基本介紹
- 中文名：長征二號FT1火箭
- 研製單位：中國運載火箭技術研究院
- 發射地點：酒泉衛星發射中心
研發背景,優勢,性能特點,整流罩增大,雙控制系統,運載能力提高,可靠性增強,初戰告捷,
研發背景
2011年8月18日，“長征二號丙”運載火箭發射實踐十一號04星，火箭在飛行過程中發生故障，衛星未能進入預定軌道。
航天科技集團公司迅即開展了數據分析、計算仿真和試驗驗證工作，查明了故障原因，制定了改進措施，對包括天宮一號發射任務在內的同系列火箭進行了“舉一反三”和改進，提前發現了運載火箭的一些薄弱環節，並且採取改進措施，進一步提高了火箭的可靠性。
優勢
長征二號FT1火箭又稱改進型長征二號F火箭，是長征二號F運載火箭系列之一，長征二號FT1火箭全長52米，起飛質量493噸。具有發射天宮一號目標飛行器和飛船的兩個狀態，運載能力分別為8.6噸和8.1噸，比傳統狀態的“長二F”提高了0.6噸和0.1噸。
性能特點
整流罩增大
由於天宮一號目標飛行器不載人，長二F火箭取消了逃逸塔裝置。
在發射“天宮一號”時，火箭外形上的最大變化是整流罩。整流罩位於火箭頂端，有著火箭的“皇冠”之稱。火箭升空前，整流罩在地面保護飛船或衛星，保證飛船或衛星對溫度、濕度、潔淨度的要求。而在火箭升空穿過大氣層時，整流罩可以使飛船或衛星免受氣動力和氣動熱損傷。
改進型長二F火箭整流罩長度為12.7米，最大直徑為4.2米，是國內最大的整流罩。它是根據天宮一號的體積相應調整的。天宮一號體積比之前的神舟飛船都要大，因此整流罩也要相應變大。同時，整流罩頭部設計採用流線式的馮·卡門曲線，能更好地減小空氣阻力，減輕載荷影響。
馮·卡門曲線頭部涉及很多複雜的加工工藝以及材料成型問題，具有很高的技術難度。長二F研製團隊在進行了一系列艱苦的工藝攻關、論證後，才最終將採用馮·卡門曲線的整流罩從理論變成現實。
雙控制系統
為圓滿完成空間對接任務，對火箭的控制系統提出了更高的要求。
改進型長二F火箭的控制系統是個全新的系統，從使用的方案、原理、具體設備、軟硬體等方面與傳統狀態的長二F”相比，發生了很大變化，相當於給火箭置換了一個全新的“大腦”。
慣性測量組合是火箭控制系統的核心，也是影響火箭入軌精度的關鍵部件。和以前相比，改進型長二F火箭控制系統採用兩套慣組作為測量裝置。
在制導方式上，此次火箭的制導方式首次使用了疊代制導技術。
疊代制導是隨著現代計算機技術和最優控制理論發展而出現的一種自適應制導技術，可根據火箭當前的速度、位置以及預估的入軌點，不斷調整自己的飛行軌跡。
首次交會對接任務對天宮一號的入軌精度並沒有很高要求，但對神舟八號入軌精度要求很高。因此，科研人員選擇了兩套制導方案：當發射目標飛行器時，火箭僅採用攝動制導；當發射飛船時，火箭採用“攝動+疊代”組合制導。
運載能力提高
該火箭具有發射目標飛行器和飛船的兩個狀態，運載能力分別為8.6噸和8.1噸，比“長二F”提高0.6噸和0.1噸。除了整流罩的外形變化，火箭箭體結構系統的助推器內部頂端的形狀也發生了變化，由原來的橢球形改成錐形，這樣做是為了能夠承載更多推進劑，使火箭的運載能力提高了100多公斤。
可靠性增強
改進型長二F火箭，對箭體內部的動力系統採取了15項改進措施，來提高火箭的可靠性。長二F火箭的可靠性指標為0.97，安全性指標達到0.997，有些指標比原來提高近三倍，是火箭家族中最高的。
“長征二號FT1”研製團隊將動力系統的自生增壓管路的導管材料由鋁合金換成了不鏽鋼。火箭結構系統通常稱為箭體結構，多用金屬板材和加強件組成的硬殼、半硬殼式結構。材料多為比強度和比剛度較高、塑性範圍較窄的鋁合金，部分採用不鏽鋼、鈦合金和非金屬材料，鋁改鋼提高了火箭的可靠性。
此外，“長征二號FT1”控制系統的一個重大更改是，取消原先的氣浮陀螺平台，採用兩套慣組作為測量裝置。這樣一來，火箭不僅增加了運載能力，更重要的是可以更好地滿足火箭在俯仰偏航方向上的機動要求。
初戰告捷
“3分鐘準備！”
“1分鐘準備！”火箭控制系統轉電，擺桿徹底擺開，導流槽自動噴水……
“10、9、8、7……3、2、1，點火！起飛！”
21時16分，控制指揮迅速抬起右臂，按下那顆大拇指大小的紅色按鈕。
1500米外的移動發射平台上，一股橘紅色的火焰從長征二號F型火箭底部猛地噴射出來，濃煙迅速向兩側升騰，在火箭火光的照射下，呈現出藍色、橘色、黃色多種顏色。
在指揮中心的資料介紹中，此時發射中心指控大廳內，燈火通明。牆面上兩塊實時直播發射場景的巨大電子顯示屏，瞬間被紅黃色的煙霧填滿。在一排排閃爍著的計算機螢幕前，上百名科技人員目不轉睛地注視著不停跳動的各種數據。
600噸左右的巨大推力開始托著火箭徐徐升起。火箭底部越過航天發射塔的塔尖，拖著明亮的尾翼，沖向茫茫天宇。
火箭底部噴出的幾千攝氏度高溫的烈焰，在幾秒鐘內就將導流槽中數百噸水變為蒸汽。火焰與蒸汽形成的白色煙霧，從火箭下方左右兩側的槽口噴出，翻卷形成巨大的蘑菇雲。火箭的烈焰越噴越長，剎那間映紅了夜空。
長征二號FT1火箭開始了它的第一次飛行。這是長二FT1火箭的處女之旅，未來兩年里，它將連續送神八、神九、神十飛天，創下中國航天高頻率發射的奇蹟。
“助推器分離！”——這意味著火箭進入52公里高空，捆綁在箭體上用以增加推力的4支小火箭完成了使命。
“一、二級分離！”——這意味著在飛過平流層和中間層之後，火箭芯一級自動脫離，芯二級就要和飛行器一起接近大氣層的邊緣。
“整流罩分離”——這意味著火箭已經飛出稠密的大氣層，天宮一號在太空中露出自己的真面目——飛行器不再需要整流罩的保護了……
