一文讀懂中國最硬核的火箭家族!_風聞
日月光-需要锻炼身体的小编2019-03-10 17:55
來源:微信公眾號“來點科學”
提起火箭
多數人想到的可能是
這樣的場景
↓

▲ 長三乙火箭飛向太空(付蘇 攝)
↑
一飛沖天
也可能是這樣
↓
↑
來自現場的期待與歡呼
以及刺破蒼穹的震撼
但説到具體型號……
長征一號、長征二號、長征二號E、長征三號、長征四號甲、長征二號丙、長征二號丁、長征二號F、長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙、長征四號乙、長征四號丙、長征五號、長征六號、長征七號、長征十一號、長征五號乙、長征六號甲、長征七號甲、長征八號、重型火箭、新一代載人火箭……
那就傻傻分不清楚了
以上
還只是“長征火箭家族”
除此之外
中國還有
風暴、開拓、快舟、朱雀等火箭
國外更不必説,
土星5號、德爾塔IV型重型火箭
獵鷹九號、SLS、
戰神5號、天頂號、能源號
當然
“長征家族”
是中國火箭的絕對主力
歷史數據顯示
該火箭承擔了我國96.4%發射任務
發射航天器總質量佔99.2%!

▲ (王旭 攝)
今天凌晨,
長征三號乙遙五十四運載火箭
將中星6C衞星送入太空,
成功完成長征系列運載火箭
第300次發射的“壯舉”。

▲ (張文軍 攝)
以此為節點特別梳理
拿下“300次”發射的
“長征家族”
· 300次發射間隔
第一個100次:
(1970.4.24—2007.6.1)
長征系列運載火箭第一個100次發射用時37年。
第二個100次:
(2007.6.1—2014.12.7)
長征系列運載火箭第二個100次發射用時7年多。
第三個100次:
(2014.12.7—2019.3)
長征系列運載火箭第三個100次發射用了4年多的時間。

每個100次發射時間間隔的縮短,體現了運載火箭技術的進步、管理的完善和質量的提升,也反映了中國航天的發展和中國綜合國力的快速提升。
· 退役與現役
退役型號(5型):
長征一號、長征二號、長征二號E、長征三號、長征四號甲
現役及已首飛型號(12型):
長征二號丙、長征二號丁、長征二號F、長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙、長征四號乙、長征四號丙、長征五號、長征六號、長征七號、長征十一號
研製型號(4型):
長征五號乙、長征六號甲、長征七號甲、長征八號
關鍵技術攻關深化論證(2型):
重型火箭、新一代載人火箭

▲長征系列運載火箭及首飛時間
· 代際劃分
第一代:
長征一號、長征二號
根據戰略武器型號改進而來,具有明顯的戰略武器的特點,解決我國運載火箭有無問題;第一代運載火箭採用模擬控制系統,採用有毒推進劑,運載能力低,是我國進入空間的探索性研究,使我國具備了獨立發射衞星的能力。
第二代:
長征二號丙系列、長征二號丁、長征三號、長征二號捆綁運載火箭(CZ-2E)
以原始狀態CZ-2C火箭為基礎改進,一、二級與CZ-2C火箭基本相同;基礎級採用有毒推進劑;第二代火箭仍然帶有戰略武器的痕跡,採用了數字控制系統,總體性能與第一代相比,有了較大提升。
第三代:
長征二號F、長征三號甲系列、長征四號乙、長征四號丙
第三代火箭主要用於完成載人航天任務、GTO軌道或重量較大的SSO軌道有效載荷發射任務;第三代火箭在第二代基礎上,持續開展可靠性增長和技術改進,採用系統級冗餘的數字控制系統;增加了三子級,任務適應能力大大提高;或為滿足載人航天任務需求,增加了故檢逃逸系統,其任務可靠性大大提高。
第四代:
長征五號、長征六號、長征七號、長征十一號
採用全箭統一總線技術和先進的電氣設備,綜合性能有較大提升;第四代火箭承擔我國現役運載火箭的更新換代任務,將全面提高我國運載火箭的技術水平,增強進入空間的能力,滿足空間技術發展的需求和國防現代化建設要求。
· 長征家族“大閲兵”
長征一號——我國進軍太空的先驅
“長征一號”(CZ-1)是我國首枚運載火箭,它於1965年開始研製,是為發射我國第一顆人造衞星而研製的三級運載火箭。

▲長征一號火箭佇立在發射場
長征一號火箭起飛質量81.57噸,起飛推力約102噸,箭長29.86米,最大直徑2.25米。1970年4月24日,它成功將我國第一顆人造地球衞星“東方紅一號”送入預定軌道,奠定了長征系列運載火箭發展的基礎,拉開了中國進軍太空的序幕。自2016年起,我國也將每年的4月24日設立為“中國航天日”。

▲“東方紅一號”衞星與長征一號運載火箭第三級分離
長征一號火箭共執行過兩次發射任務,均取得圓滿成功,其中第二次發射是在1971年3月3日,成功把實踐一號科學試驗衞星送入軌道。目前,該火箭已退役。
長征二號——我國運載火箭3.35米直徑的開創者
“長征二號”(CZ-2)由中國運載火箭技術研究院抓總研製,是第一枚箭體採用3.35米直徑的火箭,主要用於發射返回式遙感衞星。它使我國成為世界上第3個掌握航天返回技術和航天遙感技術的國家,這對加強我國國防力量,發展國民經濟具有重要意義。
該火箭長31.2米,最大直徑3.35米,起飛重量192噸,近地軌道運載能力1.8噸,推進劑使用偏二甲肼和四氧化二氮。它是中國運載火箭的基礎型號,於1974年11月5日首飛,並先後執行過4次發射任務,成功3次。目前,“長征二號”已退役。
長征二號丙——我國首個“金牌火箭”
長征二號丙火箭(CZ-2C)是由中國運載火箭技術研究院抓總研製,在長征二號基礎上改進設計而來,分為兩級和三級兩種狀態,主要用於近地軌道(LEO)、太陽同步軌道(SSO)、大橢圓軌道(EEO)、以及地球同步轉移軌道(GTO)衞星的發射任務。CZ-2C系列火箭是中國在飛火箭中唯一具備發射近地軌道、太陽同步軌道及地球同步轉移軌道衞星能力的運載火箭;也是唯一在我國酒泉、太原、西昌三個衞星發射中心均執行過發射任務的運載火箭;該箭兼備“一箭一星”、“一箭多星”的發射能力。1998年底,長二丙火箭被原航天工業總公司授予“金牌火箭”稱號,是中國首個“金牌火箭”。
兩級狀態長二丙火箭全長43米,直徑3.35米,主要用於發射近地軌道、太陽同步軌道衞星。200千米近地軌道運載能力為4.1噸,700千米太陽同步軌道運載能力為1.1噸。在長二丙火箭的基礎上通過增加固體上面級形成三級狀態,增加了火箭的運載能力,並可執行執行多星發射任務。
長征二號丙運載火箭從1975年11月26日首飛到2019年3月,共發射53次,成功52次。1987年8月,CZ-2C運載火箭第一次為法國馬特拉公司成功搭載發射微重力裝置,開啓了中國航天商業發射服務的歷史。
長征二號捆——標準“國際範” 參與國際發射市場代表
長征二號捆運載火箭(CZ-2E)由中國運載火箭技術研究院抓總研製,是我國第一型捆綁式運載火箭。它是在加長型CZ-2C運載火箭周圍捆綁4枚2.25米直徑助推器的火箭,全箭長49.7米,一、二子級直徑3.35米,衞星整流罩最大直徑4.2米,起飛質量460噸,LEO運載能力達到9.2噸。

▲長征二號E火箭點火升空
1988年,我國和美國休斯公司草簽了用長征火箭發射美國製造的澳大利亞通信衞星的發射合同,同年12月,CZ-2E進入正式研製階段。經過了18個月的集智攻關,1990年7月16日,CZ-2E不負眾望準時起飛,發射取得圓滿成功,使我國首次突破助推火箭的捆綁技術等36項關鍵技術,併為我國運載火箭進入國際市場起到了重要的推動作用。此後,以該型火箭設計為基礎,我國又研製成功長征二號F火箭,為中國的載人航天工程奠定了基礎。CZ-2E共完成7次發射任務,目前,該火箭已退役。
長征二號F——我國載人專用的“神箭”
“長征二號F”(CZ-2F)由中國運載火箭技術研究院抓總研製,它是在CZ-2E火箭的基礎上,按照發射載人飛船的要求,以提高可靠性、確保安全性為目標研製的運載火箭,可靠性超過0.97,主要用於發射神舟飛船和大型目標飛行器到近地軌道,也是我國目前唯一的一型載人火箭。

▲長二F火箭待發
該火箭長58.4米,芯一、二級直徑3.35米,火箭起飛質量約480噸,可以把8.6噸的有效載荷送入近地點200公里、遠地點350公里,傾角約42°的地球近地軌道;作為用於發射載人飛船的運載火箭,它與其它常規運載火箭最大的不同是頂部設計了航天員逃逸裝置,如果火箭在大氣層內發生故障並威脅到航天員安全,可拖拽飛船迅速脱離火箭,幫助航天員脱離險境;為滿足載人航天工程發射運輸飛船和目標飛行器的需求,CZ-2F火箭分為載人和載貨兩種狀態。
2003年10月15日,長征二號F火箭成功將中國第一位航天員楊利偉送入太空,使我國成為繼俄羅斯、美國之後笫3個有能力把人送入太空的國家。截至2017年6月,CZ-2F火箭共發射13次,並全部取得圓滿成功。先後將6艘載人飛船、5艘無人飛船和2個空間實驗室送入預定軌道;並有11名航天員,14人次乘坐CZ-2F火箭成功進入太空開展科學實驗。
長征三號——我國首個採用低温推進劑的火箭
“長征三號”(CZ-3)是由中國運載火箭技術研究院抓總研製的三級低温液體運載火箭。一、二子級由CZ-2C改進而成,其三級採用了以液氫液氧為推進劑的具有二次啓動能力的低温發動機。一、二子級直徑3.35米,三級直徑2.25米,整流罩直徑2.6米或3.0米,全長44.6米,起飛重量205噸,起飛推力2962千牛頓。

▲長征三號火箭點火升空
CZ-3火箭主要用於高軌道衞星發射,標準地球同步軌道運載能力1.6噸。1984年1月首次發射,共完成13次發射任務,現已退役。
長征三號甲系列——最“忙碌”的“勞模”火箭
長征三號甲系列(CZ-3A系列)由中國運載火箭技術研究院抓總研製,包括CZ-3A、CZ-3B、CZ-3C三種構型。該系列火箭是三級低温液體運載火箭,繼承了CZ-3火箭的成熟技術,採用了新設計的液氫液氧第三級,是我國目前發射密度最高的主力火箭。截至2019年3月,CZ-3A系列共發射98次,成功96次。CZ-3A系列火箭分別在2007年6月1日及2019年3月10日完成了長征系列火箭的100次和300次發射,長征系列運載火箭第一個100次發射用時37年,CZ-3A系列火箭共發射22次;第二個100次發射用時8年,CZ-3A系列火箭共發射38次;第三個100次發射用時4年多,CZ-3A系列火箭共發射38次,特別是在第三個100次發射過程中,火箭呈現出高強密度發射的趨勢,平均每年完成10次左右的發射任務,特別是在過去的2018年更是創紀錄的完成了14次發射。長征三號甲系列是長征家族中最“忙碌”的火箭,也被大家譽為“勞模”火箭。
CZ-3A
CZ-3A長52.5米,一、二子級直徑3.35米,三子級直徑3.0米,起飛重量約243噸,主要用於發射地球同步轉移軌道衞星,運載能力約2.6噸。主要承擔了風雲氣象衞星、北斗導航衞星和我國首顆月球探測器“嫦娥一號”的發射任務,自1994年2月8日首次發射成功以來,至今發射成功率為100%。
CZ-3B
CZ-3B是以CZ-3A為芯級,在其一子級上捆綁了四枚2.25米直徑的助推器,起飛重量約456噸,具有高軌道大推力運載能力。主要承擔了發射地球同步轉移軌道衞星,也可進行一箭多星發射或其它軌道衞星的發射。
CZ-3B是我國北斗導航工程衞星組網,以及國際商業衞星發射服務的主力火箭,主要承擔了委星1號、巴星1R、尼星1R、W3C等通信衞星和“嫦娥三號”月球探測器的發射任務。

▲長三乙火箭成功發射“白俄羅斯通訊衞星1號”
CZ-3C
CZ-3C是在CZ-3B基礎上取消了兩枚助推器而設計形成,起飛重量約367噸,主要用於發射地球同步轉移軌道衞星。2008年4月25日首飛成功,主要承擔了“天鏈一號”衞星、北斗導航衞星和“嫦娥二號”月球探測器等發射任務。
長征五號系列——我國新一代大型運載火箭“胖五”
“長征五號”(CZ-5)是由中國運載火箭技術研究院抓總研製的新一代大型運載火箭,採用液氧煤油以及液氫液氧推進劑。CZ-5系列火箭目前有CZ-5和CZ-5B兩個構型。

▲長征五號火箭
CZ-5火箭為兩級半火箭,全箭長56.97米,捆綁4個3.35米直徑助推器,起飛重量867噸,起飛推力約10524千牛頓;芯一級採用5米直徑模塊;芯二級採用5米直徑模塊,助推器採用3.35米直徑模塊,GTO軌道運載能力最大14噸。
CZ-5B火箭為一級半火箭,在CZ-5火箭基礎上取消了二級,有效載荷支架接口直徑從3.8米提高到4.2米,近地軌道運載能力最大25噸。預計將於2020年首飛。
CZ-5系列火箭採用全新的動力裝置、大型火箭結構設計和製造技術、先進控制和數字化技術,顯著提高了中國運載火箭整體水平和開發利用空間資源的能力。
2006年10月CZ-5運載火箭正式批覆立項,2016年11月3日首飛並取得圓滿成功。
長征七號——第一枚全數字化設計火箭
“長征七號”(CZ-7)是由中國運載火箭技術研究院抓總研製的新一代中型運載火箭,採用無毒、無污染的液氧/煤油推進劑,具備近地軌道13.5噸、700千米太陽同步軌道5.5噸的運載能力。使該型火箭低地球軌道運載能力提高了一大步,達到國際先進水平。此外,全部設計工作實現數字化,有效減少了產品報廢幾率並縮短了研製流程。

▲長征七號火箭
長征七號火箭主要用於發射近地軌道或太陽同步軌道有效載荷,將承擔載人航天貨運飛船等發射任務,未來也可以承擔商業航天和國內其它航天器的發射任務。2016年6月25日、2017年4月20日兩次飛行試驗均取得圓滿成功。
2016年6月25日,我國新一代中型運載火箭長征七號在首次啓動的第四大發射場文昌航天發射中心首飛成功,成功將搭載一個新型縮小比例的飛船及其他有效載荷送入太空。2017年4月20日,長征七號再次起飛,成功將我國首個貨運飛船送入預定軌道。這標誌着建立了我國新一代中型運載火箭系列型譜的基本構型,同時對於構建我國未來空間運輸體系、加快我國現役運載火箭的更新換代都具有重要意義。
據悉,研製團隊正在CZ-7火箭的基礎上,與CZ-3A系列火箭三子級組合形成的新的三級構型火箭。該型火箭研製,能夠填補地球同步轉移軌道5.5噸至7噸能力空白,帶動我國運載火箭的全面更新換代。
長征十一號——有“快響利箭”美譽的第一型固體運載火箭
“長征十一號”(CZ-11)是由中國運載火箭技術研究院抓總研製的四級固體運載火箭,主要用於發射近地軌道和太陽同步軌道有效載荷。CZ-11火箭全長約20.8米,最大箭體直徑2米,質量約58噸。700千米地球同步轉移軌道的運載能力420公斤。

▲長十一火箭點火起飛

▲長十一火箭在技術區
2015年9月25日,我國新型運載火箭長征十一號在酒泉衞星發射中心點火發射,成功將4顆小衞星送入太空。這標誌着又一款新型火箭進入發射任務序列,這也是我國首次實現固體運載火箭“一箭多星”發射,意味着未來我國能在24小時內實現衞星快速發射,長征系列運載火箭家族再添固體新成員。截止2019年1月,CZ-11火箭連續6次成功發射,共將25顆衞星送入預定軌道。
· 大合影

▲火箭型譜

▲新一代運載火箭亮相珠海航展
微信編輯&記者:邱晨輝。
圖片除署名外均來自航天科技集團中國運載火箭技術研究院。