質(zhì)子火箭（全球十大頂尖運(yùn)載火箭）

全球十大頂尖運(yùn)載火箭

一、長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭（中國(guó)）

概述：長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭（CZ-2F或LM-2F）是由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制，它是在長(zhǎng)征二號(hào)捆綁運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)上，按照發(fā)射載人飛船的要求，以提高可靠性，確保安全性為目標(biāo)研制的運(yùn)載火箭。長(zhǎng)征二號(hào)F火箭自1992年開(kāi)始研制，1999年11月19日首次發(fā)射并成功將中國(guó)第一艘實(shí)驗(yàn)飛船"神舟一號(hào)"飛船送入太空。由于多次成功發(fā)射神舟系列飛船并被央視直播報(bào)道其發(fā)射過(guò)程，已成為中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭家族中的"明星"火箭。截至2019年4月24日，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭正在進(jìn)行正(試)樣產(chǎn)品組批生產(chǎn)。

值得一提的是，神舟十二號(hào)飛船于2021年6月17日9時(shí)22分，搭載神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段第四次飛行任務(wù)，也是空間站階段首次載人飛行任務(wù)。

特點(diǎn)：火箭由四個(gè)液體助推器、芯一級(jí)火箭、芯二級(jí)火箭、整流罩和逃逸塔（發(fā)射空間站則不包含）組成，全長(zhǎng)達(dá)58.34米，是目前我國(guó)所有運(yùn)載火箭中長(zhǎng)度最長(zhǎng)的火箭，安全系數(shù)達(dá)0.97。

長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭由箭體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、動(dòng)力裝置系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、推進(jìn)劑利用系統(tǒng)、故障檢測(cè)處理系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、外測(cè)安全系統(tǒng)和附加系統(tǒng)及地面設(shè)備系統(tǒng)共10個(gè)系統(tǒng)組成。

助推器、芯級(jí)第一級(jí)、芯級(jí)第二級(jí)、整流罩、逃逸塔等箭體結(jié)構(gòu)組成了火箭的"身體"。助推發(fā)動(dòng)機(jī)、一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)是火箭的"動(dòng)力和心臟"。控制系統(tǒng)是火箭的"大腦和神經(jīng)"。為了更加充分有效地利用火箭裝載的燃料，火箭上還設(shè)計(jì)了推進(jìn)劑利用系統(tǒng)，能夠保證二級(jí)火箭的氧化劑和燃燒劑同時(shí)燃燒完畢。

——為了保障航天員的安全，保證即使在突發(fā)的意外情況下航天員依然能夠順利得到解救，脫離危險(xiǎn)的故障火箭，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭設(shè)置了故障檢測(cè)處理系統(tǒng)，用于參數(shù)檢測(cè)、判斷，在發(fā)現(xiàn)火箭出現(xiàn)重大故障時(shí)發(fā)出逃逸指令，并按逃逸模式執(zhí)行逃逸指令。火箭的逃逸系統(tǒng)是故障檢測(cè)處理系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，處于火箭最前端的尖狀物就是逃逸塔。

——為了測(cè)量火箭的彈道，接收地面逃逸指令和安全控制指令，火箭設(shè)置了自己的安全系統(tǒng)。為了了解火箭飛行過(guò)程中的工作情況，火箭上還設(shè)置了遙測(cè)系統(tǒng)，它能夠測(cè)量、記錄和發(fā)送火箭在飛行中的所有工作參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，為故障檢測(cè)處理系統(tǒng)提供檢測(cè)參數(shù)，同時(shí)為地面故障判斷實(shí)時(shí)提供遙測(cè)參數(shù)，這兩個(gè)系統(tǒng)都需要同地面的測(cè)量設(shè)備協(xié)同工作，地面測(cè)控站和遠(yuǎn)在太平洋的"遠(yuǎn)望號(hào)"測(cè)量船則需要接收火箭傳回的信號(hào),并給火箭發(fā)出相應(yīng)的控制指令。

長(zhǎng)征二號(hào)F火箭上增加了自動(dòng)故障檢測(cè)處理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以在飛船待發(fā)射階段和上升階段自動(dòng)進(jìn)行故障檢測(cè)，一旦有問(wèn)題它會(huì)自動(dòng)報(bào)警。假如航天員正在塔架上尚未進(jìn)艙，他們可以就近跳進(jìn)塔架上的逃逸布袋，布袋是用一種彈力很強(qiáng)的特殊帆布做的，航天員跳進(jìn)去后用四肢的阻力來(lái)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(qū)。假如航天員已經(jīng)進(jìn)艙，這套系統(tǒng)可以指揮火箭頂部的逃逸塔自動(dòng)點(diǎn)火，把飛船返回艙拽離火箭，安全降落。

——為保證航天員的安全，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭還取消了其他火箭一旦姿態(tài)不穩(wěn)便自動(dòng)自毀的功能，配備了逃逸系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)意外，它可以隨時(shí)啟動(dòng)。逃逸塔在飛船的頂部，塔高8米，從遠(yuǎn)處看像是火箭上的避雷針。它的任務(wù)是在火箭起飛前900秒到起飛后120秒時(shí)間段內(nèi)，也就是飛行高度在0公里至40公里時(shí)，萬(wàn)一火箭發(fā)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(xiǎn)境。逃逸塔分離后到拋整流罩前(40~110公里)出現(xiàn)故障由整流罩上的高空分離發(fā)動(dòng)機(jī)逃逸，拋整流罩到飛船入軌前(110~200公里)出現(xiàn)故障飛船可以直接和二級(jí)火箭分離，緊急返回。