长征二号F运载火箭

中国载人航天工程发射载具

長征二號F運載火箭,也被称为长征二号己运载火箭[2](简称:长二F长二己,缩写:CZ-2FLM-2F),别称“神箭”(由江泽民命名)[2],是长征二号家族中的最新改进型号,主要用于发射神舟系列载人飞船。长征二号F自1992年中国载人航天工程启动之时開始研製,是在長征二號捆綁火箭的基礎上,按照發射載人飛船的要求而研製的運載火箭,1999年11月20日首次發射並成功將中国第一艘实验飞船神舟一号飛船送入太空。

长征二号F运载火箭
LM2F-Y13.png
长征二号F遥十三火箭
用途不可重複使用之運載火箭
制造商中国运载火箭技术研究院(CALT)
制造国家 中华人民共和国
外型及质量参数
高度58.34米(191.4英尺)[1]
直径3.35公尺[1]
质量497吨[1]
级数2
酬載量
LEO有效载荷
质量8,800公斤(19,400英磅)[1]
相关火箭
本系列長征二號系列火箭
衍生型号长征七号运载火箭
发射历史
现状現役
发射场中国酒泉卫星发射中心91号工位
总发射次数18
成功次数18
首次发射1999年11月20日
著名载荷神舟飞船
天宫一号
天宫二号
空天飛機
助推器
助推器數4
高度15.3米(50英尺)
直径2.25米(7英尺5英寸)
空重3,200公斤(7,100磅)
总重41,000公斤(90,000磅)
发动机YF-20英语YF-20(单台助推器)
单发推力740.4 kN(166,400 lbf
总推力2,961.6 kN(665,800 lbf
比冲260.7 s(2.557 km/s)
推进时间154秒(2.57分鐘)
燃料四氧化二氮/偏二甲肼
第一級
高度23.7米(78英尺)
直径3.35米(11.0英尺)
空重9,500公斤(20,900磅)
总重196,500公斤(433,200磅)
发动机YF-20英语YF-20
单发推力2,961.6 kN(665,800 lbf
比冲260.7 s(2.557 km/s)
推进时间159秒(2.65分鐘)
燃料四氧化二氮/偏二甲肼
第二級
高度13.5米(44英尺)
直径3.35米(11.0英尺)
空重5,500公斤(12,100磅)
总重91,500公斤(201,700磅)
发动机YF-20英语YF-20
单发推力740.4 kN(166,400 lbf
比冲298 s(2.92 km/s)
推进时间422秒(7.03分鐘)
燃料四氧化二氮/偏二甲肼

該火箭屬二級捆綁式火箭,由四個液體助推器、芯一級火箭、芯二級火箭、整流罩和逃逸塔(发射空間站则不包含)等幾個部分組成,是目前中國長度最長的火箭,安全性能達0.97。长征二号F还是中国首款採用垂直總裝、垂直測試和垂直運輸的“三垂”測試發射模式的运载火箭,自首飞以来均从中国酒泉卫星发射中心的载人航天发射场发射。

上海科技馆内展示的长征2F运载火箭模型,包含内部剖面。

逃逸系統编辑

逃逸系統,位於火箭的頂部。逃逸塔高8.35米,狀似火箭上的避雷針。逃逸塔內有6台共三種的低空逃逸發動機,自上而下分別爲4台FG-58偏航俯仰(姿態控制)发动机、1台(8噴管)FG-57分離發動機和1台(4噴管)70余吨推力FG-56主逃逸發動機。上部整流罩則設有2台FG-5高空分離發動機及4台FG-59高空逃逸發動機。前三種發動機是負責39公里以下高度的逃逸工作(起飞前30分钟到起飞后2分钟即火箭抛逃逸塔前),高空逃逸發動機則是在39至110公里高度才發揮作用(抛逃逸塔後到起飞后200.87秒即火箭抛整流罩前)。1998年10月19日,在神舟一號飛船上天之前,作了模拟飛行故障,逃逸塔成功地將返回艙安全地帶到了地面。

其任務是在火箭起飛前900秒到起飛後160秒時間段內,萬一火箭發生故障,它可以使箭船分離,並拽著軌道艙和返回艙降落在安全地帶,使太空人脫險。

由于逃逸系统涉及机密技术,中国曾在神舟二、三、四、五号任务逃逸火箭落地后使用聚能装药破甲引爆技术对其进行了销毁[3]

控制系統编辑

長征二號F火箭配備了兩套控制系統,如果主控制系統出現了故障,可以迅速切換到另一套系統上來,以確保火箭的正常工作,使火箭的可靠性大大提高。

故障自動檢測處理系統编辑

長征二號F火箭上增加了故障檢測處理系統,系統在飛船待發射階段和上升階段都可以對故障進行自檢測、自診斷,一旦有問題就會發出資訊。若太空人尚未進艙,則可跳進塔架上的逃逸布袋滑到地下室的安全區。若太空人已入艙,系統則指揮火箭的逃逸塔點火,把飛船返回艙帶到安全地帶。

 
长征二号F遥十二火箭上的整流罩及“神箭”题字

技術諸元编辑

长征二号F(基本型)编辑

长征二号F运载火箭,简称长二FCZ-2F)基本型,或称原型,用于发射神舟号载人飞船的所有载人任务,安装逃逸塔。2008年9月25日,最后一次使用基本型发射。

  • 全長:58.34米
  • 起飞質量:479.8吨
  • 低地軌道载荷:7.8吨
  • 推力:604.387吨

长征二号F/G(改进型)编辑

长征二号F改进型运载火箭,简称长二F改CZ-2F/G),替代基本型,用于发射神舟号载人飞船載人任務(安裝逃逸塔)以及不載人任務和空間站如天宫一号(不設逃逸塔,整流罩顶部改为冯·卡门曲线)。助推器推進劑儲箱顶部椭球顶改为锥形顶,提升推進劑儲存量,增加近地轨道推力。另外,把助推器的分離時間由升空後140秒改為153秒,緊接一級火箭分離。

  • 全長:52米(不載人)、58.34米(載人)
  • 起飞質量:493吨
  • 低地軌道载荷:8.6吨(空間站)、8.1吨(飞船)

換發型(长征二号F/H)编辑

长征二号F換發型运载火箭,简称长二F换CZ-2F/H),以长征二号F為基礎,換上使用无毒无污染低溫煤油液氧推進劑的發動機,用于无人的货运任务。此計劃已经被长征七号系列运载火箭代替。

发射纪录编辑

长征二号F
飞行次序 火箭序号 起飞时间(UTC+8) 发射工位 有效载荷 卫星轨道 发射结果
1 遥一 1999年11月20日
06時30分03.500秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟一号试验飞船 近地橢圓軌道 成功
2 遥二 2001年1月10日
01時00分03.561秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟二号试验飞船 近地橢圓軌道 成功
3 遥三 2002年3月25日
22時15分03.544秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟三号试验飞船 近地橢圓軌道 成功
4 遥四 2002年12月30日
00時40分03.543秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟四号试验飞船 近地橢圓軌道 成功
5 遥五 2003年10月15日
09时00分03.497秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟五号载人航天飞船
航天员:杨利伟
近地橢圓軌道 成功
6 遥六 2005年10月12日
09时00分03.583秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟六号载人航天飞船
航天员:费俊龙聂海胜
近地橢圓軌道 成功
7 遥七 2008年9月25日
21时10分04.988秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟七号载人航天飞船
航天员:翟志剛刘伯明景海鹏
伴星一号
近地橢圓軌道 成功
长征二号F改進型
8 T1 2011年9月29日
21时16分03.507秒
酒泉卫星发射中心921工位 天宫一号目标飞行器 近地橢圓軌道 成功
9 遥八 2011年11月1日
05时58分10.430秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟八号无人航天飞船 近地橢圓軌道 成功
10 遥九 2012年6月16日
18时37分24.558秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟九号载人航天飞船
航天员:景海鹏刘旺刘洋
近地橢圓軌道 成功
11 遥十 2013年6月11日
17时38分02.666秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟十号载人航天飞船
航天员:聂海胜张晓光王亚平
近地橢圓軌道 成功
12 T2 2016年9月15日
22时04分12.428秒
酒泉卫星发射中心921工位 天宫二号空间实验室
伴星二号
近地橢圓軌道 成功
13 遥十一 2016年10月17日
07时30分31.409秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟十一号载人航天飞船
航天员:景海鹏陈冬
近地橢圓軌道 成功
14 T3[4] 2020年9月4日
15时30分左右
酒泉卫星发射中心921工位 可重复使用试验航天器[5] 近地橢圓軌道 成功
15 遥十二 2021年6月17日
09时22分31.693秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟十二号载人航天飞船
航天员:聂海胜刘伯明汤洪波
近地椭圆轨道 成功
16 遥十三 2021年10月16日
00时23分56.469秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟十三号载人航天飞船
航天员:翟志剛王亚平叶光富
近地椭圆轨道 成功
17 遥十四 2022年6月5日
10時44分10.460秒
酒泉卫星发射中心921工位 神舟十四号载人航天飞船
航天员:陈冬刘洋蔡旭哲
近地椭圆轨道 成功
18 T4 2022年8月5日
00时00分左右
酒泉卫星发射中心921工位 可重复使用试验航天器[6] 近地橢圓軌道 成功
成功率:100%

计划中编辑

计划中
飞行次序 火箭序号 起飞时间(UTC+8) 发射工位 有效载荷 轨道
19 遥十五 2022年11月 酒泉卫星发射中心921工位 神舟十五号载人航天飞船
航天员:待定
近地椭圆轨道
20 遥十六 2023年5月 酒泉卫星发射中心921工位 神舟十六号载人航天飞船
航天员:待定
近地椭圆轨道

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Mark Wade. CZ-2F. Encyclopedia Astronautica. [2008-05-02]. (原始内容存档于2016-07-01) (英语). 
  2. ^ 2.0 2.1 黄春平 龙飞九天圆梦时. zhuanti.spacechina.com. [2022-05-17]. (原始内容存档于2022-05-17). 长征二号己火箭总指挥;2002年3月25日,江泽民总书记在酒泉卫星发射中心观看神舟三号飞船发射前夕,欣然挥毫将长征二号F火箭命名为“神箭”。 
  3. ^ 孙现富. 中国成功销毁“神五”逃逸舱 为保密和人民安全. 中国新闻网. 2004-01-02 [2021-07-30]. (原始内容存档于2020-02-18). 
  4. ^ CZ-2F/T (Chang Zheng-2F/T). Gunter's Space Page. 2020-09-04 [2020-09-04]. (原始内容存档于2021-03-03) (英语). 
  5. ^ 我国成功发射可重复使用试验航天器. 新华社. 2020-09-04 [2020-09-04]. (原始内容存档于2020-09-04) (中文(中国大陆)). 
  6. ^ 李国利; 王茄欢. 我国成功发射可重复使用试验航天器. 新华网. 2022-08-05 [2022-08-05]. (原始内容存档于2022-08-05). 

外部链接编辑