新京報製圖

　　今晚，舉世矚目的“天宮一號”即將飛天。有著“神箭”之稱的長征二號F火箭，將承擔此次發射的重任。這枚火箭被稱作“長征二號FT1”，它是長征二號F火箭的改進型，從外到內煥然一新，在運載能力和入軌精度上均有很大提高。為滿足交會對接任務要求，“長征二號FT1”在整流罩、助推器結構、控制系統、動力系統等方面進行了170多項技術改進。該火箭由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院為主研製。

　　“長征二號FT1火箭”總設計師荊木春、副總設計師張智接受記者專訪時説：“這完全是一枚全新的火箭”。

　　亮點1

　　整流罩首用“流線”減阻力

　　據荊木春介紹，火箭外形上的最大變化是整流罩，不僅長度由先前的10.7米增至12.7米，最大直徑也由先前的3.8米增至4.2米，而且頭部首次採用了流線式的馮卡門曲線。

　　張智説，採用“馮卡門曲線”有兩個作用，一是採用這種設計能夠減小空氣阻力和脈動壓力；二是減輕了箭體結構的載荷影響，同時對整流罩的載荷設計也有好處。

　　整流罩的增大加長，與“天宮一號”的體積密切相關，因為“天宮一號”比神舟飛船的體積大。

　　整流罩位於火箭頂端，有著火箭的“皇冠”之稱。張智説，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、潔凈度的要求。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。可以説，整流罩在整個火箭系統中起著非常重要的作用。

　　亮點2

　　運載能力提高100多公斤

　　據介紹，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。與此同時，火箭箭體結構系統的助推器內部頂端形狀也發生了變化，由原來的橢球形變成錐形。“這樣做可以承載更多推進劑，使火箭的運載能力提高100多公斤。這對載人航天工程有著不小的貢獻。”荊木春説。

　　由於“天宮一號”目標飛行器不載人，“長二FT1”火箭取消了逃逸塔裝置和控制系統中的關機裝置。

　　荊木春説，“長二FT1”的控制系統是個全新的系統，從使用的方案、原理、具體設備、軟硬體等方面都與傳統狀態的“長二F”發生了很大變化，相當於給火箭置換了一個全新的“大腦”。

　　亮點3

　　指標提高3倍保入軌精度

　　火箭點火升空後，之所以能夠按預定軌跡飛行，並最終能夠精確地將目標送入預定軌道，主要靠火箭的控制系統來完成整個過程。

　　荊木春説，為了完成這次交會對接任務，入軌的精度要求有了很大的提高，有些指標比原來提高近三倍。“為了滿足要求，火箭控制系統首次使用了迭代制導方式。”除了整流罩，發射“天宮”和發射“神八”的火箭狀態基本是一致的，發射“天宮”時，把參數做了調整，從而保證入軌精度和入軌的姿態。

　　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臺，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。

　　亮點4

　　“鋁改鋼”提高火箭可靠性

　　荊木春説，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”的入軌精度要求很高。因此，工程研製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+迭代”組合製導。“打個比方説，家住五環路，工作單位在三環路。攝動制導給你規定好了具體路徑，而迭代制導只是告訴你目的地，並不限制具體路徑。”

　　據張智透露，“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銹鋼。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，部分採用不銹鋼、鈦合金和非金屬材料，鋁改鋼提高了火箭的可靠性。

　　亮點5

　　“大力士”新型火箭正研製

　　張智説，一直以來，火箭對可靠性的設計要求都是所有航天系統中最高的。

　　“其他飛行器，如衛星，在飛行時發生故障，還有一定的時間來進行調整，地面也可以人工參與。”張智説，火箭不行，它的實時性要求非常高，一旦發生故障，必須在幾百毫秒內實施故障隔離，進行系統重組。

　　另據荊木春介紹，美國和俄羅斯火箭的運載能力都比較大，而我國火箭運載能力相對較小。為確保完成後續發射空間站等任務，我們正在研製更大推力的新型火箭。正在研製的新型火箭，使用的燃料是液氧煤油，從環保角度來講更清潔、更安全。

　　長征家族族譜

　　由我國獨立研製的長征系列運載火箭是中國航天的主力運載工具。目前共有長征一號、長征二號、長征三號、長征四號4類（種）國産型號。

　　長征一號

　　是一種三級火箭。全長29.86米，最大直徑2.25米，起飛重量81.6噸，起飛推力102噸，能把0.3噸重的衛星送入440公里高的近地軌道。1970年4月24日，長征一號運載火箭成功地將“東方紅一號”衛星送入預定軌道。

　　長征二號

　　是一種兩級火箭，全長31.17米，最大直徑3.35米，起飛重量190噸，能把1.8噸的衛星送入距地面數百公里的橢圓形軌道，是中國航天運載器的基礎型號。長征二號F/H運載火箭是國內目前可靠性、安全性最高的運載火箭。

　　長征三號

　　是在長征二號基礎上于1984年研製成功的，增加的第三級採用低溫高能液氫、液氧發動機。全長44.86米，一、二級直徑3.35米，三級直徑2.25米，起飛重量204.88噸，同步轉移軌道運載能力為1.6噸。

　　長征四號

　　是在風暴一號基礎上研製的三級常規運載火箭，作為發射地球同步轉移軌道衛星運載火箭的另一方案，其後改型為長征四號A。全長41.9米，最大直徑3.35米。