長征二號F運載火箭（大型兩級捆綁助推器運載火箭）

長征二號F運載火箭（大型兩級捆綁助推器運載火箭）

長征二號F運載火箭 （大型兩級捆綁助推器運載火箭） 次瀏覽 | 2022.08.26 15:23:39 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 長征二號F運載火箭大型兩級捆綁助推器運載火箭

長征二號F運載火箭(CZ-2F)是捆綁四枚助推器的兩級運載火箭，采用N2O4/UDMH推進劑，可安裝上面級，起飛重量為480噸，火箭全長58.34米，一二級直徑為3.35米，助推器直徑為2.25米，整流罩直徑為3.8米，近地軌道運載能力8500千克。

中文名

長征二號F運載火箭

英文名

The Long March two F carrier rocket

用途

發射載人飛船、目標飛行器

制造商

中國運載火箭技術研究院(CALT)

制造國家

中華人民共和國

高度

58.2米

直徑

3.35米

質量

479.7噸

級數

2

有效載荷-近地軌道

8,400千克（19,000磅）8.4噸

現況

現役

發射場

酒泉衛星發射中心（JSLC）

總發射次數

11

成功次數

11

失敗次數

0

簡介

運載火箭有箭體結構、控制系統、動力裝置、故障檢測處理系統、逃逸系統、遙測系統、外測安全系統、推進劑利用系統、附加系統、地面設備等十個分系統，為兼顧衛星的發射，保留了有效載荷調姿定向系統的接口和安裝位置。故障檢測處理系統和逃逸系統是為確保航天員的安全而增加的，其作用是在飛船入軌前，監測運載火箭狀態，若發生重大故障，使載有航天員的飛船安全地脫離危險區。

用于發射神舟載人飛船的長征二號F運載火箭有逃逸塔，而用于發射天宮一號目標飛行器的長征二號F-T1運載火箭沒有逃逸塔。

組成結構構造

長征二號F是新型捆綁式大推力運載火箭?；鸺L58.34米，起飛質量479.7噸，芯級直徑3.35米，4個助推器的直徑各為2.24米，整流罩最大直徑3.8米，能把8噸重的飛船送入200～350千米高、傾角42.4°～42.7°的軌道。

為適應載人航天的需要，長征二號F火箭除對箭體結構、動力裝置、控制系統、遙測系統等進一步提高可靠性外，還增加了故障檢測處理系統和逃逸系統，使火箭飛行的可靠性達到0.97，航天員的安全性達到0.997?；鸺敹搜b有一個逃逸塔，一旦火箭出現重大危險時，航天員可利用逃逸塔安全返回地面。

系統

運載火箭有箭體結構、控制系統、動力裝置、故障檢測處理系統、逃逸系統、遙測系統、外測安全系統、推進劑利用系統、附加系統、地面設備等十個分系統，為兼顧衛星的發射，保留了有效載荷調姿定向系統的接口和安裝位置。故障檢測處理系統和逃逸系統是為確保航天員的安全而增加的，其作用是在飛船入軌前，監測運載火箭狀態，若發生重大故障，使載有航天員的飛船安全地脫離危險區。

主要參數

全長：58.34米

全重：479,700公斤

低地軌道載荷：7.8噸

地球同步軌道載荷：3.37噸（無此項目）

離地質量：479.8噸

推力：604.387噸

第一節燃料：四氧化二氮+聯氨

第二節燃料：四氧化二氮+聯氨

運行數字

火箭的可靠性為0.97，安全性為0.997：0.97的可靠性就是說100次發射里，只有3次火箭可能出現問題；0.997的安全性是指火箭出現1000次問題里，可能有3次會危及航天員的生命安全。這是載人火箭的特性。一般的商用火箭可靠性為0.91到0.93，沒有安全性要求。

火箭起飛重量為479噸：火箭加上飛船重量約44噸，其它的都是液體推進劑。因此，火箭的90%都是液體，比人體含水量還大。水通常占人體的60%到70%。

飛船重量為8噸多，占船箭組合體起飛重量的六十二分之一：要把一公斤的東西送入軌道，就得消耗62公斤的火箭。神舟六號飛船比神舟五號在重量上有所增加，因此發射神六的火箭也重了不少。

火箭芯級直徑為3.35米：古羅馬人使用兩匹馬拉的車，車輪在石板路上磨出兩道溝。由于車輪寬窄不一樣，路上留下了不同寬窄的溝。后來他們想把輪距統一起來，就把兩匹并排的馬屁股當成標準，即1.435米，后來英國人修鐵路也把鐵軌軌距定為1.435米，并被各國沿用。按照這個軌距修建的鐵路，能夠運輸的貨物最寬為3.72米，去掉車廂外殼，只剩下3.35米。因此，用標準鐵路進行運輸的火箭最大直徑只能達到3.35米。

火箭入軌點速度為每秒7.5公里：這個速度是音速的22倍。我們通常說的“十里長街”，是指北京建國門至復興門的距離，長6.7公里。每秒7.5公里的速度，相當于1秒鐘內從長安街東頭跑到西頭。

火箭軌道近地200公里，遠地350公里：地球半徑6400公里，火箭軌道與地球的距離，僅為地球半徑的幾十分之一。如果站在地球外面看，飛船就像貼著地面在飛行。

安全措施故障自動檢測處理系統

長征二號F火箭上增加了自動故障檢測處理系統，這套系統可以在飛船待發射階段和上升階段自動進行故障檢測，一旦有問題它會自動報警。假如航天員正在塔架上尚未進艙，他們可以就近跳進塔架上的逃逸布袋，布袋是用一種彈力很強的特殊帆布做的，航天員跳進去后用四肢的阻力來控制下降的速度，像乘軟滑梯一樣從上面一直滑到地下室的安全地區。假如航天員已經進艙，這套系統可以指揮火箭頂部的逃逸塔自動點火，把飛船返回艙拽離火箭，安全降落。

火箭配備逃逸塔

為保證航天員的安全，長征二號F火箭還取消了其他火箭一旦姿態不穩便自動自毀的功能，配備了逃逸系統，一旦出現意外，它可以隨時啟動。逃逸系統也叫逃逸塔，在飛船的頂部，塔高8米，從遠處看像是火箭上的避雷針。它的任務是在火箭起飛前900秒到起飛后160秒時間段內，也就是飛行高度在0公里至110公里時，萬一火箭發生故障，它可以拽著軌道艙和返回艙與火箭分離，并降落在安全地帶，幫助飛船上的航天員脫離險境。

在神舟號飛船的首次飛行試驗前，逃逸塔已進行過多次成功的飛行試驗。

承載環境

火箭在飛行過程中,由于火箭發動機的工作、發動機頻率與火箭結構耦合振動、火箭的高速飛行與空氣的摩擦等都會產生很大的振動和噪音，這些對于我們的航天員都是很不利的。為了給航天員們創造更舒適的飛行環境，火箭和飛船的研制人員進行了共同的努力，其中改善運載火箭在飛行過程中的力學振動、沖擊和噪聲環境是重要的方向。

火箭的科研人員在改善火箭乘坐舒適性方面進行了大量的努力，進行了助推器氧化劑管路的水介質和模擬介質振動試驗、船罩組合體振動試驗和全箭振動試驗，找到了改善火箭振動環境的方法,并在試驗中進行了驗證。第六枚長征二號F運載火箭的飛行環境得到了進一步改善，乘坐神舟六號飛船的航天員可以感覺到,他的“坐騎”更加柔韌和舒適。

運載器

載人運載火箭最重要的就是可靠安全,為了不斷提高長征二號F火箭的可靠性和安全性,科研人員進行著孜孜不倦的努力。在第六枚長征二號F火箭上進行了一些設計改進,使得可靠性和安全性本已經相當高的可靠性和安全性又達到了更高的新水準。

首先,為了保證逃逸系統固體發動機發射場操作的安全性,在這些固體火箭發動機上采用安全機構。安全機構對這些固體發動機起保險作用,在安全機構沒有轉換到點火狀態的情況下,如果出現誤點火信號以及各種干擾信號等情況,都無法點燃固體發動機。而在航天員進入飛船,火箭已經準備起飛的時候,將安全機構轉換到點火狀態,把點火通路接通。這樣在出現危險情況的條件下,正確的點火信號就可以把逃逸固體發動機點燃,把航天員迅速帶離危險的故障火箭。

其次,對火箭全身進行了一次系統的體檢,對體檢中所發現的薄弱環節和單故障點都進行了改進。例如對于二級尾艙發動機附近的所有儀器設備和電纜管路都進行了細致的絕熱材料包裹,徹底杜絕了火箭發動機工作時所釋放出來的熱量對這些設備的影響。

基礎數據

火箭的可靠性為0.97，安全性為0.997：0.97的可靠性就是說100次發射里，只有3次火箭可能出現問題；0.997的安全性是指火箭出現1000次問題里，可能有3次會危及航天員的生命安全。這是載人火箭的特性。一般的商用火箭可靠性為0.91到0.93，沒有安全性要求。

火箭起飛重量（基本型）為479噸：火箭加上飛船重量約44噸，其它的都是液體推進劑。因此，火箭的90%都是液體，比人體含水量還大。水通常占人體的60%到70%。

飛船重量為8噸多，占船箭組合體起飛重量的六十二分之一：要把一公斤的東西送入軌道，就得消耗62公斤的火箭燃料。神舟六號飛船比神舟五號在重量上有所增加，因此發射神六的火箭也重了不少。

火箭芯級直徑為3.35米：古羅馬人使用兩匹馬拉的車，車輪在石板路上磨出兩道溝。由于車輪寬窄不一樣，路上留下了不同寬窄的溝。后來他們想把輪距統一起來，就把兩匹并排的馬屁股當成標準，即1.435米，后來英國人修鐵路也把鐵軌軌距定為1.435米，并被各國沿用。按照這個軌距修建的鐵路，能夠運輸的貨物最寬為3.72米，去掉車廂外殼，只剩下3.35米。因此，用標準鐵路進行運輸的火箭最大直徑只能達到3.35米。

火箭入軌點速度為每秒7.5公里：這個速度是音速的22倍。每秒7.5公里的速度，相當于1秒鐘內從北京建國門至復興門。

火箭軌道近地200公里，遠地350公里：地球半徑6400公里，火箭軌道與地球的距離，僅為地球半徑的幾十分之一。如果站在地球外面看，飛船就像貼著地面在飛行。

成果

隨著神舟七號載人飛船發射升空,長征系列運載火箭已成功發射109次。長征二號F型火箭可靠性指標達到0.97,航天員安全性指標達到0.997,這意味著1000次故障所采取的救助措施只允許有3次不成功。這是我國航天史上技術最復雜、可靠性和安全性指標最高的運載火箭。

火箭能夠安全可靠地將飛船送入預定軌道,同時,在飛出大氣層之前,若出現重大故障,能按救生要求使航天員安全脫離故障危險區。到目前為止,長征二號F型火箭已經成功地將4艘神舟號無人飛船和神舟五號、六號、七號載人飛船、天宮一號、神舟八號、神舟九號，神舟十號載人飛船送入太空預定軌道,發射成功率達到100%，取得十全十美的戰績。

總設計師

長征二號F運載火箭總設計師劉竹生，個子高高，面容清矍、目光睿智、笑容謙和。然而，就是在他靜若溪水、清澈甜美的生命中，讓人感受到了一名航天人的自豪與偉大，體味到了"神箭"總設計師的情懷。

2002年12月30日凌晨，當大漠的沉寂又一次被耀眼的火光和震耳欲聾的響聲驚醒，長征二號F運載火箭托舉著"神舟"四號飛船直刺蒼穹，中華民族"飛天"征程又向前邁出了一大步。此時此刻，人民不會忘記那些為我國航天事業作出貢獻的廣大科技工作者，他們的功績將載入共和國史冊。

掛帥總師

劉竹生說，"少年時代嫦娥奔月的飛天夢、中學時代探索星空的航天夢、40年的鑄箭強國夢，成為我心中一個永不泯滅的夢想，就是這三個夢想支撐著我40多年的航天。"

劉竹生是我國運載火箭捆綁分離技術的開拓者，攻克的助推捆綁分離技術，填補了我國運載火箭捆綁技術的空白，使我國進入了世界捆綁運載火箭的先進行列。該項技術在后續的多種火箭中得到推廣使用，為提高我國火箭的運載能力和實現載人航天奠定了基礎。

載人航天這項"不敗工程"，人命關天，只能成功，不能失敗。為了提高載人火箭的安全性和可靠性，作為火箭總設計師，劉總的壓力難以言表。不僅要動腦筋、出主意、想辦法，永無止境地策劃，還要不停地找設計員進行方案的設計和論證。在發射神舟四號飛船的日日夜夜里，他經常是食不甘味、夜不能寐。當他對鏡撫摩兩鬢的白發時，他只清楚地記得，載人工程還有許許多多的事情等待著他去做。當有人提起這些時，劉總只有一個解釋："這是我的事業"。

"火箭綜合征"

每當火箭要轉入發射陣地時，看到昂首待發的神箭，劉總對火箭難以割舍的柔情就愈發強烈，悵然若失的感覺使劉總舍不得離開"她"半步，他都要爬上十幾層的平臺，從上而下地仔細地端詳、撫摸他心愛的孩子"。

"一分鐘準備！"，"九、八、七、六、五、四、三、二、一"，"點火"隨著那扣人心懸的倒計時和閃爍的大屏幕，劉總的拳頭握得更緊了，他的手心不自覺地出汗了。是啊，這時他的緊張程度是可想而知的。這大概就是劉總說的"火箭綜合征"吧！

作為總設計師，能看到自己親手鑄造的神箭扶搖直上、沖破九霄，能親身感受到自己心愛的產品在星空下噴薄而起，是對自己勞動成果的最大慰藉。每當火箭騰空之時，他都要在發射指揮大廳，所以從未親眼目睹自己的火箭升空時的震撼，有人問他，"你不后悔么"？他總是很鄭重地說：“我的心早已與神箭一起飛到了浩翰的蒼穹，在那里，有我未了的飛天情……"

"包公"的忙與閑

作為總設計師，劉竹生除了抓各系統的基本方案、指標和要求技術狀態的變化、火箭逃逸系統等技術創新工作等，還要當抓火箭質量的"黑臉包公"。談到質量問題，雖說劉總講話話音不高，份量卻很重。更是時刻不忘為他的"嚴細慎實"質量經作詳細的注解！

為了發射的成功，每天的技術陣地都能找到他高大而忙碌的身影。但任務的間隙，劉總也有松弛一下繃得緊緊的神經"靈丹妙藥"，就是欣賞從荒涼的戈壁灘上撿回很多極有滄桑感的樹根和各種千奇百怪的大漠石。就這樣一張一弛，劉竹生在奮斗著。

型號分支

長征長征二號F運載火箭共有兩種型號分支：

長征二號F/G

長征二號2F/G火箭在長征二號2F基礎上作了少許改進，主要是助推器推進劑加注量增加，改用雙激光慣組主從冗余，運載能力略有提高（載人飛船8130千克，空間實驗室8600千克）。天宮系列空間實驗室的發射重量在8.5至9噸之間，長征2F/G已夠用，所以預計天宮二號、天宮三號仍由長征2F/G火箭發射。

神舟七號發射任務完成后，CZ-2F基本型不再執行任務，后續任務暫時由CZ-2F/G執行

長征二號F/H（開發中）[長征七號]

“長征二號F/H”運載火箭為帶助推的兩級火箭，分為載人和無人兩種狀態。無人狀態全箭總長約52米，起飛重量579噸，近地軌道最大運載能力為13.5噸。載人狀態全箭總長約57米，起飛重量582噸，近地軌道最大運載能力為12.5噸。兩種狀態的芯級直徑均為3.35米，采用4個2.25米直徑的助推器。芯級和助推器均安裝液氧煤油YF-100型發動機。

參考資料