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为什么神舟飞船都用长二F运载火箭发射?

2021-10-20  科学船坞

神舟十三号飞船将三名航天员送进天宫空间站,而执行这次运载任务的火箭仍然是我们熟悉的长征二号F运载火箭。这款火箭已经成功地将20人次航天员送入太空。为什么每次载人航天任务,都要用到长征二号F运载火箭呢?它究竟有着怎样的特殊之处?

长征二号F素有“神箭”之美誉,得到这种美誉是因为它具有可靠的安全性。在航天领域有着这样的标准:对于载人飞船,运载火箭的可靠性应该要达到0.97,且安全性要达到0.997.这组数据意味着什么呢?意味着,该火箭在100次发射任务中,出现失败的次数不能超过三次,并且在这可能出现的三次失败任务中,发生威胁航天员生命安全的概率要小于0.003.载人航天非同小可,它不是载货飞船,所以对于火箭的性能要求的极为严格。

长征二号F运载火箭的安全性与可靠性在多次验证中都超过了上述的标准,是一款高标准的载人运载火箭。一枚火箭十几万个零件,每个零件的工作状态关乎火箭整体,所以牵一发而动全身,对每件零件的加工甚至都达到了“吹毛求疵”的程度,哪怕是出现一点点的瑕疵,也都要重新加工,即便任务再紧,也要保证零件万无一失,就是这么多的零件的正常工作,才能有如此的可靠性与安全性。在火箭的设计上,采取“冗余”设计,排除单点故障的可能性,就算是出现了一个故障,也能够有替代从而不影响整体。

长征二号F运载火箭从起竖开始就一直站立着,垂直总装、垂直测试、垂直转场,一直都是站立着进行,都需要在活动发射平台上进行。从测试厂房到发射塔架,中间有着1500米的距离,由一条笔直的轨道连接,火箭在测试完毕之后,会通过轨道竖直着转运到发射塔架等待最后发射时刻到来。

长征二号F运载火箭有两个型号,一个型号是载人,一个型号是拉货。载人用长征二号F运载火箭“Y”系列,拉货用“T”系列,它们俩个在外观上也很好区分,载人火箭头顶都会有像避雷针一样的逃逸塔,逃逸塔是保障航天员生命安全的装置。

纵观人类航天史,航天事故触目惊心,研制出具备极高安全性的运载火箭迫在眉睫。长征二号F运载火箭Y系列具备两个新系统,一个是故障检测处理系统,另一个是逃逸系统,逃逸系统也就是逃逸塔,逃逸塔负责火箭在起飞之前900秒到起飞之后160秒之间的安全工作,在这个时间段内,万一火箭发生了故障,逃逸塔配备的发动机就开始工作,迅速带着轨道舱、返回舱与火箭本体分离,并且成功降落至安全地带,确保航天员的安全。火箭出现事故最大的可能时间段就是起飞之前900秒到起飞后160秒,换算在高度上就是0至110公里的高度。

长征二号F在控制系统上还上着双保险,对控制系统进行了备份,一旦主控制系统出现问题,那么就迅速切换至备份控制系统。其实,如果你留意航天史上出现的诸多事故,究其原因,很多都是故障问题出现在了控制系统上,控制系统,顾名思义,它是火箭运行姿态的控制者,为控制系统进行备份是非常必要的。

长征二号F运载火箭Y系列是我国载人航天专用火箭,它具有的极高安全性能保障着航天员的生命安全,保证着任务的顺利进行。

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