2.火箭構(gòu)造

運載火箭通常由整流罩和芯級兩部分構(gòu)成，有的火箭會有助推器，載人火箭上還會有逃逸塔。以長征二F載人火箭為例，從上到下依次為逃逸塔、整流罩/有效載荷、火箭芯級以及助推器。

一、逃逸塔

載人火箭與普通火箭在外形上最顯著的一個區(qū)別，就是載人火箭的頂端安裝著一個尖尖的逃逸塔。當(dāng)火箭發(fā)生危及性命的緊急情況時，這個逃逸塔能夠與其他火箭部件組成逃逸飛行器，帶航天員迅速逃離危險區(qū)。

我國發(fā)射載人飛船的火箭——長征2F載人火箭能夠在火箭起飛前90秒至起飛后120秒的時間內(nèi)，也就是火箭的飛行高度在0到39千米左右時使用。在火箭發(fā)射前90秒到起飛后120秒這個時間段內(nèi)，火箭若是發(fā)生各種危及航天員生命安全的故障，逃逸塔會帶著載人飛船迅速飛離火箭航向，到達(dá)安全的上空。隨后，飛船返回艙會從逃逸塔中分離出來，帶著航天員安全著陸到地面上。

?

二、整流罩

整流罩也稱為有效載荷整流罩，位于火箭頭部，是火箭送入太空的“貨物”——有效載荷的保護罩，其主要功能是為有效載荷提供一個相對封閉的適宜的環(huán)境，保護它們不受外界因素（尤其是起飛后由高速氣流產(chǎn)生的氣動力、氣動熱和噪聲等因素）的影響，安全穿越大氣層。而火箭沖出大氣層后，整流罩就必須及時分離，以免影響到運載能力。

長征2F載人火箭的有效載荷是神舟飛船，為了保證航天員的安全，在整流罩的上部增加了逃逸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（包括逃逸塔和上、下支撐機構(gòu)及柵格翼等），因此，整流罩殼體的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)作了調(diào)整。

整流罩殼體從上到下由前錐段（含球冠）、前柱段、后錐段、后柱段及倒錐段組成，前端裝有逃逸塔，后端與儀器艙相連接。其中，前錐段、前柱段和后錐段又稱為上部整流罩，它們與逃逸塔及飛船逃逸部分組成逃逸飛行器；后柱段和倒錐段稱為下部整流罩，不參與逃逸飛行。除了環(huán)向連接外，整流罩殼體縱向分為兩個對稱的半罩，通過縱向解鎖機構(gòu)（連接-分離裝置）連為整體。殼體的內(nèi)、外表面上安裝了多個功能機構(gòu)或組件：前錐段內(nèi)表面上有3組上支撐機構(gòu)；前柱段外表面上分布了2個高空分離發(fā)動機和4個高空逃逸發(fā)動機，殼體上還開有1.1米×1.1米的全箭最大的艙口——航天員進出艙口；后錐段內(nèi)表面上裝了3組下支撐機構(gòu)和2套滅火裝置（防止逃逸分離過程中可能發(fā)生的火災(zāi)），而外表面上安裝了4個柵格翼；倒錐段下部縱向分離面兩側(cè)各裝有8根分離彈簧組件。

?

三、多級火箭（芯級）

要實現(xiàn)宇宙航行，火箭速度需要達(dá)到第一宇宙速度即7.91千米/秒，目前單級火箭所能達(dá)到的最高速度不超過6千米/秒，無法實現(xiàn)宇宙航行。為了達(dá)到這一速度以進行宇宙航行，各國都采用了多級火箭，也就是說火箭由很多“節(jié)”組成。在這種火箭中，火箭的每一“節(jié)”都是一個單級火箭，它們有自己的發(fā)動機、推進劑、控制系統(tǒng)和伺服機構(gòu)。這些單級火箭串聯(lián)或并聯(lián)起來，就組成了多級火箭。

多級火箭飛行時，最下面的第一級先工作并使火箭達(dá)到一定速度，完成任務(wù)后這一級被拋掉；接著在此速度的基礎(chǔ)上啟動第二級進一步加速，完成任務(wù)后再拋掉；隨后再用第三級甚至第四級加速，這樣，飛行中火箭的“身體”被一節(jié)一節(jié)拋掉，推進劑能量不會過多耗費在加速無用的空貯箱上，火箭輕裝前進，越飛越輕，速度逐級提高。運用這種多級火箭的“接力”技術(shù)，最終可超越第一宇宙速度，實現(xiàn)宇宙航行。

四、助推器

在運載火箭或?qū)椛吓c第一級芯級并聯(lián)（縱軸平行或傾斜一個小角度）安裝連接的助推器。它在起飛和爬升段為飛行器提供輔助推力，完成助推任務(wù)后從飛行器上分離拋掉。捆綁式助推器可以采用液體火箭發(fā)動機，也可以采用固體火箭發(fā)動機。捆綁式助推器與飛行器第一級之間的連接一般采用機械分離連接結(jié)構(gòu)。捆綁式助推器在各種運載火箭上得到了廣泛應(yīng)用。

?

?

整理自：

黃春平,等.通天神箭——解讀載人運載火箭[M].北京:中國宇航出版社,2011.

沈力平.?神舟六號航天專家告訴你[M].?北京:中國宇航出版社,2005.

中國航天科普微信公眾號.?逃逸飛行器是什么?它是如何救助航天員的?[EB/OL]..?https://mp.weixin.qq.com/s/flEfMQGf6almeK4lQdtcdQ?