解析长征二号F运载火箭系统构成

　　运载火箭系统的主要任务是研制用于发射飞船的运载火箭。中国载人航天工程当前使用的运载火箭为长征-2F，是国内目前可靠性、安全性最高的运载火箭。其控制系统采用冗余技术，具备故障检测、救生等功能。
　　长征二号F火箭箭体由逃逸塔、整流罩、高空分离发动机、高空逃逸发动机、栅格稳定翼、飞船、飞船支架、仪器舱、二级氧化剂箱、箱间段、二级燃烧剂箱、二级游动发动机、二级主发动机、级间段、一级氧化剂箱、一级燃烧剂箱、一级发动机、助推剂头锥、助推器氧化剂箱、助推剂燃烧剂箱、稳定尾翼、助推器发动机组成。

图1 ：长征二号F运载火箭

　　长征二号F运载火箭（如图1）全长58.34米，起飞质量479.7吨，芯级直径3.35米，其中芯一级长约21米，芯二级长约15.4米，4个助推器的直径各为2.25米，长约16.1米。整流罩最大直径3.8米，逃逸塔高约8米。可将8吨有效载荷送入近地点200千米，远地点350千米的椭圆轨道、倾角42.4～42.7的近地轨道。

图2：长征二号F运载火箭结构构成

　　长征二号F火箭由箭体结构、动力装置、控制、推进剂利用、故障检测处理、逃逸救生、遥测、外测安全、地面设备和附加系统共10个分系统组成（如图2）。
　　长征二号F火箭箭体结构的功能主要是承受火箭在运输、吊装和飞行过程中的各种外载荷及内力，以及连接火箭上各个分系统连成一个整体，起着支持各系统的作用。箱体是贮存液体火箭发动机推进剂的大型容器。控制系统、推进剂利用、遥测系统、外安系统、故检系统的仪器大部分装在二子级箭体前面的仪器舱圆盘上，只有少量仪器由于特殊要求才分别装于级间段和箱间段等部位。在箭体结构上，安装有控制、遥测、故障检测处理、外测安全、利用五大系统的仪器设备、传感器、变换器共593台(件)，与之相连的电缆共232多根(束)。各系统仪器设备的安装主要集中位于整流罩、仪器舱、二级箱间段、一级箱间段四个部段内。
　　长征二号F运载火箭的动力系统由两个芯级捆绑4个助推器组成。火箭第一芯级、第二芯级和助推器发动机的推进剂均为偏二甲肼和四氧化二氮。
　　一级发动机由4台代号为DaFY11-1的发动机通过机架并联而成。每台发动机的地面推力约为740.4kN，均可沿箭体切线方向摇摆，最大摆角±10°。
　　二级发动机由主机DaFY21-2和游动发动机DaFY22-1通过机架组合而成。DaFY21-2是一台高空大喷管发动机，固定在机架中央，其真空推力约为746.97kN。DaFY22-1游动发动机是小推力高空短喷管发动机，在主机关机后继续工作100多秒，将飞船送入预定轨道。
　　长征二号F运载火箭为运载火箭3.35米构型的一种，在载人航天工程任务中完成了发射货运飞船的任务，动力系统使用无毒无污染推进剂，火箭低轨道运载能力将达到13吨，电气系统和地面测发控系统采用一体化设计等，将进一步提升我国运载火箭技术水平。
　　长征二号F运载火箭为带助推的两级火箭，分为载人和无人两种状态。无人状态全箭总长约52米，起飞重量579吨，近地轨道最大运载能力为13吨。载人状态全箭总长约57米，起飞重量582吨，近地轨道最大运载能力为12.5吨。两种状态的芯级直径均为3.35米，采用4个2.25米直径的助推器。芯级和助推器均安装液氧煤油YF-100型发动机。
　　YF-100发动机
　　YF-100发动机是中国航天科技集团公司第六研究院研制的补燃循环发机，推进剂采用液氧煤油，单台地面推力1170kN。发动机采用先进的补燃循环系统和自身启动方式，可以为氧化剂贮箱增压提供热氧气，为伺服机构提供高压煤油作为动力源。2000年，经国防院批准立项开始YF-100基本型发机的研制。目前，单摆状态YF-100F发动机正处于试样阶段。截至2008年5月，该系统发动机累计试车时间达到17700s，并经过摇摆试车考核。YF-100发动机将广泛用于未来新一代运载火箭动力系统。

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