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長征三號

來自 中國政府網 的圖片

火箭類型 ：三級液體運載火箭 火箭全長 ：44.56米 起飛質量 ：204噸

長征三號（代號：CZ-3）是20世紀70～80年代中國研製的一型三級液體運載火箭，為發射地球同步軌道通信衛星而研製。

長征三號以長征二號丙火箭為原型增加了氫氧第三級，1978年啟動研製；1984年1月29日首次發射因第三級故障衛星未入軌；1984年4月8日長征三號成功發射中國第一顆通信衛星東方紅二號；1990年4月7日長征三號成功將美國休斯公司亞洲1號衛星送入地球同步轉移軌道，中國航天開始進入國際航天發射市場。

長征三號是中國火箭發展史上的一個重要里程碑，該火箭首次採用了液氫和液氧作為第三級火箭推進劑，首次實現了火箭的多次啟動，首次將有效載荷送入地球同步轉移軌道。長征三號運載火箭的研製成功使中國成為世界上第四個具有地球同步衛星發射能力的國家。

發展沿革

研製背景

地球靜止軌道距地面3.6萬千米，掌握地球靜止軌道發射技術，發射同步定點通信衛星，是航天技術的新飛躍。

20世紀60～70年代，由於地球靜止軌道同步通信衛星具有的優越性，美國、蘇聯和歐洲競相發展大推力運載火箭發射通信衛星。1964年美國首先發射了地球同步軌道衛星；隨後蘇聯也發射了大橢圓軌道通信衛星；1974年歐洲發射了第一顆地球同步軌道衛星。

1970年4月24日中國第一顆人造衛星發射成功後，20世紀70年代中期，為了完善中國的通信系統建設，促進航天與電子技術的發展，中共中央決定實施衛星通信工程。

研製歷程

1975年3月，中國國務院批准作為衛星通信工程重要組成的長征三號火箭立項研製。

1977年9月，研製通信衛星及其長征三號運載火箭（代號CZ-3）工程，被列為航天工業的三項重點之一。

1978年，長征三號啟動方案設計。

1980年，長征三號開始進入初步設計。

1984年1月29日，長征三號首次發射，因第三級二次啟動後未能正常工作，衛星沒有進入轉移軌道，僅進行了通信試驗。

1984年4月，長征三號發射中國第一顆通信衛星東方紅二號成功，標誌着中國首期衛星通信工程系統投入運營。

20世紀80年代中期，由於國家經濟建設的快速發展，原第一期衛星通信工程不能滿足衛星通信事業發展需要。

1986年2月，中共中央決定開展第二期衛星通信工程，同時為了投入國際衛星發射服務市場，提高長征火箭的競爭力，需要性能更好的新型火箭。因此，當月長征三號甲（CZ-3A）正式立項研製。

1990年4月7日，長征三號首次執行外星發射服務合同，成功發射了亞洲一號衛星，衛星入軌精確位置數據實際只偏差了9千米。

1994年2月8日，長征三號甲將兩顆衛星送入預定軌道，首次發射成功。

長征三號的系列型號有：長征三號甲（CZ-3A）、長征三號乙（CZ-3B）、長征三號丙（CZ-3C）。

技術特點

總體布局

長征三號（CZ-3）是一枚三級液體運載火箭，主要用於發射地球同步軌道（GTO）有效載荷，其GTO運載能力為1.45噸，全箭起飛質量204噸，全長44.56米，一、二子級直徑3.35米、三子級直徑2.25米，衛星整流罩最大直徑3.0米。一子級和二子級使用偏二甲肼和四氧化二氮作為推進劑，三子級則使用效能更高的液氫和液氧。

長征三號全箭由一子級、二子級、三子級和衛星整流罩等箭體結構及箭上的推進系統、控制系統、遙測系統、外測安全系統、滑行段推進劑管理與姿態控制系統等組成。

長征三號一、二級之間的分離採用熱分離方式。三級和衛星星箭分離有兩種方式，可以採用反推火箭，也可以採用分離彈簧。發射國內衛星時，包帶解鎖後，安裝在三子級後短殼上的反推火箭點火，使三子級減速，實現分離。發射外國衛星時，應用戶要求，採用了分離彈簧。

箭體結構

一子級

一子級上部是裝有液體氧化劑箱，下部是裝有液體燃燒劑箱。一子級裝配發動機組由四台推力為75噸的液體發動機並聯而成。每台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

二子級上部是裝有液體的氧化劑箱，下部是裝有液體燃燒劑箱。二子級裝配有75噸推力發動機，是由主發動機和帶四個小噴管、推力為4.8噸的遊動發動機組成的。主發動機噴管固定不動，遊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。三子級氫氧發動機，具有二次啟動能力，由兩獨立的單管發動機並聯而成。

整流罩

長征三號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。長征三號整流罩長6.540米，最大外直徑3.0米，其靜包絡最大直徑為2.7米。

星箭對接

長征三號可以採用標準機械接口。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。

制導系統

長征三號的制導和控制系統由制導系統和姿態控制系統組成。

制導系統採用平台-計算機方案，其任務是發出各級關機（起動）指令，並在二、三級飛行期間進行法向、橫嚮導引計算，將結果輸往姿態控制系統。

火箭的正常關機出現故障時，採用下列保護措施：第一級用耗盡關機；第二級採用判別X向加速度計輸出脈衝個數進行關機；第三級第一飛行段採用定時關機；第三級第二飛行段採用判別Y向加速度計脈衝個數進行關機；末速修正段採用定時關機。

姿態控制

長征三號的姿態控制系統採用平台速率陀螺網絡、搖擺發動機控制方案，由三軸穩定平台、速率陀螺、變換放大器、開關放大器和伺服機構等組成。在第三級第一次工作段和第二次工作段由伺服機構帶動發動機搖擺，實現姿態控制，而在滑行段則由開關放大器控制無水肼噴管的工作，實現姿態控制。