揭秘中国载人航天“神箭”

乘坐神舟十二号载人飞船入驻空间站天和核心舱，中国航天员聂海胜、刘伯明、杨洪波的太空之旅牵动人心。如今，中国载人航天已圆满完成第一步、第二步的既定任务，正向着建造空间站、建成国家太空实验室的第三步目标前进。

从1999年发射神舟一号，到今年发射神舟十二号，一支“神箭”功不可没——长征二号F系列火箭。

“在中国载人航天的历史上，长征二号F系列运载火箭执行了从神舟一号至今的所有载人飞船和目标飞行器的发射任务，发射成功率达到100%，被誉为中国‘神箭’。”航天科技集团一院长二F火箭总指挥荆木春说。

为载人飞船发射和航天员的生命护航，长二F火箭战无不胜的背后，凝聚着几代中国航天人的智慧与奉献。

可靠性安全性不断提高

长二F火箭是目前中国唯一一型载人运载火箭。从立项研制到如今第7次载人飞行，长二F已经陪伴中国航天29个春秋。

长二F火箭为何能够担当如此重任？强大的安全性是重要因素。荆木春说，长二F火箭上有两名“医生”——逃逸救生系统和故障检测系统。在两个系统的相互配合下，执行神舟十二号发射任务的长征二号F遥十二运载火箭在可靠性、安全性方面进一步提高。

作为专门为航天员逃逸而研制的系统，两名“医生”各有所长。逃逸系统在运载火箭抛整流罩前发生重大危险、威胁到航天员的生命安全时，负责使航天员脱离危险区，并为航天员返回着陆提供必要条件。故障检测处理系统则负责检测火箭的重要参数、判断火箭故障，在出现故障时向有关系统发出逃逸指令和终止飞行指令，并在逃逸时完成逃逸飞行器的时序控制等任务。

逃逸系统发挥作用，离不开逃逸塔装置。“逃逸塔是载人火箭的标志，有逃逸塔的火箭才能执行载人航天任务。”长二F火箭前任总指挥刘宇说。

所谓逃逸塔，是指位于火箭顶部、像避雷针似的巨大装置。在火箭起飞前15分钟到起飞后120秒，火箭一旦出现问题，逃逸塔上的发动机就会立刻启动，让飞船的轨道舱和返回舱与火箭分离，并降落在安全地带，第一时间帮助飞船上的航天员脱离险境。

即便拥有多项技术的加持，这座航天员的“生命塔”也不会轻易启用。“逃逸塔的研制凝结着几代航天人的心血，但永远不让这个功能启用是每个航天人的心愿。”刘宇说。

身轻如燕，却力大无穷——这是长二F火箭作为载人航天器的专属火箭的独特设计。长二F遥十二火箭高达58.3米，相当于20层楼，起飞推力约600吨。火箭全身上下90%的重量来自于其携带的燃料。

为了多装燃料、将神舟十二号和航天员送到“太空之家”，火箭本身的重量要足够轻。为此，长二F遥十二火箭有的外壳厚度仅有1.5毫米，相当于玻璃杯杯壁的厚度。

经过不断的技术改进，此次执行载人飞行的长二F遥十二运载火箭航天员安全性评估结果为0.99996。“为了确保任务成功、安全，只要能换来百分之零点零几，甚至是零点零零几的指标提升，我们所做的任何工作都是值得的。”航天科技集团一院长征二号F运载火箭副总师刘烽说。

几代“火箭人”创造历史

1992年，中国载人航天工程正式立项，载人运载火箭进入设计阶段。自那时起，荆木春就一直跟着火箭走，从方案论证、研制生产到综合测试、发射试验……20多年来，他和同事一起参与、见证和创造了中国载人航天的历史。

载人航天工程立项后，荆木春被选为长征二号F运载火箭故障检测处理系统的研制人员。那时，中国搞载人航天是第一次，搞载人航天运载火箭故障检测处理技术、故障检测处理系统更是第一次，涉及多项难题。为了学习研究，荆木春和同事奔波在图书馆、大学和资料室，一去就是一整天，晚上常常加班到深夜。

当时，荆木春和同事可参考的技术资料非常有限，能查到内容也多是一些公开的“大路货”，具体方案的实现完全要靠自己，在探索中研究解决。

为此，在方案论证阶段，荆木春几乎天天加班熬夜，仅用一个多月的时间就完成了可行性报告分析。随后，荆木春和同事结合外国的先进技术和实际情况，一次次修正、复核、改进，最终形成了故障诊断和逃逸途径的雏形，为中国载人航天运载火箭的安全性和可靠性打下了坚实基础。

2006年，荆木春接任长二F火箭总设计师。2008年，中国载人航天工程第二步拉开帷幕。为了满足这一阶段的发射任务需求，荆木春带领团队对长二F火箭迭代升级，进行了100多项各种技术状态的更改，其中有多项关键技术在国内火箭研制史上首次应用。2014年，荆木春走上了长二F火箭总指挥的岗位，圆满完成了天宫二号空间实验室、神舟十一号飞船的发射，为中国载人航天工程第二步画上了圆满句号。

如今，只要拿起长征二号F火箭的技术与管理文集，荆木春都会想起与火箭一起走过的历程。“做个‘火箭人’其实最有成就感。你想，将来看着满天的‘星星’，都是你做的火箭发射上去的，那感觉真是挺好的！”

“载人航天，人命关天”

有了“容易”，火箭发射更容易了——神舟十二号发射成功后，现任长二F火箭总设计师容易引发了关注和热议。

在一次招生宣讲上，还在读高中的容易对航天产生了兴趣。2006年，她进入航天科技集团一院工作。2009年，刚过不惑之年的容易便挑起了长二F火箭故障检测逃逸总体设计的重任。

故障检测和逃逸两大系统是保障航天员生命安全的“保险绳”。作为一名航天新人，容易不停地啃书本、做笔记，在短时间内掌握了核心知识，完善了整流罩分离失效故障模式的判别方法，提出了姿态角信息出现异常情况下的判据处理方法，大大提高了故障判断的准确率。

2012年6月16日，神舟九号飞船发射，刘洋等3位航天员搭乘运载火箭进入太空，这也是中国航天史上首次女航天员成功飞天。看到航天员进入自己参与设计的火箭，成功进入太空的场景，容易热泪盈眶。

“那一刻，航天员的生命就寄托在我们身上。我真正意识到‘载人航天，人命关天’不是一句口号，而是我们给航天员的承诺。”容易说。

今年，中国空间站建设任务拉开帷幕。时隔5年，再度出征的长二F火箭进行了多项技术改进——109项技术状态更改中，有70余项与可靠性提升相关。尽管这些改进主要是为了消除薄弱环节，不涉及重大技术状态变化，但容易及其团队不放过任何一个薄弱点，确保发射安全顺利。

和以往的发射不同，长二F遥十二和遥十三火箭此次同时进场总装和测试。长二F遥十二火箭发射后，长二F遥十三火箭将在厂房就位，进入待命状态，随时准备发射神舟十三号飞船，以应对需要救援的情况，将航天员接回地面。

容易说，应急发射待命状态将持续3个月，试验队员将采取24小时三班倒的方式进行火箭总测，直到航天员顺利返回地球。

时至今日，容易已经7次参与了载人航天工程交会对接和空间实验室发射任务，其中3次担任发射现场火箭指挥、1次担任火箭总设计师。

“探索浩瀚宇宙、发展航天事业、建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”容易说，自己幸运地赶上了中国航天的高速发展期，拥有广阔的平台为国争光。载人航天工程任务的成功，是她心中最重的褒奖。