长征三号丙运载火箭

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长征三号丙运载火箭
CZ-3C.svg
用途 不可重複使用之運載火箭
製造商 中國運載火箭技術研究院(CALT)
製造國家  中华人民共和国
外型及質量參數
高度 標準型:54.838米(179.91尺)
改进Ⅱ型:57.056米(187.19尺)
直徑 3.35米(11.0尺)
質量 345,000公斤(761,000磅)
级数 3级
酬載量
有效載荷-GTO[註 1] 標準型:3,800公斤(8,400磅)
改进Ⅱ型:3,900公斤(8,600磅)
有效載荷-LEO 標準型:9,100公斤(20,100磅)[註 2]
有效載荷-SSO 標準型:6,450公斤(14,220磅)[註 3]
相關火箭
系列火箭 長征三號系列火箭
近似火箭 长征三号乙
發射歷史
現況 現役
發射場 西昌衛星發射中心二号或三号发射工位
總發射次數 14次
成功次數 14次
首次發射 2008年4月25日
著名酬載衛星 嫦娥二号
探月工程三期再入返回飞行试验器
北斗导航卫星
輔助火箭 (標準型)
輔助火箭數量 2
高度 15.326米(50.28尺)
直徑 2.25米(7尺5寸)
燃料重量 37,700公斤(83,100磅)
发动机 YF-25
推力 740.4 kN(166,400 lbf
比冲 260.7秒
推進時間 127秒
燃料 偏二甲肼 / 四氧化二氮
輔助火箭 (增強型)
輔助火箭數量 2
高度 16.094米(52.80尺)
直徑 2.25米(7尺5寸)
燃料重量 41,100公斤(90,600磅)
发动机 YF-25
推力 740.4 kN(166,400 lbf
比冲 260.7秒
推進時間 140秒
燃料 偏二甲肼 / 四氧化二氮
第一级 (標準型)
高度 23.272米(76.35尺)
直徑 3.35米(11.0尺)
燃料重量 171,800公斤(378,800磅)
发动机 YF-21C
推力 2,961.6 kN(665,800 lbf
比冲 260.7秒
推進時間 145秒
燃料 偏二甲肼 / 四氧化二氮
第一级 (增強型)
高度 24.76米(81.2尺)
直徑 3.35米(11.0尺)
燃料重量 186,200公斤(410,500磅)
发动机 YF-21C
推力 2,961.6 kN(665,800 lbf
比冲 260.7秒
推進時間 158秒
燃料 偏二甲肼 / 四氧化二氮
第二级
高度 12.92米(42.4尺)
直徑 3.35米(11.0尺)
燃料重量 49,400公斤(108,900磅)
发动机 YF-24E
主机:YF-22E
游机:4×YF-23C
推力 主机:742 kN(167,000 lbf
游机:47.1 kN(10,600 lbf
比冲 主机:298秒
游机:296.8秒
推進時間 185秒
燃料 偏二甲肼 / 四氧化二氮
第三级
高度 12.375米(40.60尺)
直徑 3米(9.8尺)
燃料重量 18,200公斤(40,100磅)
发动机 YF-75
推力 167.17 kN(37,580 lbf
比冲 438秒
推進時間 464秒
燃料 液氧 / 液氢
上面级(可选) - 远征一号
发动机 YF-50D
推力 6.5 kN(1,500 lbf)
比冲 315.5秒(3.094公里每秒)
燃料 偏二甲肼 / 四氧化二氮

长征三号丙运载火箭CZ-3C)是中国航天的一种三级大型液体捆绑式运载火箭。它与长征三号乙火箭相比,取消了助推器的尾翼,一子级只绑有两个助推器,其余的结构部分、分系统与长征三号乙基本相同。该火箭主要用于发射地球同步轨道卫星,现已正式投入国际卫星商业发射服务市场。长征三号丙自2008年4月25日首飛以來連續14次发射全部成功。

火箭尺寸和动力[编辑]

长征三号丙运载火箭全长54.838米,一、二子级直径3.35米、助推器直径2.25米,三子级直径3.0米、整流罩的最大直径可达4米。火箭的一、二子级及助推器使用的推进剂是偏二甲肼四氧化二氮,三子级用的是液氢液氧为推进剂。长征三号丙火箭的标准地球同步转移轨道(GTO)运载能力为3.8吨。

箭体组成[编辑]

全箭由箭体结构、动力系统、控制系统、遥测系统、外测安全系统、滑行段推进剂管理与姿态控制系统、低温推进剂利用系统、分离系统以及辅助系统等组成。[1]

一子级[编辑]

一子级长23.272米,上部是装有液体四氧化二氮的氧化剂箱,下部是装有液体偏二甲肼的燃烧剂箱。一子级装配有YF-21C型发动机,该发动机是由四台推力为75吨的液体四氧化二氮/偏二甲肼YF-20C发动机并联而成。每台YF-20C型发动机的喷口可以在伺服机构的带动下单向摆动以控制火箭飞行的姿态,最大的摆动角为10度。[1]

助推器[编辑]

每枚助推器捆长15.326米,上部是装有液体四氧化二氮的氧化剂箱,下部是装有液体偏二甲肼的燃烧剂箱。两个助推器各配有一台推力为75吨的YF-25型发动机,喷管固定不摆。[1]

二子级[编辑]

二子级长12.92米,上部是装有液体四氧化二氮的氧化剂箱,下部是装有液体偏二甲肼的燃烧剂箱。二子级装配有75吨推力的YF-22E型发动机(主发动机)和带四个小喷管、推力为4.8吨的游动发动机YF-23C。主发动机喷管固定不动,游动发动机喷管可作单向摆动,最大摆角60度,以控制箭体飞行姿态。[1]

三子级[编辑]

三子级长12.375米,上部是装有液氢的燃烧剂箱,下部是装有液氧的氧化剂箱。三子级采用的是YF-75氢氧发动机,具有二次启动能力,由两独立的单管发动机并联而成,每台推力8吨,可在伺服机构的带动下双向摆动,最大综合摆角4度,控制三子级箭体飞行姿态。[1]

卫星整流罩[编辑]

在火箭飞行穿过大气层这段过程中,火箭顶部的卫星整流罩保护卫星免受来自大气层的各种干扰。卫星整流罩为卫星提供了一个良好的环境。长征三号丙火箭的卫星整流罩由端头帽、双锥段、圆柱段和倒锥段组成。端头帽由玻璃钢纤维材料制成,具有良好的无线电透波性。双锥段和圆柱段是由金属蜂窝材料制成,倒锥段由化铣合金材料制成。如果需要,无线电透波窗口和操作窗口可以在柱段和双锥段上开口。长三丙火箭整流罩长9.56米,最大外直径4.0米,其静包络最大直径为3.65。[1]

星箭对接[编辑]

长征三号丙火箭可以提供多种机械接口,但一般来说,提供标准的937B和1194机械接口。卫星的下端框与火箭的有效载荷支架的上端框对接,通过包带来锁紧。[1]

飞行时序[编辑]

任务描述[编辑]

长征三号丙运载火箭可以将卫星送入地球同步转移轨道(GTO)。在执行一个典型的GTO任务时,长三丙火箭的一、二子级首先将卫星和三子级的组合体送入一个圆形的停泊轨道,然后三子级进行600多秒的滑行段飞行,在组合体在火箭控制系统的控制下进行再定向之后,三子级发动机再次点火将组合体送入目标GTO轨道,最后,三子级和卫星分离。

典型飞行时序[编辑]

事件 飞行时间(秒) 高度(千米) 发射场距离(千米) 纬度(北纬) 经度(东经)
起飞 0.0 1.8 0.0 28.2 102.0
程序转弯 10.0 1.8 0.0 28.2 102.0
助推器关机 127.5 48.7 50.6 28.2 102.5
助推器分离 129.0 50.0 52.9 28.2 102.6
一子级关机 145.2 64.7 82.0 28.1 102.9
一、二子级分离 146.7 66.1 85.1 28.1 102.9
整流罩抛罩 258.7 147.5 374.7 27.7 105.8
二子级主发动机关机 328.0 181.9 640.6 27.3 108.4
二子级游动发动机关机 333.0 184.3 663.4 27.2 108.7
二、三子级分离和三子级发动机一次点火 334.0 184.8 667.9 27.2 108.7
三子级一次关机 650.6 208.7 2465.0 22.8 125.8
滑行段开始 654.1 208.6 2490.0 22.7 126.1
滑行段结束和三子级发动机二次点火 1323.2 194.8 7295.2 3.2 165.9
三子级发动机二次关机和末速修正开始 1474.9 215.8 8541.6 -2.5 175.6
末速修正结束 1494.9 226.4 8730.8 -3.3 177.0
卫星/火箭分离 1574.9 295.1 9478.8 -6.6 182.9

入轨参数[编辑]

长征三号丙运载火箭的标准GTO参数及入轨精度如下:

参数 标准GTO轨道参数 入轨精度(3s)
近地点高度 200 km ±30 km
远地点高度 35786 km 半长轴 ±120 km
轨道倾角 28.5° ±0.21°
近地点幅角 179.6° ±0.6°

发射记录[编辑]

飛行次序 日期 (UTC+8) 發射場 載荷 軌道 發射結果
1 2008年4月25日

23时35分[2]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

天链一号01星 超同步轉移軌道 1成功
2 2009年4月15日

0时16分[3]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

北斗導航衛星G2星 地球同步轉移軌道 1成功
3 2010年1月17日

0时12分[4][5]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

北斗導航衛星G1星 地球同步轉移軌道 1成功
4 2010年6月2日

23时53分[6][7][8]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

北斗導航衛星G3星 地球同步轉移軌道 1成功
5 2010年10月1日

18时59分57秒[9]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

嫦娥二号探月卫星 地月轉移軌道 1成功
6 2010年11月1日

0时26分[10][11]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

北斗導航衛星G4星 地球同步轉移軌道 1成功
7 2011年7月11日

23时41分[12]

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

天链一号02星 超同步轉移軌道 1成功
8 2012年2月25日

0时12分

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

北斗導航衛星G5星 地球同步轉移軌道 1成功
9 2012年7月25日

23时43分

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

天链一号03星 超同步轉移軌道 1成功
10 2012年10月25日

23时33分

西昌卫星发射中心(2号工位)

28°14′44″N 102°01′37″E / 28.245480°N 102.026850°E / 28.245480; 102.026850

北斗導航衛星G6星 地球同步轉移軌道 1成功

增强型 [编辑]

长征三号丙增强型运载火箭全长57.056米。

改進二型[编辑]

改進二型标准地球同步转移轨道(GTO)运载能力为3.9吨。

2014年10月24日凌晨在西昌卫星发射中心,长征三号丙改二型火箭首飞,将探月工程三期再入返回飞行试验器发射成功[13]

改進三Z型[编辑]

使用4.2米直徑整流罩。

注释[编辑]

  1. ^ 远地点35958公里,倾角28.5°,使用4000F型整流罩
  2. ^ 200公里圆轨道,倾角28.5°
  3. ^ 轨道高度500公里

資料來源[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 中国运载火箭技术研究院:长征三号丙运载火箭. [2010-10-02] (中文(中国大陆)‎). 
  2. ^ 腾讯网:长三丙首飞成功 中国运载火箭能力真正系列化. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  3. ^ 人民网:中国航天科技集团:第二颗北斗卫星成功发射彰显学习活动成效. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  4. ^ 中国新闻网:组图:中国成功发射第三颗北斗导航卫星. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  5. ^ 中华人民共和国国防部:北斗卫星导航系统2020年将覆盖全球. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  6. ^ 中国新闻网:中国在西昌成功发射第四颗北斗导航卫星. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  7. ^ 中国运载火箭研究院:2010年6月2日CZ-3C火箭发射. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  8. ^ 香港文汇报:「嫦娥二號」發射倒計時 長三丙火箭出征. [2010-10-08] (中文(香港)‎). 
  9. ^ 中国日报:“长三丙”呼啸入太空 “嫦娥二号”径直奔月宫. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  10. ^ 新华网:我国成功发射第六颗北斗导航卫星. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  11. ^ 新华网:第六颗北斗导航卫星整流罩降落在江西遂川. [2010-10-08] (中文(中国大陆)‎). 
  12. ^ 福建日报. “天链一号02星”成功发射. 凤凰网. 2011-07-13 [2011-08-20] (中文). 
  13. ^ 长三丙改二型火箭首飞. 科技日报. 2014-10-24 [2016-06-23]. 

外部链接[编辑]