發(fā)展沿革
長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭,是為發(fā)射中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)而研制的三級(jí)運(yùn)載火箭。它的一、二級(jí)火箭采用當(dāng)時(shí)的成熟技術(shù),并為發(fā)射衛(wèi)星做了適應(yīng)性修改,第三級(jí)是新研制的以固體燃料為推進(jìn)劑的上面級(jí)。1967年11月,決定由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院負(fù)責(zé)研制。1968年初,完成了火箭的總體設(shè)計(jì),之后又用了兩年左右的時(shí)間完成了各種大型的地面試驗(yàn)。1970年4月24日,長(zhǎng)征一號(hào)火箭首次發(fā)射,將中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)順利送入軌道,發(fā)射獲得圓滿成功。1971年3月3日,長(zhǎng)征一號(hào)火箭第二次發(fā)射,把實(shí)踐一號(hào)科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星準(zhǔn)確送入軌道,又一次取得圓滿成功。2相對(duì)于70度傾角、440公里高的圓軌道,長(zhǎng)征一號(hào)火箭的運(yùn)載能力為300千克,此火箭共進(jìn)行了兩次發(fā)射,均獲得成功。長(zhǎng)征一號(hào)的研制成功,揭開(kāi)了中國(guó)航天活動(dòng)的序幕。
為了提高長(zhǎng)征一號(hào)火箭的運(yùn)載能力,適應(yīng)國(guó)內(nèi)外小型衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)需求,根據(jù)長(zhǎng)征一號(hào)改進(jìn)的長(zhǎng)征一號(hào)丁運(yùn)載火箭進(jìn)入發(fā)射市場(chǎng)。長(zhǎng)征一號(hào)丁的低軌道(185千米)運(yùn)載能力為850千克,地球同步軌道的運(yùn)載能力為200千克。
“長(zhǎng)征一號(hào)D”運(yùn)載火箭是“長(zhǎng)征一號(hào)”火箭的改進(jìn)型,主要改進(jìn)有:提高了一子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力;提高二、三子級(jí)性能;采用“平臺(tái)-計(jì)算機(jī)”全慣性制導(dǎo),最重可將750公斤的衛(wèi)星送入低地軌道中,經(jīng)過(guò)改進(jìn),“長(zhǎng)征一號(hào)D”火箭可以發(fā)射各種低軌道衛(wèi)星,并已投入商業(yè)發(fā)射3。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星的上天,使中國(guó)成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)和日本之后,第五個(gè)完全依靠自己的力量成功發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。該星不僅全部達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,而且質(zhì)量超過(guò)了前四個(gè)國(guó)家首顆衛(wèi)星質(zhì)量的總和。同時(shí),在衛(wèi)星的跟蹤手段、信息傳輸形式和星上溫控系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域,都超過(guò)這些國(guó)家第一顆衛(wèi)星的水平。4在中國(guó)幾代航天人的眼里,作為中國(guó)首枚空間運(yùn)載火箭,“長(zhǎng)征一號(hào)”托舉起了中華民族的“航天夢(mèng)”和“太空夢(mèng)”,拉開(kāi)了中國(guó)人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。5
箭體設(shè)計(jì)總體布局長(zhǎng)征一號(hào)三級(jí)火箭為串聯(lián)布局,從箭尾至箭頂依次為一子級(jí)、二子級(jí)和整流罩(內(nèi)含三子級(jí))。
一子級(jí)為圓柱殼,從上至下分別為級(jí)間段、桿系、氧化劑貯箱、箱間段、燃料貯箱和尾段。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)架與燃料貯箱后過(guò)渡段相連。尾段下部裝有燃?xì)舛?,外?cè)對(duì)稱固定安裝4個(gè)穩(wěn)定尾翼。
二子級(jí)為“錐柱”殼,錐殼半錐角9度。上部是錐形儀器艙(上、下艙總高1.75米),艙內(nèi)安裝有一、二級(jí)動(dòng)力段和滑行段控制、測(cè)量及安全自毀設(shè)備。中部是共底貯箱。上貯箱裝燃料,下貯箱裝氧化劑。下部是高1.9米的尾段。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)架與貯箱錐形后底連接。尾段內(nèi)裝有電池及外彈道測(cè)量跟蹤系統(tǒng)的雷達(dá)應(yīng)答機(jī)。4個(gè)燃?xì)舛姘惭b在尾段的燃?xì)舛娑嫒ι稀?
整流罩為“錐柱”殼,半錐角25度。三子級(jí)主體為直徑0.77米的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。其上部是儀器架。架中央的彈射器用來(lái)固定、支持有效載荷(衛(wèi)星)。三子級(jí)通過(guò)錐裙與二子級(jí)相連。
長(zhǎng)征一號(hào)各級(jí)之間以及有效載荷與三子級(jí)之間均用爆炸螺栓連接。一、二子級(jí)采用熱分離,二、三子級(jí)采用冷分離。整流罩與三子級(jí)之間解鎖后,由火藥彈射筒平拋離開(kāi)箭體。衛(wèi)星則依靠三子級(jí)上的彈射器分離。6
箭體結(jié)構(gòu)一子級(jí)
一子級(jí)結(jié)構(gòu)包括“ 殼體一桿系” 級(jí)間段、氧化劑箱、箱間段、燃料箱及其后過(guò)渡段、尾段。
氧化劑箱長(zhǎng)7.5米,直徑2.25米,容積27.7立方米。箱體為L(zhǎng)F6-M防銹鋁合金焊接的承壓容器。前、后貯箱箱底均為長(zhǎng)、短軸之比為1.4的橢球殼,后底開(kāi)有4個(gè)帶漩渦消除器的推進(jìn)劑出口。貯箱側(cè)壁裝有防晃板。
燃料箱長(zhǎng)6.36米,直徑2.25米,容積23立方米。材料和貯箱箱底尺寸與氧化劑箱相同。貯箱側(cè)壁為化銑壁板焊成的圓筒殼。
箱間段、燃料箱后過(guò)渡段、尾段均為半硬殼結(jié)構(gòu),材料都是LY12硬鋁合金。
級(jí)間段總高1.6米。上部筒殼是LY12半硬殼結(jié)構(gòu),下部桿系由16根30CrMnSiA合金鋼管焊成。一、二子級(jí)分離時(shí),二子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈴臈U系中排出。為保護(hù)一子級(jí)氧化劑箱不被燒穿,貯箱前底外裝有玻璃防熱套。6
二子級(jí)
二子級(jí)結(jié)構(gòu)包括儀器艙、貯箱和尾段。
儀器艙總高1.75米,錐形半硬殼結(jié)構(gòu)。距下端面0.2米處設(shè)有一橫梁,支持慣性儀器基座。大部分儀器懸掛在艙壁上。為方便檢查、更換艙內(nèi)的儀器設(shè)備,全艙開(kāi)有兩排共6個(gè)艙口。儀器艙殼體材料為L(zhǎng)Y12。
貯箱總長(zhǎng)3.5米,共底結(jié)構(gòu)。共底上部是燃料箱,容積4.6立方米,下部是氧化劑箱,容積為5.3立方米。共底上凸,能承受0.11兆帕的負(fù)壓。下貯箱后底是半錐角48度的模鍛錐形底。其中央開(kāi)有人孔,輸送管從此孔口蓋中央引出。錐形底下端固定二子級(jí)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),承受29 .42千牛的發(fā)動(dòng)機(jī)推力。燃料輸送管沿氧化劑箱外壁進(jìn)入貯箱后過(guò)渡段并進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)泵口。兩個(gè)貯箱的推進(jìn)劑出口處都裝有漩渦消除器。貯箱側(cè)壁裝有防晃板。貯箱材料為L(zhǎng)F6-M防銹鋁合金。貯箱后過(guò)渡段為高0.8米的半硬殼結(jié)構(gòu)。殼內(nèi)安裝10個(gè)欽合金氣瓶,貯存高壓氮?dú)狻?/p>
尾段高1.9米,是由8根大梁和析條構(gòu)成的加筋殼體。大梁下端是連接級(jí)間爆炸螺栓的接頭。尾段下部裝著舵圈,其上安裝4組舵機(jī)和燃?xì)舛?。尾段殼體材料為L(zhǎng)Y12。6
三子級(jí)
三子級(jí)結(jié)構(gòu)由儀器支架和轉(zhuǎn)接錐組成。
儀器支架高0.49米,底部直徑0.7米。上部是桿系,桿頂裝衛(wèi)星彈射器。彈射器由鍍金內(nèi)殼、外殼、壓縮彈簧、爆炸螺栓4部分組成。內(nèi)、外殼法蘭用兩個(gè)爆炸螺栓聯(lián)接。鍍金內(nèi)殼用螺栓與衛(wèi)星固連。爆炸螺栓解鎖后,壓縮彈簧將鍍金內(nèi)殼和衛(wèi)星一起彈出,實(shí)現(xiàn)星箭分離。支架下部是圓形板。支架下端框與固體發(fā)動(dòng)機(jī)固連。支架材料為12L。支架上裝程序機(jī)構(gòu)及遙測(cè)、外測(cè)設(shè)備。
轉(zhuǎn)接錐高0.2米,半錐角45度,半硬殼結(jié)構(gòu)。錐體上端框與三子級(jí)固體發(fā)動(dòng)機(jī)連接,下端框與二子級(jí)儀器艙前端框相連。轉(zhuǎn)接錐在火箭一、二級(jí)飛行時(shí)支撐第三級(jí)火箭,材料為L(zhǎng)Y12。6
衛(wèi)星整流罩
整流罩由兩個(gè)半罩扣合而成。兩個(gè)半罩用6個(gè)爆炸螺栓連接。罩體上部是玻璃鋼錐殼,長(zhǎng)1.2米;下部筒殼是LY12鋁合金材料制成的半硬殼結(jié)構(gòu)。整流罩頂部、尾部各置兩對(duì)火藥作動(dòng)筒供拋罩使用。罩體尾部用4個(gè)爆炸螺栓與二子級(jí)連接。6
推進(jìn)系統(tǒng)火箭推進(jìn)系統(tǒng)由一、二子級(jí)液體發(fā)動(dòng)機(jī)及推進(jìn)劑增壓輸送系統(tǒng)和三子級(jí)固體發(fā)動(dòng)機(jī)組成。
一子級(jí)推進(jìn)(1)發(fā)動(dòng)機(jī)
YF-2發(fā)動(dòng)機(jī)由并聯(lián)總裝在一個(gè)機(jī)架上的4臺(tái)獨(dú)立工作的YF-1單機(jī)組成。每臺(tái)YF-1單機(jī)自成獨(dú)立系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)采用偏二甲肼+硝酸-27S自燃推進(jìn)劑,海平面推力1020千牛,海平面比沖2349?!っ?公斤,真空比沖2607?!っ?公斤,推進(jìn)劑總流量434.4公斤/秒,混合比2.46,工作時(shí)間約140秒,全機(jī)質(zhì)量1180公斤,最大外輪廓尺寸(高度×直徑)為2.655米×2.25米。6
YF-2采用閉式渦輪泵供應(yīng)系統(tǒng),主、副系統(tǒng)采用同種推進(jìn)劑,渦輪轉(zhuǎn)速16500轉(zhuǎn)/分。推力室采用夾層釬焊結(jié)構(gòu),主要材料為耐熱合金鋼。推力室頭部用燃料內(nèi)冷卻,身部夾層由氧化劑進(jìn)行再生冷卻。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)還包括起動(dòng)、推力調(diào)節(jié)等系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)閥門采用電爆管控制,起動(dòng)、轉(zhuǎn)級(jí)、關(guān)機(jī)迅速。
YF-2發(fā)動(dòng)機(jī)首先起動(dòng)Ⅱ、Ⅳ號(hào)分機(jī),0.3秒后再起動(dòng)Ⅰ、Ⅲ號(hào)分機(jī)。兩種推進(jìn)劑起動(dòng)閥門打開(kāi)后,推進(jìn)劑在貯箱增壓壓力及液柱靜壓下向發(fā)動(dòng)機(jī)腔道充填。0.85秒后,火藥起動(dòng)器藥柱點(diǎn)燃,燃?xì)獯祫?dòng)渦輪,泵開(kāi)始工作,兩種推進(jìn)劑進(jìn)入推力室自燃點(diǎn)火并向主級(jí)工作狀態(tài)過(guò)渡。此時(shí),渦輪逐漸被燃?xì)獍l(fā)生器產(chǎn)生的燃?xì)怛?qū)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)受到外界及內(nèi)部偶然因素干擾時(shí),壓調(diào)器、穩(wěn)定器使其自動(dòng)回復(fù)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)分兩步:首先使壓調(diào)器進(jìn)入末級(jí)工作狀態(tài),推力減半,然后關(guān)閉斷流閥門,切斷推進(jìn)劑供應(yīng),終止推力。6
(2)輸送系統(tǒng)
YF-2發(fā)動(dòng)機(jī)采用泵壓式輸送系統(tǒng)。氧化劑泵入口壓力為0.333兆帕,燃料泵入口壓力為0.265兆帕。氧化劑箱、燃料箱各有4個(gè)出口,各通過(guò)4根輸送導(dǎo)管進(jìn)入泵口。導(dǎo)管材料為L(zhǎng)F6-M。為補(bǔ)償尺寸偏差和結(jié)構(gòu)變形,導(dǎo)管中間裝多根不銹鋼補(bǔ)償軟管。
(3)增壓系統(tǒng)
采用氮?dú)庠鰤?。冷氮?dú)赓A存在20兆帕壓力的合金鋼高壓氣瓶中。氣瓶總?cè)莘e0.44立方米。
電爆閥門打開(kāi)后,高壓氣瓶中的冷氮?dú)饨?jīng)過(guò)減壓進(jìn)入氮?dú)饧訙仄?。發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪廢氣引入氮?dú)饧訙仄鲗⒌獨(dú)饧訜岬郊s270攝氏度,通過(guò)增壓管道送入貯箱增壓。氧化劑貯箱最高增壓壓力(即保險(xiǎn)閥門打開(kāi)壓力)為0.294兆帕,燃料貯箱最高增壓壓力為0.255兆帕。6
(4)火工品
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)-斷流閥門、火藥起動(dòng)器、壓調(diào)器及增壓系統(tǒng)的開(kāi)啟閥門均用電爆管控制。其發(fā)火電流為2安,安全電流0.2安。
二子級(jí)推進(jìn)(1)發(fā)動(dòng)機(jī)
YF-3發(fā)動(dòng)機(jī)是在YF-1單機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的高空發(fā)動(dòng)機(jī),主要變化有:加裝玻璃鋼噴管延捎諼,使噴管面積比由10增加到48.2;渦輪泵組由燃燒室上方移到側(cè)面,使發(fā)動(dòng)機(jī)總長(zhǎng)度縮短;渦輪廢氣改從噴管內(nèi)排出;采用小型機(jī)架將推力傳至貯箱錐底;采取了可靠的高空點(diǎn)火措施。
YF-3發(fā)動(dòng)機(jī)真空推力294.2千牛,真空比沖2746?!っ?公斤(改進(jìn)后,真空推力為320.2千牛,真空比沖為2814?!っ?公斤),推進(jìn)劑流量113.77公斤/秒,混合比2.48,工作時(shí)間102秒。發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量350公斤,最大外輪廓尺寸(高度×直徑)為2.445米×1.55米。6
(2)輸送系統(tǒng)
同一子級(jí)。其中氧化劑泵入口壓力為0.304兆帕,燃料泵入口壓力為0.245兆帕。
(3)增壓系統(tǒng)
同一子級(jí),但改用鈦合金氣瓶。系統(tǒng)總?cè)莘e0.2立方米,共用10個(gè)氣瓶(每個(gè)氣瓶容積20升,質(zhì)量8.6公斤)。氧化劑箱最高增壓壓力0.432兆帕,燃料箱最高增壓壓力約0.314兆帕。
(4)火工品
同一子級(jí)。6
三子級(jí)推進(jìn)三子級(jí)采用FG-02固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)總長(zhǎng)4.0米,直徑0.77米,總質(zhì)量2056公斤,裝藥量1800公斤,真空總沖約4440千?!っ?,真空平均比沖約2472牛·秒/公斤,工作時(shí)間約40秒。工作時(shí)火箭旋轉(zhuǎn)角速度180轉(zhuǎn)/分。
發(fā)動(dòng)機(jī)采用聚硫橡膠推進(jìn)劑。殼體由高強(qiáng)度合金鋼焊接而成,壁厚2.5毫米。內(nèi)絕熱層材料為石棉酚醛。在圓管形藥柱外包覆了丁腈橡膠。發(fā)動(dòng)機(jī)采用固定式單噴管,由高硅氧酚醛玻璃鋼制造。喉襯材料為石墨。
發(fā)動(dòng)機(jī)用小火箭式點(diǎn)火器點(diǎn)火。點(diǎn)火藥系速燃的聚硫推進(jìn)劑。6
制導(dǎo)控制長(zhǎng)征一號(hào)飛行分為第一、二級(jí)動(dòng)力飛行、第二級(jí)滑行和第三級(jí)加速飛行三個(gè)階段。除第三級(jí)加速的火箭自旋穩(wěn)定,箭上僅靠時(shí)間指令裝置控制外,其余都由裝在二子級(jí)火箭上的全慣性控制系統(tǒng)控制。
制導(dǎo)系統(tǒng)制導(dǎo)系統(tǒng)采用位置捷聯(lián)補(bǔ)償縱向制導(dǎo)加坐標(biāo)轉(zhuǎn)換橫向?qū)б?img src="https://img-xml.kepuchina.cn/images/newsWire/lRtwHfPMSjVHk8akpZLpI2FlactHQUGpNIvI.jpg" alt="" />法向?qū)б桨?。在第二?jí)火箭關(guān)機(jī)時(shí),制導(dǎo)系統(tǒng)控制關(guān)機(jī)參數(shù),使第三級(jí)火箭能滑行到預(yù)定的點(diǎn)火位置和具有精確的點(diǎn)火初速。
制導(dǎo)系統(tǒng)由加速度計(jì)(包括陀螺加速度計(jì)、回路放大器、整形放大器)、數(shù)字計(jì)算裝置、模擬計(jì)算裝置、橫法向儀(包括橫向加速度計(jì)、法向加速度計(jì)、橫法向放大器)組成。此外,制導(dǎo)系統(tǒng)還接收水平陀螺儀、垂直陀螺儀的Δφ、ψ信號(hào)。
制導(dǎo)原理如下:
火箭按預(yù)定視速度關(guān)機(jī)。關(guān)機(jī)方程包括火箭縱向視速度和3個(gè)補(bǔ)償量。陀螺加速度表測(cè)出火箭縱向視加速度,經(jīng)數(shù)字計(jì)算裝置積分后送入關(guān)機(jī)控制電路,構(gòu)成關(guān)機(jī)主量,向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出一級(jí)關(guān)機(jī)預(yù)令和主令、二級(jí)關(guān)機(jī)主令。3項(xiàng)補(bǔ)償分別補(bǔ)償關(guān)機(jī)時(shí)間偏差、常值偏差(如起飛質(zhì)量偏差、發(fā)動(dòng)機(jī)推力偏差等)和隨機(jī)干擾(如陣風(fēng)等)。
加速度計(jì)縱向采用氣浮陀螺加速度計(jì),橫、法向采用擺式加速度計(jì)。計(jì)算裝置包括數(shù)字計(jì)算裝置和模擬計(jì)算裝置兩部分。前者由加速度存貯器、可逆計(jì)數(shù)器、積分運(yùn)算器組成,完成視速度裝訂、存貯和視加速度積分運(yùn)算。模擬計(jì)算裝置包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、變系數(shù)及脈沖調(diào)制器和乘法器。其功用是在射前進(jìn)行3個(gè)補(bǔ)償系數(shù)裝訂并在飛行中實(shí)施補(bǔ)償。裝置中各種邏輯電路多采用晶體管分立元件,因而較重,總質(zhì)量達(dá)65公斤。
姿態(tài)控制敏感元件包括水平陀螺儀、垂直陀螺儀、速率陀螺儀及橫法向儀。中間裝置是由整流校正網(wǎng)絡(luò)和綜合放大器組成的3套變換放大器,分別對(duì)一級(jí)、二級(jí)動(dòng)力飛行段及滑行段姿控參數(shù)進(jìn)行變換放大。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由8套舵機(jī)及滑行段姿控冷氣噴射電磁閥組成,它們分別帶動(dòng)8個(gè)燃?xì)舛婧涂刂?個(gè)冷氮?dú)鈬姽堋?/p>
水平陀螺儀、垂直陀螺儀都是靜壓氣浮軸承支撐的二自由度陀螺儀。前者測(cè)量俯仰角偏差,后者測(cè)量偏航、滾動(dòng)角。
三子級(jí)控制三子級(jí)沒(méi)有控制系統(tǒng),僅有一組控制電路,完成第三級(jí)火箭起旋、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、衛(wèi)星分離以及整流罩的解鎖和拋射工作。電路由兩個(gè)鐘表機(jī)構(gòu)、配電盒和電池組成。
三子級(jí)火箭的起始姿態(tài)由二子級(jí)姿態(tài)控制系統(tǒng)保證。二、三級(jí)分離后3秒,起旋火箭點(diǎn)火,使第三級(jí)轉(zhuǎn)速達(dá)到180轉(zhuǎn)/分。經(jīng)過(guò)3.5秒,固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。工作約40秒后,發(fā)動(dòng)機(jī)耗盡熄火。火箭與俠星分離時(shí),俯仰及偏航姿態(tài)角不超過(guò)4度。
遙測(cè)跟蹤二子級(jí)火箭上裝有一套遙測(cè)系統(tǒng)和一套跟蹤系統(tǒng)。三子級(jí)上裝一套簡(jiǎn)化的遙測(cè)和跟蹤系統(tǒng)。
遙測(cè)系統(tǒng)二子級(jí)上裝有BWY-3大容量遙測(cè)系統(tǒng),測(cè)量一、二級(jí)飛行中300多個(gè)參數(shù)。三子級(jí)上的簡(jiǎn)易遙測(cè)系統(tǒng)測(cè)量22個(gè)參數(shù)。
BWY-3遙測(cè)設(shè)備采用以時(shí)分制為基礎(chǔ)的混合調(diào)制體制。數(shù)字量及高精度緩變參數(shù)使用脈碼調(diào)制(PCM),低精度大容量速變參數(shù)使用脈幅調(diào)制(PAM),載波為調(diào)頻(FM),即PACM-FM制。測(cè)量距離不低于1800公里。
系統(tǒng)有多個(gè)中間裝置進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。其中,控制系統(tǒng)脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)準(zhǔn)數(shù)字化中間裝置分頻后,再進(jìn)行高、低位模數(shù)相加,送往緩變通道傳輸。
發(fā)射場(chǎng)的108乙中心計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理遙測(cè)數(shù)據(jù)。主要飛行參數(shù)用筆錄儀實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。
跟蹤系統(tǒng)采用連續(xù)波雷達(dá)測(cè)速、單脈沖雷達(dá)定位的無(wú)線電外彈道測(cè)量跟蹤系統(tǒng)。
連續(xù)波測(cè)量跟蹤系統(tǒng)測(cè)量火箭飛行速度。地面上設(shè)一個(gè)雷達(dá)主站和兩個(gè)副站。二子級(jí)火箭上裝一部發(fā)射功率2瓦的連續(xù)波雷達(dá)應(yīng)答機(jī)。3個(gè)站收到的信號(hào)與固定發(fā)射信號(hào)比較,就可得到與火箭飛行速度成正比的多普勒頻率,從而及時(shí)測(cè)量出火箭飛行速度。
單脈沖測(cè)量跟蹤系統(tǒng)包括地面上一臺(tái)精密跟蹤雷達(dá)和二子級(jí)火箭上的單脈沖雷達(dá)應(yīng)答機(jī),其發(fā)射功率大于30瓦,可實(shí)時(shí)對(duì)火箭定位。
在二子級(jí)火箭上還裝有一部導(dǎo)引雷達(dá)應(yīng)答機(jī)。它可對(duì)連續(xù)波雷達(dá)和單脈沖雷達(dá)實(shí)施波束導(dǎo)引,便于捕獲目標(biāo)。應(yīng)答機(jī)發(fā)射功率約800瓦。
上述雷達(dá)均在厘米波段工作。
三子級(jí)遙測(cè)三子級(jí)上裝有一套簡(jiǎn)易的遙測(cè)和跟蹤系統(tǒng),包括一套主交換子、小型發(fā)射機(jī)及單脈沖雷達(dá)應(yīng)答機(jī),用于測(cè)量第三級(jí)飛行的22個(gè)遙測(cè)參數(shù)。
電源配電控制系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)各有自己獨(dú)立的電源與配電系統(tǒng)。其組成均包括直流電池(一次電源)、晶體換流器、配電器(分主、副及程序配電器)及電纜網(wǎng)。各分離面上均使用通電脫落和機(jī)械強(qiáng)制脫落的分離插頭座。
全箭各系統(tǒng)共裝銀鋅電池10個(gè),工作電壓均為28±3伏,其中二子級(jí)控制系統(tǒng)用的最大工作電流為100安。供慣性器件使用的高精度換流器輸出電壓40±2伏,頻率精度為1.5×10^(-4)。
一子級(jí)電源配電系統(tǒng)質(zhì)量115公斤,二子級(jí)140公斤。
自毀系統(tǒng)為保證航區(qū)安全,火箭一、二級(jí)飛行時(shí)可按指令實(shí)時(shí)自毀?;鸺詺到y(tǒng)自成獨(dú)立系統(tǒng)。
延時(shí)自毀在一子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)收到“關(guān)機(jī)預(yù)令”的同時(shí),副控制器發(fā)出一子級(jí)延時(shí)自毀指令。經(jīng)鐘表機(jī)構(gòu)延時(shí)175秒,爆炸器引爆,炸穿氧化劑、燃料兩個(gè)貯箱,剩余推進(jìn)劑混合,將工作完畢的一子級(jí)火箭在空中炸毀。二子級(jí)延時(shí)引爆原理與一子級(jí)相同,只是延時(shí)時(shí)間為483秒。
失穩(wěn)自毀在水平陀螺儀和垂直陀螺儀的內(nèi)、外環(huán)上分別裝有兩對(duì)自毀觸點(diǎn)。當(dāng)火箭三個(gè)姿態(tài)角超出允許范圍(±10度)時(shí)自毀觸點(diǎn)閉合,火箭自毀(起飛后10~60秒立即爆炸;60秒至二級(jí)“預(yù)令”延時(shí)15秒爆炸)。如果火箭飛行程序發(fā)生故障,不能按要求轉(zhuǎn)彎,水平陀螺儀上的安全觸點(diǎn)不能及時(shí)斷開(kāi),程序故障自毀電路隨即接通。
地面安控除箭上自毀系統(tǒng)外,火箭還可以按接收的地面指令炸毀。當(dāng)火箭飛出預(yù)定安全管道且不可糾正時(shí),地面發(fā)出的安全自毀指令通過(guò)箭上4個(gè)全向天線進(jìn)入安全指令接收機(jī),經(jīng)處理后引爆箭上爆炸器,將火箭炸毀。
技術(shù)參數(shù)長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭參考數(shù)據(jù):
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系列型號(hào)長(zhǎng)征一號(hào)長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭是一種三級(jí)火箭,主要用于發(fā)射近地軌道小型有效載荷?;鸺L(zhǎng)29.86米,最大直徑2.25米,起飛重量81.6噸,起飛推力112噸,能把300千克重的衛(wèi)星送入440公里高的近地軌道。1970年4月24日,長(zhǎng)征1號(hào)運(yùn)載火箭成功地將“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,奠定了長(zhǎng)征系列火箭發(fā)展的基礎(chǔ)3。
長(zhǎng)征一號(hào)乙長(zhǎng)征一號(hào)乙運(yùn)載火箭也被稱作“長(zhǎng)征一號(hào)馬杰”。是長(zhǎng)征一號(hào)的第一個(gè)改進(jìn)方案。方案提出使用意造馬杰火箭的第三級(jí)意麗絲固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)替換國(guó)產(chǎn)的第三級(jí)GF-02固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)?;鸺囊?、二級(jí)沒(méi)有更變。但當(dāng)時(shí)因缺乏資金所以沒(méi)有向意大利購(gòu)買馬杰火箭的第三級(jí),長(zhǎng)征一號(hào)乙也沒(méi)有投入生產(chǎn)7。
長(zhǎng)征一號(hào)丙長(zhǎng)征一號(hào)丙運(yùn)載火箭也沒(méi)有投入生產(chǎn)。第一、二級(jí)使用長(zhǎng)征一號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī),保留不變,而第三級(jí)使用更先進(jìn)的四氧化二氮偏二甲肼固體燃料,使火箭的近地運(yùn)載能力提高到半噸。1984年首次成功測(cè)試第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī),但因種種原因,中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院于1988年取消了長(zhǎng)一丙工程。
長(zhǎng)征一號(hào)丁長(zhǎng)征一號(hào)丁運(yùn)載火箭(又稱:長(zhǎng)征一號(hào)D),是長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭的改進(jìn)型。主要的改進(jìn)有:提高一子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力;提高二、三子級(jí)性能;采用“平臺(tái)-計(jì)算機(jī)”全慣性制導(dǎo)。經(jīng)過(guò)改進(jìn),長(zhǎng)征一號(hào)丁火箭可以發(fā)射各種低軌道衛(wèi)星,并已投入商業(yè)發(fā)射。
1990年代初,中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院再次把長(zhǎng)征一號(hào)的改進(jìn)課題搬到了研討桌上,提出了長(zhǎng)征一號(hào)?。ê?jiǎn)稱:長(zhǎng)一丁,CZ-1D)。方案中提到將長(zhǎng)一丙工程的碩果,新研制的四氧化二氮偏二甲肼固體第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī),作為長(zhǎng)一丁的第二級(jí)。第一、三級(jí)保留不變。1995年首發(fā)成功,2002年最后發(fā)射。雖然長(zhǎng)一丁有740千克的近地能力和440千克的地同步能力,但因長(zhǎng)一丁的幾次任務(wù)均為亞軌任務(wù),所以還不能算作航天火箭任務(wù)。截至現(xiàn)在尚未進(jìn)行外太空的航天運(yùn)載任務(wù)3。
20世紀(jì)90年代投入商業(yè)發(fā)射的火箭是長(zhǎng)征一號(hào)D。長(zhǎng)征一號(hào)D是長(zhǎng)征一號(hào)的改進(jìn)型,主要改進(jìn)是:提高了一子級(jí)性能,更換了二、三子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)及推進(jìn)劑,并且將三子級(jí)改為既可自旋穩(wěn)定姿態(tài)又可三軸姿態(tài)穩(wěn)定和慣性制導(dǎo)的可控火箭7。