“神箭”再送“神舟” 長二F火箭更可靠更安全更靈活
人民網酒泉6月17日電 （趙竹青、翁奇羽）酒泉衛星發射中心傳來佳音！6月17日9時22分，我國長征二號F遙十二運載火箭（簡稱“長二F火箭”）劃破蒼穹，成功將載有3位航天員的神舟十二號飛船送入預定軌道。我國載人航天工程空間站在軌建造階段首次載人發射取得圓滿成功，爲後續任務順利實施奠定了堅實基礎。
長二F火箭由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，是目前我國唯一一型載人運載火箭，自首飛以來共成功實施7次載人發射任務，均取得“滿分”的驕人成績。
爲了圓滿完成空間站在軌建造階段的高密度發射任務，中國航天史上這枚技術最複雜、可靠性和安全性最高的航天員“專列”，進行了多項技術改進，其可靠性和安全性再上新臺階。
火箭更可靠
火箭院長二F火箭總指揮荊木春介紹，長二F遙12火箭共進行109項技術狀態更改，其中有70餘項與可靠性提升相關。這些改進不涉及重大技術狀態變化，主要是爲了消除薄弱環節。
如針對發動機點火失效風險，將主機傳火孔直徑從4毫米改爲6毫米，進一步提升點火可靠性；根據位置不同，對發動機二級遊機推力室噴注口提出更加精細的角度設計要求，使推進劑能夠更加充分地融合、更加高效地燃燒，爲火箭提供強勁動力……
每一處改進，都體現了研製人員對可靠性的不懈追求，背後都意味着無數次的理論分析、數學仿真和試驗驗證。當火箭的可靠性越來越接近1的時候，小數點後每一個數字的微小變化，實現起來都無比艱辛。長二F火箭總體副主任設計師秦�鈾擔骸霸誑煽啃砸丫�相當高的情況下，再提升，難度可想而知。”
火箭院長二F火箭總體主任設計師常武權用考試打比方，從50分提高到90分相對容易一些，但從90分提高到91分，甚至91.1分，儘管只有0.1分的提升，但背後的工作並不比從50分提高到90分少。
火箭院長二F火箭副總師劉烽堅定地說：“爲了確保任務成功、確保航天員安全，只要能換來百分之零點零幾，甚至是零點零零幾的指標提升，我們所做的任何工作都是值得的。”
越是艱難越向前。這支驍勇善戰的隊伍，精益求精，盡善盡美，最終將長二F火箭的可靠性從指標要求的0.97提升到0.9894，再次刷新了其自身紀錄，處於世界前列。
航天員更安全
載人航天，人命關天。長二F遙十一火箭在發射神舟十一號飛船時，安全性評估值達0.997，但研製隊伍在追求安全性的道路上從未止步。爲確保航天員安全，遙12火箭逃逸安控體制進行了更改，提高了保密安全性能和抗干擾性能。控制逃逸發動機新增了點火功能，進一步提高了火箭的安全性。
假如火箭突發意外情況，逃逸系統啓動，逃逸飛行器像“拔蘿蔔”一樣帶着返回艙飛離故障火箭。返回艙與逃逸飛行器分離後，打開降落傘，緩慢降落到地面。但開傘過程中，返回艙會受到地面低空風的極大影響。
以前逃逸飛行器只能往一個固定的方向逃逸，存在一定的安全風險。劉烽舉了個例子，“如果說逃逸飛行器只能向東逃逸，正好這時地面吹來一股向西的風，這樣，返回艙處於開傘狀態的時候，很可能又被吹回到故障火箭的附近，航天員就比較危險。”
研製人員在現有的控制逃逸發動機的基礎上，通過對軟件進行調整，新增發動機點火功能，使逃逸飛行器可以向垂直於地面風的方向逃逸，更加安全、靈活。“比如說，地面刮的是南風或者是北風，現在我的逃逸能力提升了，可以提前選擇與南風或北風垂直的東方向逃逸，避開地面風。”常武權說。
逃逸系統改進後，火箭安全性評估值達0.99996這一國際先進水平。常武權通俗地解釋了小數點後這一串數字的意義，“就目前的技術狀態，長二F火箭需要發射十萬次，纔會有4次逃逸失敗，平均一萬次發射，還不到一次逃逸失敗的情況。在保障航天員安全方面，它比‘萬無一失’的水平還要高一些。”
在這次任務中，地面支持系統人員更加胸有成竹了，因爲爲了適應空間站在軌建造及長期運營需求，他們對火箭活動發射平臺進行了全面大修，同時基於可靠性、操作性、維修性、應用成熟型號的成熟技術等多方面考慮，對平臺進行了升級改進。
火箭院長二F火箭地面發射支持系統主任設計師劉海波介紹，最典型的就是在發射平臺改進設計過程中，大範圍採用冗餘設計，不斷提高其可靠性。此外，活動發射平臺的操作便捷性也顯著提升。活動發射平臺總體設計師任曉偉舉了個例子，平臺上有兩臺“方向機”，一主一備。原來，如果主機發生故障，需要手動拆除主機上的配件，再給備用機裝上一個新的配件，全程約2小時。“現在加一個離合手柄，1分鐘就能完成主備機的切換，效率有了質的飛躍”，任曉偉說。
一些在長征五號、長征七號運載火箭活動發射平臺上得到驗證的成熟技術和產品，也用於替代那些老化的，工藝或技術過時的產品。如用行星齒輪減速器代替支撐臂上原來使用的滾柱密切圓減速器，使傳動效率由60%左右提升至95%左右……
“這次任務政治意義重大，我們必須確保順利、圓滿”，劉海波說。通過這一項項細微處的改進，型號隊伍做到了心中有數。無論是在垂直總裝測試廠房，還是在發射塔架，以及轉場途中，站立在活動發射平臺上的長二F火箭，這一路走得更穩、走得更準，走得更加從容、自信。
首次採用起飛滾轉技術，更靈活
本次發射中，長二F載人狀態火箭還首次採用了起飛滾轉技術，更加靈活。
以往，長二F火箭的任務較爲單一，射向基本一致，火箭點火起飛後，經過俯仰轉彎等姿態調整，直接瞄準一個固定的射向，在一個射面內飛行即可。但後續空間站在建造和長期運營過程中，軌道傾角會有0.1°到0.5°的變化範圍。
而火箭要適應這種變化，有兩種方法：一是針對每次任務的軌道傾角，改造瞄準間，確定火箭射向；二是通過火箭自身起飛滾轉適應軌道傾角的變化和射向的變化。前者工作量巨大，並非最佳方案。
因此，型號隊伍根據任務特點，從火箭自身出發，在載人狀態的長二F火箭上首次應用起飛滾轉技術，使火箭起飛後在空中轉體，轉到合適的角度後，再飛向任務要求的方向。採用該技術以後，長二F火箭更加靈活，任務適應能力也進一步提高。