長征三號甲運載火箭

長征三號甲運載火箭是在長征三號運載火箭發射成功後研製的三級大型運載火箭,其性能較長征三號運載火箭有顯著的提高,推力比長征三號火箭大兩倍多。該火箭於1985年3月開始方案論證,1986年4月開始研製,1994年首次試飛成功,從首飛至今已連續成功發射27次,發射「東方紅三號」、「北斗一號」、「嫦娥一號」等多顆衛星,成功率為百分之百,有「金牌火箭」之稱。

長征三號甲運載火箭
長征三號甲運載火箭渲染圖
用途不可重複使用之運載火箭
製造者中國運載火箭技術研究院(CALT)
製造國家 中華人民共和國
外型及質量參數
高度52.52米(172.3英尺)
直徑3.35米(11.0英尺)
質量242,000公斤(534,000磅)
節數3節
酬載量
GTO有效載荷
質量2,600公斤(5,700磅)[註 1]
LEO有效載荷
質量6,000公斤(13,000磅)[註 2]
SSO有效載荷
質量5,100公斤(11,200磅)[註 3]
相關火箭
本系列長征三號系列火箭
衍生型號長征三號乙
長征三號丙
相似型號擎天神2號運載火箭
發射歷史
現況現役
發射場西昌衛星發射中心二號或三號發射工位
總發射次數27次
成功次數27次
首次發射1994年2月8日
著名載荷嫦娥一號
北斗導航衛星
風雲二號氣象衛星
第一節
高度23.272米(76.35英尺)
直徑3.35米(11.0英尺)
燃料重量171,800公斤(378,800磅)
引擎YF-21C
單引擎推力2,961.6 kN(665,800 lbf
比衝量260.7秒
推進時間146秒
燃料偏二甲肼 / 四氧化二氮
第二節
高度11.276米(36.99英尺)
直徑3.35米(11.0英尺)
燃料重量32,600公斤(71,900磅)
引擎YF-24E
主機:YF-22E
游機:4×YF-23C
單引擎推力主機:742 kN(167,000 lbf
游機:47.1 kN(10,600 lbf
比衝量主機:298秒
游機:296.8秒
推進時間115秒
燃料偏二甲肼 / 四氧化二氮
第三節
高度12.375米(40.60英尺)
直徑3米(9.8英尺)
燃料重量18,200公斤(40,100磅)
引擎YF-75
單引擎推力83.585 kN(18,791 lbf
比衝量438秒
推進時間475秒
燃料液氧 / 液氫

長征三號甲運載火箭一、二子級除尺寸有某些改變外基本上與長征三號火箭的一、二子級相同;三子級則是在盡可能地利用了長征三號的經驗和成果的基礎上新研製的,換裝了長征三號使用的YF-73的下一代氫氧發動機YF-75,採用數位化、小型化的控制系統、四框架撓性平臺、大推力氫氧發動機、冷氦增壓系統、推進劑利用系統等新技術,直徑由2.25米增至3米。

作為長征三號甲系列火箭的基本型號,長征三號甲衍生出了長征三號乙長征三號丙兩型火箭。

2007年10月,中國首個月球探測器嫦娥一號使用此火箭於西昌衛星發射中心發射升空。

火箭結構描述

 
長征三號甲火箭起飛
一子級

一子級長23.272米,上部是裝有液體四氧化二氮的氧化劑箱,下部是裝有液體偏二甲肼的燃燒劑箱。一子級裝配有YF-21C型發動機,該發動機是由四台推力為75噸的液體四氧化二氮/偏二甲肼YF-20C發動機並聯而成。每台YF-20C型發動機的噴口可以在伺服機構的帶動下單向擺動以控制火箭飛行的姿態,最大的擺動角為10度。

二子級

二子級長11.276米,上部是裝有液體四氧化二氮的氧化劑箱,下部是裝有液體偏二甲肼的燃燒劑箱。二子級裝配有75噸推力的YF-22E型發動機(主發動機)和帶四個小噴管、總推力為4.8噸的游動發動機YF-23C。主發動機噴管固定不動,游動發動機噴管可作單向擺動,最大擺角60度,以控制箭體飛行姿態。

三子級

三子級長12.375米,上部是裝有液氫的燃燒劑箱,下部是裝有液氧的氧化劑箱。三子級採用的是YF-75氫氧發動機,具有二次啟動能力,由兩具獨立的單噴管發動機並聯而成,每台推力8.5噸,可在伺服機構的帶動下雙向擺動,最大綜合擺角4度,控制三子級箭體飛行姿態。

衛星整流罩

在火箭飛行穿過大氣層這段過程中,火箭頂部的衛星整流罩保護衛星免受來自大氣層的各種干擾。衛星整流罩為衛星提供了一個良好的環境。長征三號甲火箭的衛星整流罩由端頭帽、前錐段、圓柱段和倒錐段組成。端頭帽由玻璃鋼纖維材料製成,具有良好的無線電透波性。前錐段和圓柱段是由金屬蜂窩材料製成,倒錐段由化銑合金材料製成。如果需要,無線電透波窗口和操作窗口可以在柱段和前錐段上開口。長三甲火箭整流罩長8.887米,最大外直徑3.35米,其靜包絡最大直徑為3.0米。

星箭對接

長征三號甲火箭可以提供多種機械接口,但一般來說,提供標準的937B、1194或1194A機械接口。衛星的下端框與火箭的有效載荷支架的上端框對接,通過包帶來鎖緊。

飛行時序

事件 飛行時間(秒) 高度(千米) 發射場距離(千米) 緯度(北緯) 經度(東經)
起飛 0.0 1.8 0.0 28.2 102.0
程序轉彎 12.0 28.2 102.0
一子級關機 146.4 55.6 79.1 27.9 102.8
一、二子級分離和二子級發動機點火 147.9 56.8 82.3 27.9 102.8
整流罩拋罩 236.9 119.0 324.9 27.3 105.2
二子級主發動機關機 258.3 134.1 403.3 27.1 106.0
二子級游動發動機關機 263.3 137.8 423.0 27.1 106.2
二、三子級分離和三子級發動機一次點火 264.3 138.6 427.0 27.1 106.2
三子級一次關機 617.3 195.3 2291.5 21.4 123.5
滑行段開始 620.8 195.2 2316.6 21.3 123.8
滑行段結束和三子級發動機二次點火 1252.5 194.9 6853.7 2.1 160.8
三子級發動機二次關機和末速修正開始 1374.4 212.9 7855.1 -2.4 168.5
末速修正結束 1394.4 222.7 8044.3 -3.3 170.0
衛星/火箭分離 1474.4 288.0 8793.0 -6.6 175.9

發射歷史

飛行次序 火箭序號 有效載荷 起飛時間(UTC+8) 分離軌道 發射結果
1 遙901201 實踐四號
夸父一號模擬星[註 4](華凌集團之星)[註 5]
1994年2月8日
16時33分53秒
高橢圓軌道[註 6] 成功
2 遙901302 東方紅三號01星 1994年11月30日
01時02分
地球同步轉移軌道 成功
3 遙901303 東方紅三號02星(中星六號) 1997年5月12日
00時17分
地球同步轉移軌道 成功
4 遙四 烽火一號01星(中星22號衛星) 2000年1月26日
00時45分05秒
超同步轉移軌道 成功
5 遙五 北斗(1A) 2000年10月31日
00時02分
超同步轉移軌道 成功
6 遙六 北斗(1B) 2000年12月21日
00時20分
超同步轉移軌道 成功
7 遙七 北斗(1C) 2003年5月25日
00時34分04秒
超同步轉移軌道 成功
8 遙八 神通一號
中星20號
2003年11月15日
00時01分
超同步轉移軌道 成功
9 遙九 風雲二號C(風雲二號04星) 2004年10月19日
09時20分04.635秒
地球同步轉移軌道 成功
10 遙十 烽火一號02星(烽火一號A/中星22號A) 2006年9月13日
00時02分
超同步轉移軌道 成功
11 遙十一 風雲二號D(風雲二號05星) 2006年12月8日
08時53分22.656秒
地球同步轉移軌道 成功
12 遙十二 北斗(1D) 2007年2月3日
00時28分
超同步轉移軌道 成功
13 遙十三 北斗二號M1 2007年4月14日
04時11分08秒
中地球轉移軌道 成功
14 遙十五 鑫諾三號(中星五號C) 2007年6月1日
00時08分
超同步轉移軌道 成功
15 遙十四 嫦娥一號 2007年10月24日
18時05分04.602秒
高橢圓軌道[註 7] 成功
16 遙二十 風雲二號E(風雲二號06星) 2008年12月23日
08時54分04.330秒
地球同步轉移軌道 成功
17 遙十六 北斗二號IGSO1 2010年8月1日
05時30分04.278秒
地球同步轉移軌道 成功
18 遙二十一 神通一號02星(神通一號A/中星20號A) 2010年11月25日
00時09分04.339秒
超同步轉移軌道 成功
19 遙十八 北斗二號IGSO2 2010年12月18日
04時20分04.378秒
地球同步轉移軌道 成功
20 遙十九 北斗二號IGSO3 2011年4月10日
04時47分04.570秒
地球同步轉移軌道 成功
21 遙十七 北斗二號IGSO4 2011年7月27日
05時44分28.206秒
地球同步轉移軌道 成功
22 遙二十三 北斗二號IGSO5 2011年12月2日
05時07分04.189秒
地球同步轉移軌道 成功
23 遙二十二 風雲二號F(風雲二號07星) 2012年1月13日
08時56分04.326秒
地球同步轉移軌道 成功
24 遙二十四 風雲二號G(風雲二號08星) 2014年12月31日
09時02分04.197秒
地球同步轉移軌道 成功
25 遙二十六 北斗二號IGSO6 2016年3月30日
04時11分
地球同步轉移軌道 成功[1]
26 遙二十五 風雲二號H(風雲二號09星) 2018年6月5日
21時07分
地球同步轉移軌道 成功[2]
27 遙二十七 北斗二號IGSO7 2018年7月10日
04時58分
地球同步轉移軌道 成功[3]
成功率:100%

數據統計

1
2
3
4
5
1994
1999
2004
2009
2014
2019
  •   成功
  •   計劃
  •   部分成功
  •   失利

類似火箭

參考資料

  1. ^ 我国成功发射第22颗北斗导航卫星. 新華網. 2018-03-30 [2018-07-09]. (原始內容存檔於2018-07-10). 
  2. ^ 风云二号H星成功发射 服务“一带一路”沿线国家. 新華網. 2018-06-05 [2018-06-18]. (原始內容存檔於2020-08-08). 
  3. ^ 我国成功发射一颗北斗二号卫星. 新華網. 2018-07-10 [2018-07-09]. (原始內容存檔於2020-08-14). 

注釋

  1. ^ 遠地點35958公里,傾角28.5°
  2. ^ 200公里圓軌道,傾角28.5°
  3. ^ 軌道高度500公里
  4. ^ 模擬東方紅三號衛星平台,以中國神話人物命名
  5. ^ 冠名贊助
  6. ^ 200×36311公里,傾角28.5°;實際:209×36118公里,傾角28.5°,模擬地球同步轉移軌道
  7. ^ 火箭將衛星送入近地點200公里,遠地點51000公里(實際:近地點205公里,遠地點50930公里)的高橢圓軌道,然後衛星經四次變軌進入地月轉移軌道,隨後衛星將沿著這條轉移軌道飛向月球。

外部連結