我国的“长征”系列运载火箭
到目前为止,我国共研制了12种不同类型的长征系列火箭,能发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道的卫星。
在我国运载火箭的发展初期,探空火箭的研制占有重要的地位,尽管它是结构简单的无控火箭,但却是新中国成立后的第一枚真正的火箭。从1958年开始,我国陆续研制出包括生物、气象、地球物理、空间科学试验等多种类型的探空火箭。
长征一号( CZ -1)系列运载火箭
1970年4月24日,中国使用“长征一号” ( CZ - 1)运载火箭发射了第一颗人造卫星“东方红一号” 。“长征一号”是在两级中远程导弹上再加一个第三级固体火箭所组成,火箭全长29. 86米,起飞总重81. 57吨,起飞推力为1040千牛。1971年3月3日, “长征一号”火箭又把“实验一号”科学实验卫星送入地球轨道。
长征二号( CZ -2)系列运载火箭
“长征二号” ( CZ -2)运载火箭是从洲际导弹的基础上发展而来的,两级液体火箭,长约32米,最大直径3. 35米,起飞推力约2750千牛,能把1. 8吨的有效载荷送入近地轨道。
1975年,“长征二号”火箭发射了1吨多重的近地轨道返回式卫星,成功地回收了返回舱。
此后,根据发射卫星的需要,又陆续衍生出“长征二号丙”( CZ - 2C) 、“长征二号丙”改进型( CZ -2C/SD)和发射极轨卫星的“长征二号丁”( CZ -2D)运载火箭。在长征火箭大家族中,“长征二号”系列主要用于发射各类近地轨道卫星,CZ - 2C/SD曾以一箭三星方式发射了12颗美国的铱星移动通信卫星。
1986年初美国的“挑战者号”航天飞机爆炸后,航天飞机被停飞,美国用了很长时间分析和处理故障,其后美国停止用航天飞机发射一般商业卫星。趁此时机,我国仅用了18个月就研制成功“长征二号E”(又称长二捆,CZ - E)运载火箭,可以发射原来准备用美国航天飞机发射的商用卫星。“长征二号E”火箭是以“长征二号”为芯级,周围捆绑了4个液体助推器,它的近地轨道运载能力高达9. 2吨。“长征二号E”于1990年试射成功,1992~1995年曾发射多颗外国卫星。
为满足发射神舟号飞船的要求,保证航天员的安全,我国又在“长征二号E”的基础上改进了可靠性并增设了故障检测系统和逃逸救生系统,从而发展出了“长征二号F” ( CZ - F)运载火箭,专门用来发射“神舟号”载人飞船。
由于“长征二号”火箭的质量和可靠性非常高,1975~1996年连续成功地把17颗返回式卫星送上天,这使“长征二号”运载火箭在国际卫星发射市场上获得了可靠性非常好的声誉。
长征三号( CZ -3)系列运载火箭
“长征三号”是以“长征二号”为基础,加了一个以液氢、液氧为推进剂的第三级组成的三级火箭。火箭全长44. 56米,起飞重量202吨,起飞推力达2750千牛,第三级氢氧发动机(以液氢和液氧为推进剂的发动机)在高空失重条件下2次启动。它能把1. 4吨重的卫星送上地球静止轨道。
“长征三号”运载火箭
“长征三号”在技术上是当时国际先进水平,是我国火箭技术发展的一个重要里程碑。
1984年,“长征三号”成功地发射了我国第一颗地球同步试验通信广播卫星“东方红二号” 。1985年,中国宣布进入国际商业卫星发射市场。1990年,我国首次用“长征三号”运载火箭将美国休斯公司制造的亚洲一号卫星送入地球同步轨道。
1990年4月7日,“长征三号”为香港卫星通信有限公司成功地发射了“亚洲”1号通信卫星。
此后,长征三号系列不断增加新成员,如“长征三号甲” ( CZ -3A) 、“长征三号乙”( CZ -3B) ,主要用于发射地球静止轨道卫星。
“长征三号甲”是为发射新一代通信广播卫星而研制的新型运载火箭。它在“长征二号”运载火箭的基础上,采用了多项先进技术,同步转移运载能力由原来的1. 4吨提高到2. 5吨,它是一种大型三级液体火箭,全长52. 5米,直径和整流罩均超过“长征三号” ,起飞质量241吨,起飞推力2962千牛,火箭质量近40吨。1994年2月8日北京时间下午4时34分,最新研制的“长征三号甲”运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,将一颗“实践4号”空间探测卫星和一颗模拟卫星送上太空。
“长征三号乙”运载火箭是在“长征三号甲”和长二捆的基础上研制的,即以“长征三号甲”为芯级,再捆绑4个与长二捆类似的液体助推器。“长征三号乙”主要用于发射地球同步轨道的大型卫星,也可进行轻型卫星的一箭多星发射,其地球同步转移轨道运载能力达到5. 1吨,跃入了世界大型火箭行列。1997年8月20日凌晨,“长征三号乙”从西昌卫星发射中心成功地将菲律宾卫星送入轨道。
“长征三号丙”是在“长征三号甲”是单枚三级火箭捆绑2个助推器而成,运载能力为2600~3800千克,介于2600千克的“长征三号甲”和5100千克的“长征三号乙”之间。2003年才完成总体设计,2008年4月26日发射“天链一号01星”是其首次飞行, “长征三号丙”是“长三甲”系列中最后一型火箭。
长征四号( CZ -4)系列运载火箭
“长征四号”是一种多用途三级常温推进剂运载火箭,具有性能优良、结构可靠、成本低廉、发射场通用、使用方便等特点,由上海航天局研制。
1988年9月7日和1990年9月3日,“长征四号”运载火箭两次发射太阳同步轨道“风云一号”气象卫星均获圆满成功。“长征四号”具有两种不同直径的卫星整流罩,可适应不同质量和尺寸的有效载荷,也可一箭多星发射,这为承担多种卫星的发射业务,特别是为发射同步轨道和极地轨道卫星创造了有利的条件。
目前投入使用的是“长征四号乙”运载火箭是长征火箭家族中用于发射各种太阳同步轨道和极轨道应用卫星的主要运载工具。
长征五号( CZ -5)运载火箭
“长征五号”是一种无毒无污染的高性能火箭,它有4个助推器,身高59. 5米,起飞重量为643吨,起飞推力为833. 8吨。与现有的运载火箭相比,新一代运载火箭近地轨道的运载能力能从现在的10吨提高到25吨,地球同步转移轨道的运载能力可以从现在的5. 5吨提高到14吨。
在“长征五号”运载火箭和位于海南岛的海南文昌航天发射基地问世后,CZ - 5在接下来的20~30年会实现大负载量“低环球轨道”( LEO)和“同步轨道” ( GEO)任务的需求。中国将具备把1. 2~25吨的有效载荷送入近地轨道,将1. 8~14吨的有效载荷送入地球同步转移轨道的能力。还可发射20吨级长期有人照料的空间站、大型空间望远镜、返回式月球探测器、深空探测器、超重型应用卫星等。