成功发射标志着中国成为继前苏联（现由俄罗斯承继）和美国之后，第三个有能力独自将人送上太空的国家。 神舟六号飞船神舟六号载人飞船是中国“神舟”号系列飞船之一。“神舟六号”与“神舟五号”在外形上没有差别，仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构，重量基本保持在8吨左右，用长征二号F型运载火箭进行发射。它是中国第二艘搭载太空人的飞船，也是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。这也是世界上人类的第243次太空飞行。 神舟七号飞船神舟七号载人航天飞船于2008年9月25日21点10分04秒988毫秒由长征二号F运载火箭从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。飞船于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟。 天宫一号天宫一号是中国首个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分03秒507毫秒在酒泉卫星发射中心发射，由长征二号FT1火箭运载，火箭全长52米，运载能力为8.6吨。天宫一号设计在轨寿命两年 神舟八号飞船神舟八号无人飞行器，是中国“神舟”系列飞船的第八个，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。神八已于2011年11月1日5时58分10秒430毫秒由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射升空。升空后，于2011年11月3日01:28和天宫一号开始进行交会对接，神舟八号主动对接机构成功捕获到了天宫一号，并和此后的神舟九号、十号一起组成中国首个空间实验室。 发射神舟九号飞船2012年5月9日，中国载人航天工程用于发射神舟九号飞船的长征二号F运载火箭通过出厂评审，运抵酒泉卫星发射中心，进行在发射场的各项测试准备工作。 长征二号F运载火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。与发射神舟八号飞船的火箭相比，这枚火箭进行了数十项技术状态更改，进一步提高了可靠性和安全性。 长征二号F运载火箭进场后，陆续展开有关装配和测试工作。酒泉卫星发射中心已对载人航天发射场设施设备全面进行了检修检测，开展了人员针对性训练。发射场具备执行载人交会对接任务的能力。 于4月9日进入酒泉卫星发射中心的神舟九号飞船各项测试工作进展顺利，首次载人交会对接任务准备工作有序展开。
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