转运中的长二F“头重脚轻”？实则底盘很稳！“头重脚也重”

北京时间2023年5月22日下午，“神舟十六号”载人飞船与“长征二号F”遥十六运载火箭船箭组合体由垂直总装测试厂房转运至载人发射工位，船箭组合体走完在地球表面的最后1.5千米。转运路程虽短，船箭组合体却花了1.5小时，速度仅有1千米/小时，有人将速度慢的原因之一描述成“头重脚轻”，实则不然，转运中的船箭组合体“头重脚也重”。

执行“神十六”发射任务的是“长二F”改进型运载火箭，为中型常温液体捆绑式运载火箭，采用两级半构型，一二级串联、芯一级周身捆绑4枚助推器，主动力全部采用四氧化二氮/偏二甲肼推进剂。该箭全长58.34米，起飞质量约496.82吨，起飞推力604.387吨，近地轨道运载能力不小于8.13吨。

对于液体运载火箭而言，其起飞质量的90%为推进剂，“长二F”改进型也一样。该箭（基本型）一级推进剂加注量约186.6吨，二级推进剂加注量约84.8吨，单枚助推器推进剂加注量约41.5吨，4枚加注总量为166吨，可得出“长二F”推进剂加注总量为437.4吨（改进型推进剂还会多出数吨），进而可得出船箭组合体质量约为59吨，剔除飞船8.13吨的发射质量，箭体干质约为51吨。

在此基础上，可计算出“长二F”改进型的结构系数（剔除推进剂与有效载荷之外的箭体质量/剔除有效载荷的起飞质量）为51/437.4+51=10.44%。据此可以大致推算各级段的结构质量，芯二级为84.8÷(1－10.44%)×10.44%=9.89（吨），芯一级与4枚助推器组合体合计为437.4÷(1－10.44%)×10.44%－9.89=41.10吨。于是，再来看看转运中的任务船箭组合体的质量分布。

在此可以把“神十六”任务船箭组合体的船罩组合体、芯二级、芯一级与助推器组合体分别比作“头部”、“腰部”、“腿部”。作为船箭组合体的“头部”，“神十六”任务船罩组合体包括“神十六”飞船、整流罩、逃逸塔等部分，质量为10余吨，作为船箭组合体的“腿部”，芯一级与助推器组合体的质量达到41吨。更进一步，可以将一级与助推器组合体尾部比作“脚部”，包括发动机、发动机舱、尾翼等部分，质量达到10吨左右。

于是可知，转运中的“神十六”飞船和“长二F”遥十六船箭组合体的“腿部”一级与助推器组合体的质量数倍于“头部”船罩组合体，即便是“脚部”一级与助推器组合体尾部的质量也和“头部”持平。所以，形容转运中的“神十六”任务船箭组合体“头重脚轻”虽然比较形象但是也有所夸张，实际情况是“下半身”很稳重，“头重脚也重”，只是未加注状态重心偏高，需要减小风吹及移动造成的摇晃、俯仰，转运中只能小心慢行。

作者：大白高国