欲与“天宫”试比高 详解长征二号F运载火箭
16.09.2016 17:11
本文来源: Lnd.Com.Cn
中秋之夜，天宫二号空间实验室成功进入太空。将天宫二号送入轨道的是长征二号F运载火箭。
长二F由中国航天科技集团运载火箭技术研究院抓总研制，执行天宫二号空间实验室和神舟十一号载人飞船发射任务的，是分别来自长二F的“T”系列和“Y”系列的“同胞兄弟”。
一个“运货”
一个载人
长二F火箭也称“神箭”，是专门用于载人航天的二级运载火箭，从2011年我国载人航天工程二期——载人交会对接任务开始，长二F火箭便衍生出两种状态：“T”系列和“Y”系列。其中，“T”系列用于发射目标飞行器及空间实验室，“Y”系列用于发射神舟飞船。
中国航天科技集团运载火箭技术研究院长二F火箭副总设计师刘烽说，长二F火箭是目前中国所有运载火箭中系统最复杂的火箭，具有发射目标飞行器及空间实验室（天宫二号空间实验室）和载人飞船（神舟十一号载人飞船）的两个状态，运载能力分别为8.6吨和8.15吨。
发射目标飞行器状态的火箭全长52.03米，起飞重量493.1吨；发射载人飞船状态的火箭全长58.3米，是目前中国所有运载火箭中“个子”最高的，起飞重量479.8吨。
长二F运载火箭芯级直径3.35米，助推器直径2.25米，对于目标飞行器状态整流罩直径4.2米，对于载人飞船状态整流罩直径3.8米。
此前，长二F火箭“Y”系列已经完成了10次发射，除了前4发和第8发没有载人，其他发射都将航天员送入了太空。2013年，长二FT1火箭成功发射“天宫一号”飞行器。
一个有逃逸塔
一个“光头”
长二F火箭“T”系列和“Y”系列火箭虽然血脉相同，长相却有分别：一个有逃逸塔，一个“光头”。
据刘烽介绍，长二F火箭“Y”系列是载人火箭，相比运货的“T”系列火箭，最大的不同就是头顶上多了个尖尖的“逃逸塔”，一旦宇航员有生命危险，“逃逸塔”就会启动，带着航天员逃生，为航天员生命安全更添一层保障。正因如此，它可靠性和安全性更高，全箭可靠性指标0.97，安全性指标0.997，是我国可靠性指标最高的运载火箭。
此外，长二F火箭“T”系列和“Y”系列火箭整流罩的形状也不同。“T”系列火箭头部长度更长、直径更大，能将体积更大的载荷包裹其中，采用冯·卡门曲线的设计，更大程度上减小空气阻力，减轻载荷影响。
一个力气更大
一个飞得更稳
执行天宫二号空间实验室发射任务的长二FT2运载火箭是一款改进型火箭。刘烽介绍，它比执行天宫一号发射任务的长二FT1运载火箭有80多项技术改进，运载能力有大幅提高。
为增强火箭运载能力，研制队伍经多次论证，确定了火箭助推器的设计方案，燃料贮箱顶部由圆形变成锥形，可以携带更多燃料，增大推力。这些改进使得长二F“T”系列火箭运载能力从8.1吨提升至8.6吨，力气更大。
刘烽说，长二F“Y”系列火箭因为要搭载航天员，主要在“稳”上做文章，能让航天员出行舒适。
中国明年进入
空间站建设阶段
“空间实验室任务完成后，我国将会进入空间站建设阶段，我们将建造一个具有时代技术特征和中国特色的中国空间站。”周建平说，“2018年前后，我国将发射空间站核心舱。”
中国将建成一个比国际空间站运行经济性更好、信息化程度更高的空间站。“信息技术、再生环保、新能源、自动化和人工智能技术等，将综合体现在中国空间站上。”周建平说。
中国空间站比国际空间站规模要小一些，三舱组合体60多吨，最多对接两艘载人飞船和一艘货运飞船。“我们的空间站是可扩展的，将根据科学研究和国际合作的需要，在现在的构成基础上，进一步提高能力。”周建平说。
他透露，空间站建成后，额定设计容纳3名航天员。由于空间站需要连续驻人，之后将会采取乘组轮换制，因此在轮换期间空间站里最多能达到6名航天员。
根据计划，中国空间站及货运飞船等，都将在新建成的海南文昌航天发射场发射。
2020年前后
建成空间站
根据计划，我国将在2020年前后建成空间站，其总体构型是三个舱段——一个核心舱、两个实验舱，每个舱都是20吨级，整体呈T字构型。
与空间站相比，8吨多重的天宫二号小了很多，也轻了不少，质量还不到空间站一个舱段的二分之一。
“麻雀虽小，五脏俱全。作为一个长期在轨无人独立飞行、短期有人照料的在轨平台，天宫二号具备了空间站需要具备的基本能力。”周建平说。
天舟一号货运飞船在访问天宫二号时，可为天宫二号补加推进剂，使其在轨工作时间更长。“这是空间站建造非常重要的技术。”周建平解释，未来空间站需要持续在轨飞行十几年，无法一次把燃料、消耗品等都带上去，需要在轨补加，“就像空中加油一样”。
再过一段时间，两名男航天员将乘坐神舟十一号载人飞船进入太空，在天宫二号中工作和生活30天。“30天驻留的实现，将为我国今后空间站长期飞行积累经验。”周建平说。
中国载人航天飞行将常态化
自2003年杨利伟首飞太空以来，13年间我国有10名航天员进入太空。
“中国空间站建成后，载人航天飞行将成为常态。”周建平说，“一般来说，一年至少需要两个乘组、6名航天员进入空间站，这意味着航天员的飞行任务会越来越频繁。”
“我们会选拔和培养更多的航天员，将来也需要更多的航天员参加飞行，进入空间站。”周建平说。
即将于10月发射的神舟十一号载人飞船，将搭乘两名男航天员与天宫二号交会对接，不会出现女航天员的身影。
对此，周建平解释说，我国目前有十多名航天员，每名航天员都希望有飞行机会，但航天飞行安排有一个合理的周期。“如果有更多的航天员能够参加任务并积累飞行经验，对我们提高航天员队伍的全面能力和素质有很大的好处。”
我国现有刘洋、王亚平两名女航天员。“尽管这次不执行飞行任务，但她们始终在精心训练。”周建平说，“不久的将来，我国还会有女航天员参加太空飞行。”
中国具备载人登月的能力
国际上，许多科学家认为，火星是人类应该追求探索的重要目标。中国的火星探测器已进入研制阶段。对此，周建平坦言，火星探索是一个非常复杂的工程。
“现阶段而言，载人登月才是离人类更近的目标。”周建平认为，在月球上开展探索工作，要重视探索工作的有效性、持续性，并最终瞄准实现月球资源的开发和利用，“这是登陆火星之前必须要走的途径”。
“从技术上讲，中国航天具备了开展载人登月的基本能力。”周建平说，载人登月在技术上比现阶段进行的载人飞行更复杂，规模也更大，要实现这一目标，我国在技术上仍然面临许多挑战：需要更大运载能力的火箭、可载人着陆月面并返回的飞行器和新的地月往返飞船……
本版稿件均据新华社
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