長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭介紹（三）——長(zhǎng)征三號(hào)

長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭介紹（三）——長(zhǎng)征三號(hào)

研制背景：

地球靜止軌道距地面3.6萬(wàn)千米，掌握地球靜止軌道發(fā)射技術(shù)，發(fā)射同步定點(diǎn)通信衛(wèi)星，是航天技術(shù)的新飛躍。20世紀(jì)60～70年代，由于地球靜止軌道同步通信衛(wèi)星具有的優(yōu)越性，美國(guó)、蘇聯(lián)和歐洲競(jìng)相發(fā)展大推力運(yùn)載火箭發(fā)射通信衛(wèi)星。1964年美國(guó)首先發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星；隨后蘇聯(lián)也發(fā)射了大橢圓軌道通信衛(wèi)星；1974年歐洲發(fā)射了第一顆地球同步軌道衛(wèi)星。

1970年4月24日中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功后，20世紀(jì)70年代中期，為了完善中國(guó)的通信系統(tǒng)建設(shè)，促進(jìn)航天與電子技術(shù)的發(fā)展，中共中央決定實(shí)施衛(wèi)星通信工程。

因此，為發(fā)射地球同步軌道通信衛(wèi)星，長(zhǎng)征三號(hào)投入研究！

總體概述：

長(zhǎng)征三號(hào)（代號(hào)：CZ-3）是20世紀(jì)70～80年代中國(guó)研制的一型三級(jí)液體運(yùn)載火箭，為發(fā)射地球同步軌道通信衛(wèi)星而研制。長(zhǎng)征三號(hào)以長(zhǎng)征二號(hào)丙火箭為原型增加了氫氧第三級(jí)，1978年啟動(dòng)研制；1984年1月29日首次發(fā)射因第三級(jí)故障衛(wèi)星未入軌；1984年4月8日長(zhǎng)征三號(hào)成功發(fā)射中國(guó)第一顆通信衛(wèi)星東方紅二號(hào)；1990年4月7日長(zhǎng)征三號(hào)成功將美國(guó)休斯公司亞洲1號(hào)衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，中國(guó)航天開始進(jìn)入國(guó)際航天發(fā)射市場(chǎng) 。

長(zhǎng)征三號(hào)是中國(guó)火箭發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，該火箭首次采用了液氫和液氧作為第三級(jí)火箭推進(jìn)劑，首次實(shí)現(xiàn)了火箭的多次啟動(dòng)，首次將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭的研制成功使中國(guó)成為世界上第四個(gè)具有地球同步衛(wèi)星發(fā)射能力的國(guó)家。

研制歷程：

1975年3月，中國(guó)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)作為衛(wèi)星通信工程重要組成的長(zhǎng)征三號(hào)火箭立項(xiàng)研制。

1977年9月，研制通信衛(wèi)星及其長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭（代號(hào)CZ-3）工程，被列為航天工業(yè)的三項(xiàng)重點(diǎn)之一。

1978年，長(zhǎng)征三號(hào)啟動(dòng)方案設(shè)計(jì)。

1980年，長(zhǎng)征三號(hào)開始進(jìn)入初步設(shè)計(jì)。

1984年1月29日，長(zhǎng)征三號(hào)首次發(fā)射，因第三級(jí)二次啟動(dòng)后未能正常工作，衛(wèi)星沒(méi)有進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，僅進(jìn)行了通信試驗(yàn)。

1984年4月，長(zhǎng)征三號(hào)發(fā)射中國(guó)第一顆通信衛(wèi)星東方紅二號(hào)成功，標(biāo)志著中國(guó)首期衛(wèi)星通信工程系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng)。

20世紀(jì)80年代中期，由于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，原第一期衛(wèi)星通信工程不能滿足衛(wèi)星通信事業(yè)發(fā)展需要。

1986年2月，中共中央決定開展第二期衛(wèi)星通信工程，同時(shí)為了投入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)，提高長(zhǎng)征火箭的競(jìng)爭(zhēng)力，需要性能更好的新型火箭。因此，當(dāng)月長(zhǎng)征三號(hào)甲（CZ-3A）正式立項(xiàng)研制。

1990年4月7日，長(zhǎng)征三號(hào)首次執(zhí)行外星發(fā)射服務(wù)合同，成功發(fā)射了亞洲一號(hào)衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌精確位置數(shù)據(jù)實(shí)際只偏差了9千米。

1994年2月8日，長(zhǎng)征三號(hào)甲將兩顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，首次發(fā)射成功。

技術(shù)特點(diǎn)：

長(zhǎng)征三號(hào)（CZ-3）是一枚三級(jí)液體運(yùn)載火箭，主要用于發(fā)射地球同步軌道（GTO）有效載荷，其GTO運(yùn)載能力為1.45噸，全箭起飛質(zhì)量204噸，全長(zhǎng)44.56米，一、二子級(jí)直徑3.35米、三子級(jí)直徑2.25米，衛(wèi)星整流罩最大直徑3.0米。一子級(jí)和二子級(jí)使用偏二甲肼和四氧化二氮作為推進(jìn)劑，三子級(jí)則使用效能更高的液氫和液氧。

長(zhǎng)征三號(hào)全箭由一子級(jí)、二子級(jí)、三子級(jí)和衛(wèi)星整流罩等箭體結(jié)構(gòu)及箭上的推進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、外測(cè)安全系統(tǒng)、滑行段推進(jìn)劑管理與姿態(tài)控制系統(tǒng)等組成。

長(zhǎng)征三號(hào)一、二級(jí)之間的分離采用熱分離方式。三級(jí)和衛(wèi)星星箭分離有兩種方式，可以采用反推火箭，也可以采用分離彈簧。發(fā)射國(guó)內(nèi)衛(wèi)星時(shí)，包帶解鎖后，安裝在三子級(jí)后短殼上的反推火箭點(diǎn)火，使三子級(jí)減速，實(shí)現(xiàn)分離。發(fā)射外國(guó)衛(wèi)星時(shí)，應(yīng)用戶要求，采用了分離彈簧。

長(zhǎng)征三號(hào)的系列型號(hào)有：長(zhǎng)征三號(hào)甲（CZ-3A）、長(zhǎng)征三號(hào)乙（CZ-3B）、長(zhǎng)征三號(hào)丙（CZ-3C）。

長(zhǎng)征三號(hào)甲

長(zhǎng)征三號(hào)甲（CZ-3A）是在長(zhǎng)征三號(hào)成功之后研制的大型三級(jí)火箭，其各方面的技術(shù)性能比長(zhǎng)征三號(hào)都有較大幅度的提高。長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的一、二級(jí)與長(zhǎng)征三號(hào)的一、二級(jí)相同，三級(jí)則是新研制的大推力的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，推力比長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭大兩倍多?；鸺L(zhǎng)52.5米，芯級(jí)最大直徑3.35米，運(yùn)載能力地球同步轉(zhuǎn)移軌道2.6噸，主要用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星。

長(zhǎng)征三號(hào)乙

長(zhǎng)征三號(hào)乙（CZ-3B），是三級(jí)液體捆綁式運(yùn)載火箭，用長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭為芯級(jí)，捆綁四臺(tái)液體助推器?；鸺L(zhǎng)54.838米，芯級(jí)最大直徑8.45米，運(yùn)載能力在地球同步轉(zhuǎn)移軌道時(shí)為5噸?；鸺饕糜诎l(fā)射地球同步衛(wèi)星，可單星或多星發(fā)射。該火箭為中國(guó)同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力最大的商用運(yùn)載火箭。

長(zhǎng)征三號(hào)丙

長(zhǎng)征三號(hào)丙（CZ-3C）是中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院在研制長(zhǎng)征三號(hào)乙的同時(shí)，研制的另外一種型號(hào)運(yùn)載火箭。長(zhǎng)征三號(hào)丙采用長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭作為芯級(jí)，捆綁了兩個(gè)助推器，其他部分基本與長(zhǎng)三乙相同，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力為3.7噸。

價(jià)值意義：

長(zhǎng)征三號(hào)的發(fā)射費(fèi)用在世界各國(guó)中是最低的，每發(fā)火箭的發(fā)射費(fèi)約3500萬(wàn)美元（1993～1994年價(jià)格）。長(zhǎng)征三號(hào)的研制成功，表明中國(guó)火箭技術(shù)的提高，是中國(guó)火箭發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。長(zhǎng)征三號(hào)首次采用了液氫和液氧作為火箭推進(jìn)劑，首次實(shí)現(xiàn)了火箭的多次啟動(dòng)，首次將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。

長(zhǎng)征三號(hào)系列火箭作為一種有前途的商用運(yùn)載火箭，具有良好的發(fā)展?jié)摿?，?duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)稍加優(yōu)化與減重處理就可以提高運(yùn)載能力；更長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)想可以構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)GTO運(yùn)載能力約14噸的二級(jí)半新的重型運(yùn)載火箭，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力將顯著增強(qiáng)。

長(zhǎng)征三號(hào)作為中國(guó)第三代運(yùn)載火箭，在第二代基礎(chǔ)上持續(xù)開展可靠性增長(zhǎng)和技術(shù)改進(jìn)，采用系統(tǒng)級(jí)冗余數(shù)字控制系統(tǒng)，增加了三子級(jí)，任務(wù)適應(yīng)能力大大提高。為滿足載人航天任務(wù)需求增加故檢逃逸系統(tǒng)而研制載人火箭，大幅度提升任務(wù)可靠性，并且簡(jiǎn)化發(fā)射場(chǎng)測(cè)發(fā)流程，提高使用維護(hù)性能。

總結(jié)：

時(shí)代在進(jìn)步，技術(shù)在發(fā)展，未來(lái)隨著火箭更新?lián)Q代，相信新時(shí)代的航天人在后續(xù)型號(hào)研制中能夠發(fā)揚(yáng)長(zhǎng)征三號(hào)系列火箭的優(yōu)良基因、充分汲取新一代火箭的新成果，從中國(guó)的“金牌”創(chuàng)新發(fā)展成世界“金牌”火箭，并在未來(lái)航天事業(yè)中發(fā)揮更重要的作用。