长征三号乙运载火箭

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长征三号乙运载火箭
CZ-3B.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Ⅰ型:57.056米(187.19尺)
改进Ⅱ型:56.326米(184.80尺)
改进Ⅲ型:56.542米(185.51尺)
改进ⅢZ型:57.126米(187.42尺)
直徑 3.35米(11.0尺)
質量 標準型:425,800公斤(938,700磅)
改进Ⅱ型:458,970公斤(1,011,860磅)
级数 3级
酬載量
有效載荷-GTO[註 1] 標準型:5,100公斤(11,200磅)
改进Ⅱ型:5,500公斤(12,100磅)
有效載荷-LEO[註 2] 標準型:11,200公斤(24,700磅)
改进Ⅱ型:11,500公斤(25,400磅)
有效載荷-SSO[註 3] 標準型:6,850公斤(15,100磅)
改进Ⅱ型:7,100公斤(15,700磅)
有效載荷-地月轉移軌道 改进Ⅲ型:3,780公斤(8,330磅)
相關火箭
系列火箭 長征三號系列火箭
近似火箭 长征二号捆
长征三号丙
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 標準型:12次
增強型:23次
总计:35次
成功次數 標準型:10次
增強型:23次
总计:33次
失敗次數 1次(標準型
部分失敗次數 1次(標準型
首次發射 1996年2月15日
著名酬載衛星 嫦娥三号
北斗导航卫星
輔助火箭 (標準型)
輔助火箭數量 4
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 4
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

長征三號乙火箭是在長征三號甲長征二號捆火箭的基礎上研製的大型三級液體捆綁火箭,芯級基本上與長征三號甲火箭相同,助推器及其捆綁結構則基本與長征二號捆火箭相同,表现为在长征三号甲的第一级火箭周围捆绑了4个与长征二号捆相同的液体火箭助推器。

长征三号系列中的“长征三号乙”火箭是中国目前发射高轨道卫星的主力运载火箭。[1]本型号的增強型火箭的地球同步轨道运载能力提高到5500公斤,使中国的运载火箭进入了世界大型火箭的行列。

长三乙火箭的主要任務是發射地球同步轉移軌道的重型衛星和進行輕型衛星的一箭多星的發射。發射價格約為7千萬美元。1998年8月,该火箭成功将重达3770公斤的亚洲功率最大的通信卫星菲律宾马部海一号通信卫星送入预定轨道,并在此后承担了众多国内国际的通信卫星发射任务。[2]

技術諸元[编辑]

长征三号乙改进Ⅱ型

长征三号乙火箭除基本型号(標準型[註 4]及改進Ⅰ型[註 5])外,还有三個增強型号[註 6](改進Ⅱ[註 4]、Ⅲ[註 7]及ⅢZ型[註 8]),其运载能力有所增强。

  • 全長:54.835米(改進Ⅱ型56.326米)
  • 離地質量:425.8吨(改進Ⅱ型458.97吨)
  • 近地軌道:11.2吨(改進Ⅱ型11.5吨)
  • 地球同步軌道:5.1吨(改進Ⅱ型5.5吨)
  • 推力:604.387吨
  • 第一節燃料:四氧化二氮+偏二甲肼
  • 第二節燃料:四氧化二氮+偏二甲肼
  • 第三節燃料:液態氧+液態氫

历史[编辑]

长征三号乙火箭的研发始于1986年,其目标是在长征系列火箭的基础上提高其地球同步轨道的运载能力,以满足日益增长的国际卫星发射市场的需求——尤其是大功率通信卫星的发射。

1996年2月长三乙的失事过程

1996年2月15日,长三乙在其首次发射中失利,起飞约2秒后由于导航系统故障导致火箭在飞行中倾斜翻側,约22秒后头部撞到离发射架1850米处的山坡上,发生猛烈爆炸[3]。在事故中星箭全损,基本没有留下大件残骸,并造成6人死亡,57人受傷[4],毁伤發射基地居住區房屋80余间[5],是为中国航天史上伤亡最严重的事故。故障原因后查明为惯性基准大回路里的一个电子元件失效,造成惯性基准无输出。

1997年8月20日,长三乙成功将亚洲地区功率最大,重达3770kg的菲律宾马部海一号通讯卫星送入轨道。其后长三乙还承担了众多通信卫星的发射任务,为中国、尼日利亚、委内瑞拉、印度尼西亚、巴基斯坦、法国等地研发的卫星提供了发射服务。

长三乙火箭的最近一次故障发生在2009年8月31日负责发射印度尼西亚帕拉帕D(Palapa-D)通信卫星的途中。当天北京时间17时28分,长三乙火箭从中国西昌卫星发射中心发射升空,火箭一、二级飞行正常,三级二次点火后出现异常情况,未能将该卫星送入预定轉移轨道。一二级残骸于17点36分坠落在湖南省绥宁县境内,未造成人员伤亡[6]。所幸卫星于当日23时捕获,状态正常,通过在9月1日后实施变轨到达预定轨道。[7]

2013年12月2日1时30分,长三乙改进Ⅲ型火箭实现零窗口发射,成功将中国首个月面软着陆器嫦娥三号与月球车玉兔號送入近地点210公里,远地点约37万公里的地月转移轨道。中国中央电视台直播了此次发射,这也是自1996年发射失败之后长三乙的首次电视直播发射。[8]

长三乙增強型火箭从2007年首次发射以来取得23次发射23次成功的佳绩,重新树立了该火箭的口碑。

2013年12月21日0时42分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙改进Ⅱ型运载火箭,成功将玻利维亚通信卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。玻利维亚通信卫星是玻利维亚拥有的第一颗卫星。玻利维亚总统莫拉莱斯专程来到西昌卫星发射中心,现场观看了卫星发射。这是外国国家元首首次到中国航天发射场观看卫星发射。[9]

现役几种主力大型火箭性能一览[编辑]

几种大型运载火箭性能简表(截止2014年3月)
型号 国籍 首次发射 发射纬度 起飞重量(吨) 荷载能力 重量, 吨 芯级. 直径, 米 发射成功率, % (发射总数) 发射价格, 百万美元
近地轨道 地球同步转移轨道 地球静止同步轨道
质子-M运载火箭+微风M上面级  俄羅斯 2001 46° 705 23 6.15 3.25 4.35 91%----(76) 80 — 100
阿丽亚娜5型运载火箭ECA  歐盟 2002 780 20 10 5,4 98%----(44) 220
天顶-3SL运载火箭  俄羅斯 1999 42° 473 13.7 6.06 2.6 4.15 85%----(41) 80
德尔塔-4运载火箭Heavy  美國 2004 35° и 28° 732 23 10.75 6.57 5.1 86%----(7) 265
德尔塔-4运载火箭Medium+(5.4)  美國 2009 35° и 28° 399 13.5 5.5 3.12 5.1 100%---(4) 170
宇宙神5型运载火箭551  美國 2006 35° и 28° 541 18.8 6.86 3.90 5.4 100%---(4) 190
宇宙神5型运载火箭521  美國 2003 35° и 28° 419 13.49 4.88 2.63 5.4 100%---(2) 160
H-IIB运载火箭  日本 2009 30° 531 19 8 5.1 100%---(4) 182
H-2A运载火箭204  日本 2006 30° 445 15 6 2.3 4 100%---(1) 170
长征三号乙火箭改進Ⅱ型  中国 2007 28° 459 12 5.5 2 4.2 100%----(15) 50-70

注释[编辑]

  1. ^ 远地点35958公里,倾角28.5°
  2. ^ 200公里圆轨道,倾角28.5°
  3. ^ 轨道高度500公里
  4. ^ 4.0 4.1 使用4000F型整流罩
  5. ^ 使用3700Z加长型双星整流罩
  6. ^ 芯一级加长1.488米,助推器加长0.768米
  7. ^ 使用4200F型整流罩
  8. ^ 使用4200Z型整流罩

参考文献[编辑]

  1. ^ 北斗首发“一箭双星” 中国导航加速组网. 中国新闻网. 2012年4月30日 (中文(简体)‎). 
  2. ^ ,谢础, 贾玉红, 黄俊, 吴永康. 航空航天技术概论(第2版). 北京航空航天大学出版社. 2008: 41. ISBN 978-7-81124-428-1. 
  3. ^ 长三乙1996年2月事故录像
  4. ^ 官方辟谣"中国火箭坠毁砸死500人":6死57人伤. 网易. 2016-02-18 [2016-02-18]. 
  5. ^ CZ. Encyclopedia Astronautica. [2010-03-14]. 
  6. ^ 印尼通信卫星火箭残骸坠落湖南绥宁(组图)
  7. ^ “帕拉帕-D”通信卫星未能进入预定轨道. Xinhua. 2009-08-31 [2009-08-31]. 
  8. ^ 嫦娥三号发射全记录
  9. ^ 中国成功发射玻利维亚通信卫星

外部链接[编辑]