把神舟十七號載人飛船送上太空的是什麼火箭?

2023年10月26日11時13分,酒泉衛星發射中心,由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院(以下簡稱「火箭院」)抓總研製的長征二號F(以下簡稱「長二F」)遙十七運載火箭點火升空,隨後將載有3名航天員的神舟十七號載人飛船精準送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功,中國空間站應用與發展階段2023年度發射任務完美收官。

作為「航天員專列」,「神箭」長二F從空間站建造任務開始,就進入了常態化快節奏發射。記者從火箭院獲悉,長二F火箭肩負著保障航天員安全進入太空的特殊使命和責任,持續提升可靠性、安全性、適應性是研製團隊始終不變的首要目標。經過持續不斷地消除薄弱環節、優化技術狀態,目前長二F火箭可靠性評估值已提升至0.9896,安全性評估值達0.99996。

長征二號F遙十七運載火箭。中國運載火箭技術研究院供圖長征二號F遙十七運載火箭。中國運載火箭技術研究院供圖

長二F遙十七火箭共有25項技術狀態變化

火箭院總體設計部總體設計室主任魏威介紹,相比長二F遙十六火箭,遙十七火箭共有25項技術狀態變化,涉及設計改進、流程優化以及預案細化等方面:元器件國產化替代、軟件配置項調整等優化改進,進一步提高了火箭的可靠性與安全性;發射場操作流程的優化,進一步提高了發射場工作效率;發射場預案的進一步細化完善,也有助於出現異常問題時能夠快速及時處理。

以本發火箭發射場流程優化為例,部分產品首次裝箭運輸,發射場有效縮減了操作項目。魏威說,儘管單次流程的改進,不能取得立竿見影的效果,但經過幾次改進的累積,就能節省出幾天時間。

目前,長二F火箭「發一備一」發射場流程已從空間站建造初期的49天壓縮到35天,如今正瞄準30天目標繼續優化改進,以更好地滿足空間站應用與發展階段需求。

同時,型號團隊始終堅持「質量是政治、質量是生命、質量是效益」的意識,圍繞7類要點與7類「再確認」嚴格質量管控,並開展質量專題複查進行再把關、再確認,確保「神箭」護送航天員安全「飛天」。

長二F火箭不斷改進衍生出兩種狀態

20年前,長二F火箭成功發射中國第一艘載人飛船神舟五號,將航天員楊利偉送上太空。這一飛,標誌著中國正式成為全球第三個獨立將人類送上太空的國家。

雖然安全性足夠高,但是通過首次載人飛行,型號團隊還是發現了長二F火箭不足的地方。楊利偉返回地面後曾反映,在火箭飛行到120秒至140秒的過程中,他感覺到一種讓人不適的振動。這個讓人很不舒服的振動,就是POGO振動。

為了消除航天員的不適,型號團隊立即分析數據查找原因,並對長二F火箭進行了改進,經過神舟六號、神舟七號工作改進後,這種振動現象徹底消失了。

此後,長二F火箭首次實現助推器貯箱橢球前底變錐形底,提升推進劑存儲量;首個採用馮·卡門曲線頭錐,更好地減小空氣阻力;首個應用4.2米直徑整流罩,為載荷預留了充裕的空間等。由此,長二F火箭衍生出兩種狀態,「T」系列承擔發射目標飛行器或空間試驗室任務,「Y」系列承擔發射神舟系列飛船任務。

兩種狀態承擔不同的任務,分別完成了天宮一號、天宮二號,以及神舟飛船的發射任務,使得火箭能夠適應更多的任務需求。

工作人員檢測火箭性能狀態。中國運載火箭技術研究院供圖工作人員檢測火箭性能狀態。中國運載火箭技術研究院供圖

逃逸系統為長二F火箭獨有

中國載人航天工程全面轉入空間站在軌建造任務階段後,迎來了高密度發射任務,長二F火箭每一次亮相,可靠性與安全性都會再次提升。每一次飛行完之後,型號團隊都會對火箭性能做評估。

據瞭解,逃逸系統為長二F火箭獨有,是航天員最重要的安全屏障。這個系統自首飛以來從未啟用過,但團隊依然一次次分析優化,只為在守護航天員飛行時「不漏逃、不誤逃」。

從長二F遙十二火箭起,團隊就為逃逸系統新增了點火功能,改變以往逃逸飛行器只能朝一個固定方向逃逸的狀況,使逃逸飛行器可以選擇向垂直於地面風的方向逃逸,更加安全、靈活。

聚焦航天員安全這一核心需求,長二F火箭不斷探索,還開啟了「發射一發、備份一發」及「滾動備份」的發射模式,為生命安全加上「雙保險」。

目前,團隊還在不斷梳理、優化發射場流程,提升測發效率,探索技術升級與改進,讓長二F火箭朝著更可靠、更安全、更智能的方向發展。

新京報記者 張建林

編輯 劉夢婕 校對 王心