背景知识：长征二号F型运载火箭(图)

　　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。

　　1992年，我国实施载人航天工程，要求火箭能将重7.8吨的飞船送入距地面200千米的轨道。同时具有应急故障检测和救生功能，当运载火箭在发射段和上升段发生危及航天员生命的故障，如火箭爆炸、火箭飞行偏离预定轨道，故障检测装置能自动发出指令，使飞船与火箭脱离，逃逸装置能将飞船拽离火箭到达安全位置，返回地面脱离危险。另外，火箭还需具备高可靠性和高安全性，发射卫星的运载火箭可靠度达到0.90以上就可使用，而发射载人飞船用的运载火箭可靠性则要求达到0.97以上，这就要求关键系统或单机进行冗余设计、裕度设计等提高可靠性。

　　“长征二号F”运载火箭(如图1)是在继承“长征二号E”火箭主要构型的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性、确保安全性为目标研制的新型运载火箭。火箭的控制系统采用冗余技术，增加了故障检测、逃逸救生等功能。飞船通过飞船支架、船箭锁紧带与火箭第二级连接，采用分离弹簧和反推火箭、侧推火箭的分离方式保证火箭与飞船安全可靠分离。从1992年9月21日立项研制到1999年11月20日首飞成功，“长征二号F”火箭先后突破了逃逸系统、控制系统、动力系统关键设备可靠性设计等多项关键技术，完成了大量可靠性增长试验及逃逸飞行器的研制试验。

　　全箭动特性试验

　　在振动塔上进行的全箭动特性试验是确定火箭全箭动特性的关键性工作，它直接影响到能否正确、可靠地向稳定系统提供火箭飞行过程中弹性振动的固有、火箭上关键点处的掁型及斜率等动特性参数，还影响到全箭载荷计算。

　　零高度逃逸飞行试验

　　零高度逃逸飞行试验是指模拟运载火箭在发射台上出现故障时、初始条件为“0高度”、“0速度”的逃逸救生飞行试验。进行零高度逃逸飞行试验可以全面验证逃逸系统设计的正确性以及与各分系统之间的协调性，考核飞船零高度状态应急救生分系统与其相关分系统的工作性能。1998年10月，零高度逃逸飞行试验圆满成功，验证了逃逸系统设计的正确性。

　　最大速度头试验

　　最大速度头试验是指模拟运载火箭在出现故障时的逃逸救生模拟飞行试验。通过试验考核逃逸飞行器工作情况，获得逃逸飞行器环境参数及性能参数，考核逃逸飞行器结构强度，考核栅格翼释放机构的解锁、展开、锁定等功能。

　　整流罩热分离试验

　　整流罩热分离试验的目的是考核在整流罩气动加热后与纵向解锁机构的热匹配，逃逸分离面防止下部整流罩在负过载作用下自行解锁受热后是否会提前剪断，以及拉杆上的附加热应力。“长征二号F”火箭于1998年7月进行了4次整流罩分离试验，一次为常温分离，三次为热分离，试验均获得圆满成功，验证了整流罩分离总体设计方案的正确性。

　　飞行故障仿真试验

　　为保障航天员飞行安全，火箭研制单位提出了“飞行故障仿真”的概念，建立了载人运载火箭逃逸、故障检测半实物仿真系统，并成功应用于载人运载火箭发射神舟号载人飞船任务。通过故障模式影响分析(FMEA)，保证了故障模式析覆盖性；通过综合，合并了故障结果相同的故障模式；采用多参数判别、划分区段及飞行数据与仿真结果结合，确保不“误逃”和“漏逃”。载人运载火箭故障判别与仿真技术填补了国内空白，达到了国际先进水平。