雖然都叫“長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭”，但與發(fā)射神六的那枚相比，擔(dān)負(fù)神舟七號(hào)飛船發(fā)射任務(wù)的這枚火箭做了36項(xiàng)技術(shù)改動(dòng)，其中的兩個(gè)技術(shù)攻關(guān)尤其值得關(guān)注。載人航天工程運(yùn)載火箭系統(tǒng)的副總設(shè)計(jì)師張智就這兩大亮點(diǎn)向記者做了詳細(xì)解釋。

　　“這兩處改動(dòng)可以用兩個(gè)詞來概括，一個(gè)是‘加氣囊’，一個(gè)是‘鋁改鋼’。”張智說。

　　所謂“氣囊”，其實(shí)是在火箭助推器內(nèi)新安裝的一套“變能蓄壓器”。這一改動(dòng)，是為了進(jìn)一步解決火箭上升過程中的共振問題。

　　神舟五號(hào)航天員楊利偉凱旋后，曾透露出這樣一個(gè)信息：在火箭升空110秒時(shí)，他感受到強(qiáng)烈的振動(dòng)，這種現(xiàn)象大約持續(xù)了20秒——火箭發(fā)射時(shí)必然會(huì)有振動(dòng)，但如果航天員感到強(qiáng)烈不適，則說明產(chǎn)生了共振現(xiàn)象，把正常的振動(dòng)放大了。

　　神舟六號(hào)成功消除了大部分共振現(xiàn)象，但問題還沒有完全解決。

　　“雖然神六的兩位航天員沒有感到有特別的不適，但我們事后分析遙測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)火箭起飛126秒后還是出現(xiàn)了逐漸增大的振動(dòng)。如果這個(gè)問題不解決，神七上的航天員還有可能產(chǎn)生像楊利偉那樣的感覺。”張智說。

　　這次的共振發(fā)生在助推器上，研制人員決定用安裝蓄壓器的方法來降低振動(dòng)頻率。

　　“你在水壺里放一個(gè)氣球，壺里水振動(dòng)的頻率就會(huì)低很多，蓄壓器利用的就是這個(gè)原理，它像一個(gè)大氣囊，能夠把助推器里液體的共振給‘吸’掉。”

　　而火箭在不同的飛行階段，助推器振動(dòng)的頻率是不一樣的，蓄壓器“吸振”的能力必須隨助推器振動(dòng)頻率的變化而變化。這樣，技術(shù)人員就想出了安裝“變能蓄壓器”的招數(shù)。

　　“變能蓄壓器”其實(shí)是兩個(gè)容積約1.2升的金屬膜盒，就像在助推器的管腔里放了兩個(gè)氣囊。火箭上升的前72秒，一個(gè)“氣囊”工作，從第72秒開始，兩個(gè)“氣囊”連通共同工作，進(jìn)一步降低振動(dòng)頻率。

　　“這道理聽起來簡(jiǎn)單，但蓄壓器容積多大？安裝在什么位置？從第幾秒開始工作？這都需要大量的分析測(cè)試。”張智說，他們列出了一個(gè)超級(jí)復(fù)雜的微分方程組，僅未知數(shù)就有126個(gè)。

　　經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)測(cè)試，變能蓄壓器“吸振”的效果非常出色。“神七航天員乘坐火箭時(shí)感覺會(huì)更舒適。”張智說。

　　火箭的第二個(gè)亮點(diǎn)是“鋁改鋼”，就是將二級(jí)增壓管路的材質(zhì)由鋁合金換成了不銹鋼，目的是解決這一部位在高溫環(huán)境下漏氣的問題。

　　“‘神六’成功發(fā)射后，我們觀察遙測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)火箭飛行第415秒時(shí)，二級(jí)軌艙的溫度傳感器、熱流傳感器指數(shù)有輕微的下降。”張智說。

　　當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作得好好的，熱源沒有消失，為什么溫度會(huì)下降呢？張智他們沒有忽略這個(gè)細(xì)小的疑點(diǎn)，做了大量檢測(cè)和細(xì)致的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，最后找到是二級(jí)增壓管路發(fā)生了漏氣。

　　漏氣點(diǎn)在哪里？管路沒有缺損，密封圈也十分嚴(yán)密，研制人員最后得出結(jié)論，是制作二級(jí)增壓管路的鋁合金耐受不住火箭飛行時(shí)的高溫而輕微漏氣。于是，他們就用耐高溫的不銹鋼替代了鋁合金。

　　這么一改，整個(gè)裝置的重量增加了18公斤，也就是說，火箭的運(yùn)載能力減少了18公斤。“用18公斤來?yè)Q火箭的可靠性，我們覺得還是值得的。”張智說。

　　張智介紹，“神七”任務(wù)是長(zhǎng)征火箭“鋁改鋼”后的第一次飛行，今后，長(zhǎng)征系列的其他運(yùn)載火箭也會(huì)沿用這一創(chuàng)新性的修改。(記者張汨汨、李宣良）