一、引言
1992年，我國開展載人航天工程，於是在長征二號E火箭的基礎上，專為發射神舟號飛船研製了長征二號F運載火箭。經過多年的適應性修改，其近地軌道運載能力提高到11.2噸，不僅可以發射各種近地軌道有效載荷，還可用於發射月球探測器或星際探測器。1999年11月20日，它在酒泉衛星發射了我國第一艘神舟號試驗飛船發射升空，飛船在太空遨遊21小時完成預定的空間科學試驗之後，第二天凌晨在內蒙百自治區中部地區成功著陸。這是中國航天史上的一個重要里程碑。2003年，長征二號F火箭成功的把我國首位航天員楊利偉送上了太空。時至今日，長征二號F運載火箭仍然是我國唯一的一款可以用於載人航天的運載火箭。那麼這款火箭有何特點呢？
長征二號E火箭，我國首次採用了並聯助推器的技術，為長征二號F打下了良好的基礎
二、長征二號F火箭的基本參數
長征二號F是新型捆綁式大推力運載火箭。火箭全長58.34米，起飛質量479.7噸，芯級直徑3.35米，4個助推器的直徑各為2.24米，整流罩最大直徑3.8米。具有發射天宮空間實驗室和載人飛船的兩個狀態，運載能力分別為8.6噸和8.15噸。火箭由箭體結構系統、動力系統、控制系統、利用系統、遙測系統、外安系統、故檢系統、附加系統和地面支持系統共計9個系統組成。發射載人飛船狀態的火箭增加逃逸系統，由共計10個系統組成。
長征二號F
一般火箭的故障率與火箭串聯的級數呈指數增長的關係，因此載人火箭為了保證安全性能，一般都使用兩級左右的火箭，最多再並聯幾個助推器，變成兩級半的火箭。長征二號F就是這種設計。另外為適應載人航天的需要，長征二號F火箭陳對箭體結構、動力裝置、控制系統、遙測系統等進一步提高可靠性外，還增加了故障檢處理系統和逃逸系統，使火箭飛行的可靠性達到0.97，航天員的安全性達到0.997。不過長征二號F火箭發射天宮飛行器的版本，由於沒有航天員，因此沒有逃逸塔。下面我們就來具體的看一看長征二號F火箭的與眾不同之處：
三、長征二號F火箭的與眾不同之處
1、“避雷針”一樣的逃逸塔
首先要說的就是長征二號F火箭頂端的如同避雷針一樣的結構，這就是火箭的逃逸塔。一旦火箭出現重大危險情況，如果火箭在起飛前900秒到起飛後120秒時間段內，或者說火箭在0至39千米之間發生故障，威脅到航天員的生命安全，航天員可利用逃逸塔與火箭下部的燃料箱與發動機等危險部件分離，啟動逃逸塔發動機，使得宇航員有機會安全返回地面。
長征二號F逃逸塔，“避雷針”上黑的為發動機噴口，下邊方塊狀的即為氣動柵格，用於降落時調整姿態。
逃逸塔分離示意圖，火箭出現故障時，宇航員可以通過逃逸塔安全返回地面
長征二號F火箭的逃逸系統由低空和高空兩組發動機、上部整流罩、柵格翼和釋放裝置、上支撐機構、下支撐機構和滅火裝置組成。其中位於火箭整流罩上部的低空發動機，像一根避雷針，高8米。高空發動機安裝在整流罩上。
2、完善的故障檢測系統
上面說了長征二號F的逃逸塔能在危險時刻為宇航員的生命安全提供一份保障。那麼問題就來了，怎麼判斷火箭安全不安全呢？什麼時候才這就要求火箭有一套完善的故障檢測系統。長征二號F火箭的故障檢測處理系統，是用在火箭點火前，檢測火箭的重要飛行參數，並按事先確定的故障模式自動進行故障判別，如果發現故障，立即向火箭有關係統和飛船發出中止飛行指令和逃逸指令。科研人員經過研究試驗,從300多個故障模式中確定了11個故障模式作為故障檢測分系統的判斷依據，並改進和完善了必備的程序軟件，研製出滿足設計要求的故障檢測處理器，並最終實現了火箭在發生故障時能自我檢測、自我診斷和向逃逸分系統發出故障信息，實施自動逃逸和地面指令逃逸的設計目標。
3、高冗餘設計
長征二號F火箭有上萬個零部件，隨便哪個零部件出現問題都有可能導致火箭失敗，給航天員帶來嚴重的安全風險。為了儘可能的減小這一風險，火箭首先就是要採用高冗餘度設計，重要的系統要設計兩套甚至更多。這樣當一套出現故障以後，備份的系統能夠立馬頂上。長征二號F火箭在保證性能的前提下采取增加冗餘設計來消除薄弱環節，火箭控制系統的冗餘設計達到95%以上。
比如：從發射神舟三號開始，就實施了控制系統“平臺-慣組”冗餘方案。採用平臺為主，故障時切換到捷聯慣組的方式，提高了制導和姿態控制的可靠性。增加速率陀螺、伺服機構等關鍵電子產品的供電電池數量，提高供電可靠性，增加各類輸人、輸出信號的餘度，提高信號發出、接收的可靠性等等。這一系列高冗餘度設計使長征二號F火箭的可靠性指標從長征二號E火箭的0.91提高到0.97。長長征二號F火箭的研製成功，使我國運載火箭技術達到了國際先進水平。
4、增加安全設施和手段
我們知道火箭是自帶氧化劑與燃燒劑的，另外火箭上還有各種各樣的電源，管路、火工分離裝置等。這些危險源一旦誤點燃，將會造成很大損失。為了做到萬無一失，科研人員又給長征二號F火箭增加了許多安全設施和手段，例如增加了許多物理隔離措施，採用了安全機構，防止誤點燃，大大增加了火箭飛行的可靠性。
四、長征二號F火箭的發射成績
1999年11月20日長征二號F火箭將中國第一艘無人試驗飛船“神舟一號”，在中國酒泉衛星發射中心發射送入太空，從此開啟了長征二號F火箭的“神箭“生涯。2003年10月15日，長征二號F運載火箭將載有中國第一名航天員楊利偉的，神舟五號飛船準確送人預定軌道。這一壯舉使得我國載人航天工程取得歷史性重大突破，成為了世界上第三個獨立開展載人航天活動的國家。兩年之後，2005年10月12日，長征二號F運載火箭將神舟六號載人飛船發射升空，進行中國的第二次載八航天飛行。
時至今日，長征二號F火箭已經已經圓滿的完成了所有神舟系列飛船的發射任務，併成功的將天宮一號和天宮二號送入太空。發射成功率達到百分之百，因此長征二號F火箭也被譽為“神箭“。
五、總結
長征二號F火箭的巨大成功無疑離不開廣大航天人的辛勤付出。正是他們不辭辛勞，一絲不苟的工作態度，才讓火箭的所有問題都儘可能的在地面上給排除掉，從而實現了零失誤。我國的載人航天工程起步晚，落後世界航天大國幾十年。然而歷盡千難成偉業，人間萬事出艱辛，廣大航天人以特別能吃苦、特別能奉獻、特別能攻關的精神使得我國的載人航天工程取得飛速的發展，如今雖然與美國這樣的航天強國相比還有一定差距，但是我們已經基本達到了世界先進水平。
如今我國第五個航天日剛剛過去，祝願祖國的航天事業更加輝煌！
