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。
图:长征二号F”运载火箭
长征二号F运载火箭(如图)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。