长征系列运载火箭简介
长征系列运载火箭简介
长征系列运载火箭是中国自行研制的航天运载工具，主要用于发射人造地球卫星、载人飞船和空间站等航天器。从1970年长征一号成功发射东方红一号卫星至今，长征系列运载火箭已经发展成为拥有多个型号的成熟产品，为中国的航天事业做出了重要贡献。本文将详细介绍长征系列运载火箭的发展历程和技术特点，包括已退役和现役的各个型号。
已退役的火箭
长征一号运载火箭
长征一号运载火箭是为发射中国第一颗人造地球卫星东方红一号而研制的三级运载火箭。它的一、二级火箭采用当时的成熟技术，并为发射卫星做了适应性修改，第三级是新研制的以固体燃料为推进剂的上面级。1967年11月，决定由中国运载火箭技术研究院负责研制。1968年初，完成了火箭的总体设计，之后又用了两年左右的时间完成了各种大型的地面试验。1970年4月24日，长征一号火箭首次发射，将中国第一颗人造地球卫星东方红一号顺利送入轨道，发射获得圆满成功。1971年3月3日，长征一号火箭第二次发射，把实践一号科学试验卫星准确送入轨道，又一次取得圆满成功。长征一号火箭的运载能力为300千克，此火箭共进行了两次发射，均获得成功。长征一号的研制成功，揭开了中国航天活动的序幕。
长征一号乙
长征一号系列运载火箭的一种型号。也被称作“长征一号马杰”。是长征一号的第一个改进方案。方案提出使用已造马杰火箭的第三级意丽丝固体火箭发动机来替换国产的第三级固体火箭发动机。火箭的一、二级没有更变。但当时因缺乏资金所以没有向意大利购买马杰火箭的第三级，长征一号乙也没有投入生产。
长征一号丙
第一、二级使用长征一号的发动机，保留不变，而第三级使用更先进的四氧化二氮/偏二甲肼液体燃料，使火箭的近地运载能力提高到半吨。1984年首次成功测试第三级发动机，但因种种原因，中国运载火箭技术研究院于1988年取消了长一丙工程。
长征一号丁
是长征一号运载火箭的改进型，用于运载亚轨道返回式探测器的发射，三次发射，两成一败，现已退役
主要的改进有：提高一子级发动机推力；提高二、三子级性能；采用“平台-计算机”全惯性制导。经过改进,长征一号丁火箭可以发射各种低轨道卫星，并已投入商业发射，卫星入轨姿态既可以是自旋、也可以是三轴稳定状态
近地轨道运载能力为1000千克(轨道高度200公里，倾角为28.5度)。全箭起飞质量85.42吨，全长31.28米，一、二子级直径2.25米，卫星整流罩最大直径2.05米。它的一子级和二子级使用偏二甲肼(UDMH)和硝酸-27S(HNO3-27S)作为推进剂，三子级和变轨级使用丁羟固体（HTPB）作为推进剂
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、分离系统以及辅助系统等组成,1997年11月首次飞行完全成功
长征二号（基本型）
为二级液体运载火箭，主要用于发射高度在500km以下的各类近地轨道卫星和其他航天器，是中国的航天运载器的基础型号
1974年11月5日在酒泉卫星发射中心进行首次发射，但由于火箭陀螺控制系统中的高度导线断裂，导致火箭飞行姿态失去控制，使得长征二号运载火箭发射失败。1975年11月26日长征二号运载火箭进行第二次发射，并成功将中国第一颗返回式卫星送入预定轨道。该型号火箭共进行了4次发射，除第一次外，其余三次均圆满成功
长征二号甲
1974年长征二号首发失败后，对长征二号使用的风暴一号火箭第二级的陀螺控制系统作了微小改进后的火箭型号;1975年首发成功后，又成功地发射两次
长征三号（基本型）
以“长征二号丙”为原型加氢氧第三级组成的三级运载火箭。由中国运载火箭技术研究院负责总设计和研制第三级，第一、第二级由上海航天局承制
主要用于发射地球同步轨道有效载荷，其GTO运载能力为1.45吨，全箭起飞质量204吨，全长44.56米，一、二子级直径3.35米、三子级直径2.25米，卫星整流罩最大直径3.0米。它的一子级和二子级使用偏二甲肼(UDMH)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂，三子级则使用效能更高的液氢(LH2)和液氧(LOX)。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、分离系统以及辅助系统等组成
一、二级之间的分离采用热分离方式，一级发动机关闭之前二级发动机就开始起动，然后再令一、二级之间的连接爆炸螺栓起爆，在二级发动机推力的作用下实现分离。二级飞行末期，在主发动机已经关闭，而游动发动机仍在工作的情况下，卫星整流罩被抛掉，然后游动发动机关闭，连接二、三级箭体的爆炸螺栓和安装在级间段上的8台固体反推火箭同时点燃，在反向推力的作用下，二子级被推离三级。星箭分离有两种方式，可以采用反推火箭，也可以采用分离弹簧。发射国内卫星时，包带解锁后，安装在三子级后短壳上的反推火箭点火，使三子级减速，实现分离，分离过程中卫星不受分离力的影响。发射外国卫星时，应用户要求，采用了分离弹簧。包带解锁后，分离弹簧的约束同时解除，弹簧力使卫星加速，同时使三子级减速，实现分离
CZ-3 Y13火箭因为美国限制对中国的卫星出口而未发射，存放在展览馆（即下图）
长征二号E捆绑式运载火箭
在其一级外部捆绑有四个直径为2.25米，高约15米的助推器。长二捆运载火箭主要用于发射近地轨道（LEO）有效载荷。配以合适的上面级，可进行中高低轨道、地球同步转移轨道等卫星的发射。长二捆火箭的研制成功，使我国首次突破了助推器捆绑技术、首次研制成功了推进剂利用系统和大型发射台等36项关键技术，为我国的运载火箭进入国际发射服务市场对提升中国新一代大推力火箭的影响力起到了重要的推动作用
近地轨道运载能力达到9.5吨。全箭起飞质量460吨，全长49.7米，一、二子级直径3.35米，卫星整流罩最大直径4.2米。它的一子级和二子级使用偏二甲肼(UDMH)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂。在长二捆火箭的第二级上安装一个固体发动机可用于发射地球同步通信卫星。该组合在1995年11月和12月成功地发射了亚星二号和回声一号卫星。在长征二号E火箭的第二级上安装一个变轨上面级-ETS，可以承揽中轨道多星发射任务
该火箭的发射次数和服役时间都较短，只发射过7次，服役时间只有6年
以上均为已退役火箭，下面为现役火箭
首先是干线级运载火箭：长征二号丙、丁、长征二号F；长征3号甲—长征5号，以及长征7号
然后是支线级运载火箭（长征6号）
长征二号丙
在长征二号火箭的基础上改进设计的，使其近地轨道运载能力由原来的1800公斤提高到2400公斤，并使其可靠性大大提高了。发射一次的价格约为2500万美元。采用了大推力液体火箭发动机，箭长为35.15 米，最大直径3.35米。改进型“长征二号丙”运载火箭安装了改进版的固体上面级。箭长为41.75 米，起飞重量增加到225吨，近地轨道运载能力提高到3600公斤
主要用于发射近地轨道卫星，其近地轨道运载能力达到3吨（轨道高度为500公里，倾角为50度）。全箭起飞质量213吨，全长40米，一、二子级直径3.35米，卫星整流罩最大直径3.35米。它的一子级和二子级使用偏二甲肼（UDMH）和四氧化二氮（N2O4）作为推进剂，上面级智能分配器的固体发动机使用HTPB作为推进剂。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、分离系统以及辅助系统等组成
注意：对该型火箭来说，一子级箭尾稳定翼为选装配件，不是标配，发射前是否安装根据具体情况决定，所以有两种起飞状态（见下图）
长征二号丁
是在长征四号火箭的第一、二级的基础上研制的，用于发射低轨道，太阳同步轨道任务的卫星。该火箭是在长征二号火箭的基础上增加了推进剂加注量和大起飞推力，使其运载能力得到进一步提高，典型的低轨道发射能力为3700公斤
有两种整流罩可供选择：A型整流罩静态包络直径为2900毫米，B型为3350毫米
与长二丙不同，该型火箭的一子级尾部稳定翼为标配
长征二号F
在长征二号捆绑运载火箭的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性确保安全性为目标研制的运载火箭
火箭起飞质量约493吨，发射载人飞船型号和发射目标飞行器或空间实验室的型号（无逃逸塔）的整流罩直径分别为3.8米和4.2米，火箭全长分别为58.34米和52米。可以把8.8吨的有效载荷送入近地点200千米、远地点350千米、倾角42°的地球近地轨道
增加了自动故障检测处理系统，这套系统可以在飞船待发射阶段和上升阶段自动进行故障检测，一旦有问题它会自动报警
为保证航天员的安全，还取消了自毁功能，配备了逃逸系统，一旦出现意外，它可以随时启动。逃逸塔在飞船的顶部，塔高8米，从远处看像是火箭上的避雷针。它的任务是在火箭起飞前900秒到起飞后120秒时间段内，也就是飞行高度在0公里至40公里时，万一火箭发生故障，它可以拽着轨道舱和返回舱与火箭分离，并降落在安全地带，帮助飞船上的航天员脱离险境。逃逸塔分离后到抛整流罩前（40110公里）出现故障由整流罩上的高空分离发动机逃逸，抛整流罩到飞船入轨前（110200公里）出现故障飞船可以直接和二级火箭分离，紧急返回，该型火箭助推器尾部稳定翼为标配
该火箭是我国目前唯一一款载人航天专用火箭
长征三号甲
主要用于发射地球同步转移轨道有效载荷，也可执行低轨道、太阳同步轨道和极地轨道任务。火箭继承了长征三号的成熟技术，采用了改进的液氢液氧第三级，其同步转移轨道的运载能力达到2650千克。由于拥有更灵活先进的控制系统，长三甲运载火箭可以在星箭分离前对有效载荷进行大姿态调姿定向，并提供可调整的卫星起旋速率，因而具有很强的适应性
在长征3号的基础上改进而成，全长52.52米，火箭直径、整流罩均超过长征三号。长征三号甲同样是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，第三级为液氢液氧燃料。第三级把直径由2.25米增大到了3米，并增加贮箱长度，推进剂由8.2吨增加到17.6吨。整个起飞重量244吨，起飞推力300吨，其同步转移轨道的运载能力由原来的1.4吨提高到2.6吨，具有一箭多星和适应多种轨道卫星发射要求的能力。
主要有六个系统：1.箭体结构，是火箭的主体。2.控制系统，是火箭的大脑。由计算机、平台、分离机构等组成，由设计师事先设计好发射程序。3.动力系统，由发动机、燃料箱等组成，是火箭的动力源。4.遥测系统，是将工作参数和监测数据由无线电传回地面的系统。5.外侧安全系统，是火箭出现故障，地面无法操纵火箭的时候，进行空中自毁的系统。6.低温推进剂利用系统，是合理调控燃料混合比，有效利用燃料的系统
长征三号丙
在长三乙基础上，减少两个助推器并取消助推器上的尾翼，主要用于发射地球同步轨道卫星，运载能力为3.8吨
除在它的一级捆绑有两个助推器外，它的其余结构部分、分系统与长三乙基本相同
全箭起飞质量345吨，全长54.838米，只用两个助推器并取消助推器上的尾翼，并在一子级尾部安装有两片稳定翼
全箭各级所装发动机型号，以及数量、布局，均与长三乙相同
长征四号
包括长征四号甲、长征四号乙、长征四号丙三种。 长征四号甲运载火箭是三级火箭，一、二、三级均采用常规推进剂，主要用于发射太阳同步轨道卫星
长征四号甲
该火箭主要特点有：增加了常规的三子级；全部采用常温推进剂；一子级的发动机推力增大了，并加长了其贮箱；三子级发动机采用双向摇摆式控制等。
1988年9月7日，长征四号甲运载火箭在太原卫星发射中心首次发射并成功地将中国第一颗试验型气象卫星送入901公里高度的太阳同步轨道。
我国发射第一颗气象卫星的运载火箭，它是在一种特殊型号的火箭的基础上增加第三级发动机而成，火箭全长41.901米，芯级最大直径3.35米，太阳同步轨道运载能力为1500千克。1988年9月7日首次发射，成功地将我国第一颗气象卫星风云一号A送入太阳同步轨道。随后又将风云一号B气象卫星发射进入轨道。总共进行两次发射，全部成功