什么样的火箭才能发射飞船?

人们通常把有半卫星、飞船、空间探测器等送入太空的火箭称为运载火箭。据统计，美国、俄罗斯、中国、印度、日本和巴西等国家及欧洲空间局先后研制生产了各种运载火箭有23个系列，208个型号，但是其中能把载人飞船送入太空的运载火箭，为数甚少。我国是除了美国和俄罗斯之外世界上第三个拥有这种运载火箭的国家。它究竟是一种什么样的运载火箭呢？

必须是大推力火箭

现代载入飞船的质量轻的有5吨多，重的有近10吨，把这么重的飞船送入距地球200~500千米的太空，运载火箭没有足够大的推力是办不到的，把飞船送入太空以后，为使飞船绕地球飞行而不掉下来，飞船同时要具有每秒7.9千米的飞行速度，即第一宇宙速度。如果用一级火箭发射飞船只能达到每秒6千米的飞行速度，因此要用两级火箭发射才行，就是说要把载人飞船送入太空近地轨道，其运载火箭首先必须是两级大推力火箭。

具有应急救生功能

由于载人航天的特殊性和工程的极端复杂性，飞船从起飞到返回的各个阶段都存在危险因素。飞船在发射段和上升段的最大危险来自运载火箭，为确保航天员的生命安全，发射载人飞船用运载火箭须特设应急救生系统。应急救生系统包括救生装置和故障检测系统。应急救生装置安装在火箭的顶端，看上去像一座塔，所以称救生塔或逃逸塔。救生塔由塔架及逃逸发动机等组成。故障检测系统由各种敏感元件、计算机及控制器等组成，该系统实用时监测火箭各系统的工作状况，探测可能出现的故障，并对故障性质及其危害程度做出判断。当运载火箭发生危机及航天员生命安全的故障时，如火箭爆炸、起飞后控制系统发生故障、火箭偏离预定轨道等，故障检测系统能自动发出指令，使飞船与火箭解锁，逃逸发动机点火，逃逸塔随即将飞船拉离火箭，脱离危险区，待到达安全位置后，飞船载有航天员的返回舱，借助降落伞和缓冲装置安全降落。

火箭必须达到“三高”，即高可靠、高安全、高质量

运载火箭的可靠性是指在规定条件下，规定时间内，完成规定任务的能力。发射卫星的运载火箭可靠性达到90%以上就可以使用，而发射载入飞船用的运载火箭可靠性则要达到97%或更高。这就要求火箭的发动机、控制等各系统的可靠性都要大大地提高。为此，在设计中采用冗余技术，即在关键的系统和部位旁边留有备份的。例如，我国长征二号F采用两套同时处于工作状态的控制系统，当其中一套出了故障，另一套随时可以接替工作，使系统始终保持正常运行。为保证航天员的绝对安全，运载火箭的安全性要达到比可靠性更高的指标。为保证火箭的高质量，在管理上要采用高的试验标准和极严格的质量保证措施，对成千上万个元器件要逐一进行质量筛选，对各个系统要进行大量的地面试验等。

我国长征二号F火箭，是以长征二号捆绑火箭为基本型，专为发射载入飞船而研制的两级大推力运载火箭。火箭全长58.34米，起飞质量479.7吨，可以将7.8吨重的载人飞船送入太空预定轨道。已成功地发射了三艘“神舟”号飞船，神舟三号飞船的技术状态与载人状态完全一致。

（京哲）