運(yùn)載火箭的系列發(fā)展

自?20?世紀(jì)?70?年代，中國先后研制成功“長征一號”“長征二號”“長征三號”和“長征四號”系列運(yùn)載火箭。20?世紀(jì)?80?年代后期，在上述型號基礎(chǔ)上又陸續(xù)研制了“長征二號E”“長征二號F”“長征三號甲”“長征三號乙”“長征四號甲”和“長征四號乙”等型號的運(yùn)載火箭，滿足了大容量應(yīng)用衛(wèi)星和載人飛船、空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射的需要。進(jìn)入21世紀(jì)，新一代“長征”系列火箭研制成功，運(yùn)載能力大為提高，可滿足發(fā)射大型載荷和空間站艙段的需要。

 “長征”系列火箭的奠基

“長征一號”運(yùn)載火箭是在“東風(fēng)四號”導(dǎo)彈基礎(chǔ)上研制的，運(yùn)載能力低，只發(fā)射過兩顆衛(wèi)星。1965?年?8?月中央專委第十三次會議批準(zhǔn)中國科學(xué)院《關(guān)于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》，確定發(fā)展應(yīng)用衛(wèi)星為主的方針，其中遙感衛(wèi)星是重點(diǎn)?。1967?年?9?月，第七機(jī)械工業(yè)部（以下簡稱“七機(jī)部”）召開返回式衛(wèi)星方案論證會，確定運(yùn)載火箭以“東風(fēng)五號”洲際導(dǎo)彈為基礎(chǔ)進(jìn)行改制，用于發(fā)射返回式衛(wèi)星。1970?年?6?月?5?日，周恩來主持召開中央專委會議，將火箭和返回式衛(wèi)星列為國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。1973?年?11?月，七機(jī)部第一研究院（以下簡稱“七機(jī)部一院”）將這種火箭命名為“長征二號”，其近地軌道運(yùn)載能力?1?800?千克。1974?年?11?月?5?日和?1975?年?11?月26?日，“長征二號”先后兩次發(fā)射返回式衛(wèi)星。1980?年，確定了“長征二號”改進(jìn)型“長征二號丙”的技術(shù)狀態(tài)，運(yùn)載能力提高到?2?500?千克。

1970?年?6?月，七機(jī)部一院和中國空間技術(shù)研究院（五院）分別組織隊(duì)伍，開展運(yùn)載火箭和通信衛(wèi)星新技術(shù)的研究。1970?年?11?月?9?日，國防科委委托七機(jī)部召開“東方紅二號”通信衛(wèi)星方案討論會，研究了衛(wèi)星的總體方案設(shè)想。1974?年?5?月?19?日，周恩來對通信衛(wèi)星研制工作做了批示：“先將通信衛(wèi)星的制造協(xié)作和使用方針定下來，然后按計(jì)劃分工，做出規(guī)劃，督促進(jìn)行?！苯?jīng)過多年研究和論證，1977?年?12?月形成了發(fā)射通信衛(wèi)星的兩種火箭方案：一種是加裝液氫液氧第三級組成的“長征三號”；另一種是加裝常規(guī)第三級組成的“長征四號”。

“長征三號”可將?1?430?千克的衛(wèi)星送入同步轉(zhuǎn)移軌道，使用了低溫液氫液氧發(fā)動機(jī)，突破了氫氧發(fā)動機(jī)失重條件下二次點(diǎn)火技術(shù)。1984?年?4?月?8?日，“長征三號”火箭將中國首顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星——“東方紅二號”送入同步轉(zhuǎn)移軌道。4?月?16?日，衛(wèi)星定點(diǎn)成功。發(fā)射靜止衛(wèi)星是中國航天事業(yè)的一個重要里程碑?！伴L征四號”由上海航天技術(shù)研究院負(fù)責(zé)，其太陽同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為?1?500—2?100千克。1988?年?9?月?7?日和?1990?年?9?月?3?日，“長征四號甲”火箭發(fā)射成功兩顆“風(fēng)云一號”衛(wèi)星?！伴L征四號乙”太陽同步軌道運(yùn)載能力達(dá)?2?200?千克，可用于發(fā)射地球資源衛(wèi)星，1999?年和?2000?年?2?次成功發(fā)射地球資源衛(wèi)星。

“長征”系列火箭的成熟

利用“東風(fēng)五號”導(dǎo)彈為基礎(chǔ)研制的長征火箭還包括“長征二號?E”“長征三號甲”系列火箭。研制目的是提高運(yùn)載能力并打入國際航天發(fā)射市場?！伴L征二號?E”火箭以“長征二號丙”為芯級，在一級箭體上并聯(lián)?4?個液體助推火箭，低軌道運(yùn)載能力由?2．5?噸提高到?9．2?噸，配以不同上面級同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力可達(dá)?3．0—4．8?噸。1990?年?7?月?16?日第一枚“長征二號?E”火箭發(fā)射成功。截至?2002?年底，“長征二號?E”共計(jì)發(fā)射了?8?次。

“長征三號甲”在“長征三號”基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對第三級發(fā)動機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。1994?年?2?月?8?日，“長征三號甲”首次飛行試驗(yàn)獲得成功。1994?年?11?月和?1997?年?5?月又成功進(jìn)行了?2?次發(fā)射。以“長征三號甲”為基礎(chǔ)，分別捆綁?4?個和?2?個助推器組成“長征三號乙”和“長征三號丙”火箭，同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力分別為?5．0?噸和?3．7?噸。1996?年?2?月?15?日“長征三號乙”首次發(fā)射。“長征三號”甲、乙、丙這?3?個型號除用于通信衛(wèi)星發(fā)射外，還用于氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、“嫦娥”系列月球探測器的發(fā)射。

新一代“長征”系列火箭

20?世紀(jì)?90?年代，隨著“長征三號甲”系列火箭的研制成功以及載人航天計(jì)劃的實(shí)施，新一代火箭的規(guī)劃工作開始。2001?年，中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院提出新一代火箭的運(yùn)載能力、推進(jìn)劑種類、級數(shù)以及設(shè)計(jì)原則（即高可靠、低成本、低污染、模塊化、通用化）。2002?年，該院確定“一個系列、兩種發(fā)動機(jī)、三個模塊”的總體發(fā)展思路，以及“通用化、系列化、組合化”的設(shè)計(jì)思想。2005?年，“長征五號”（代號：CZ－5）運(yùn)載火箭正式立項(xiàng)。

“長征五號”火箭設(shè)計(jì)方案的“三個模塊”是使用液氧／液氫發(fā)動機(jī)的?5?米直徑模塊、使用液氧／煤油發(fā)動機(jī)的?3．35?米直徑模塊和?2．25?米直徑模塊；“兩種發(fā)動機(jī)”是地面推力?50?噸的?YF－77?氫氧發(fā)動機(jī)、地面推力?120?噸的?YF－100?液氧／煤油發(fā)動機(jī)。利用“三個模塊”組合，可形成“長征五號”大型運(yùn)載火箭、“長征七號”中型火箭和“長征六號”小型火箭，形成近地軌道運(yùn)載能力?1．5—25．0?噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力?1．5—14．0?噸的完整火箭系列。2015?年?9?月20?日，“長征六號”火箭發(fā)射取得成功，創(chuàng)造了我國“一箭?20?星”發(fā)射新紀(jì)錄。“長征七號”低軌道運(yùn)載能力?13．5?噸，達(dá)到國外同類火箭的先進(jìn)水平。2016?年?6?月?25?日和?2017?年?4?月?20?日，“長征七號”兩次發(fā)射成功?！伴L征五號”分別于?2016?年?11?月?3?日和?2017?年?7?月?2?日進(jìn)行了?2?次發(fā)射。

為適應(yīng)快速發(fā)射小衛(wèi)星的需要，中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制了中國第一枚全固體運(yùn)載火箭“長征十一號”。該火箭為四級結(jié)構(gòu)，700?公里太陽同步軌道運(yùn)載能力?350?千克，低地球軌道運(yùn)載能力?700?千克。“長征十一號”火箭具有可整體貯存、操作簡單、發(fā)射成本低、發(fā)射周期短的特性，其最大的優(yōu)勢是“快速、便捷、靈活”。2015?年?9?月?25?日，“長征十一號”首次發(fā)射，成功將?4?顆微小衛(wèi)星送入太空。截至?2018?年，“長征十一號”共進(jìn)行了?6?次成功發(fā)射。

“長征五號”“長征六號”“長征七號”和“長征十一號”火箭使中國運(yùn)載火箭技術(shù)得到顯著提升，完善了火箭譜系，大幅提高了運(yùn)載能力和國際競爭力。

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