​中国长征三号乙运载火箭概况

中国长征三号乙运载火箭概况

长征三号乙运载火箭（Long March 3B，CZ-3B）是一枚三级大型液体捆绑式运载火箭，以长三甲作为芯级，在其一级上捆绑长二捆的四个助推器，并采用加长、加强的二级贮箱，其GTO运载能力一跃达到5100千克。长三乙火箭可执行其它轨道要求的任务，并且可满足有效载荷调姿、再定向和起旋要求，以及双星和多星发射的要求等。1997年8月和10月，长征三号乙运载火箭成功地发射菲律宾马部海卫星和亚太二号R卫星；2013年12月2日凌晨1点30分，成功发射中国自主研发的嫦娥三号月球探测器；2015年10月17日0时16分，长征三号乙运载火箭成功将亚太九号通信卫星发射升空。[1]2016年8月6日零时22分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将天通一号01星发射升空，这是中国卫星移动通信系统首发星。

2018年12月8日凌晨2点30分，中国用长征三号乙运载火箭成功把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道，踏上了奔赴月球背面的征程。

火箭介绍

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长征三号乙运载火箭（CZ-3B）是一枚三级大型液体捆绑式运载火箭，以经适应性更改后的长征三号甲运载火箭作为芯级，捆绑四枚液体助推器而构成，具有运载能力大、适应性强、继承性好等优点。长征三号乙运载火箭是中国目前运载能力最大、技术最先进、构成最复杂的运载火箭，代表中国目前运载火箭技术的最高水平，在世界航天界也居前列。

长征三号乙运载火箭

长征三号乙运载火箭主要用于发射地球同步轨道卫星，其运载能力达到5.1吨，是中国用于商业卫星发射服务的主力火箭。全箭起飞质量465吨，全长54.838米，一、二子级直径3.35米、助推器直径2.25米，三子级直径3.0米，卫星整流罩最大直径4.0米。它的一子级、助推器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、滑行段推进剂管理与姿态控制系统、低温推进剂利用系统、分离系统以及辅助系统等组成。

长三乙火箭性能优异，安全可靠，总共26次发射任务中，除第一次失败以外都发射成功，成功率高达96%。

长征三号乙运载火箭已成功地发射了多颗大型卫星，它们是马部海卫星（Mabuhay）、亚太二号R卫星（APT-ⅡR）、中卫一号卫星（ChinaStar-1）、鑫诺一号卫星（SinoSat-1）。

主要结构

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长征三号火箭结构

一子级

一子级上部是装有液体四氧化二氮（N2O4）的氧化剂箱，下部是装有液体偏二甲肼（UDMH）的燃烧剂箱，总长长23.272米。一子级装配有DaFY6-2型发动机，该发动机是由四台推力为75吨的液体N2O4/UDMH发动机并联而成。每台DaFY6-2型发动机的喷口可以在伺服机构的带动下单向摆动以控制火箭飞行的姿态，最大的摆动角为10度。

助推器

每枚助推器捆长15.326米，上部是装有液体四氧化二氮（N2O4）的氧化剂箱，下部是装有液体偏二甲肼（UDMH）的燃烧剂箱，并在尾部各安装了一个尾翼。四个助推器各配有一台推力为75吨的DaFY5-1型发动机，喷管固定不摆。

二子级

二子级长9.943米，上部是装有液体四氧化二氮（N2O4）的氧化剂箱，下部是装有液体偏二甲肼（UDMH) 的燃烧剂箱。二子级装配有75吨推力的DaFY20-1型发动机（主发动机）和带四个小喷管、推力为4.8吨的游动发动机DaFY21-1。主发动机喷管固定不动，游动发动机喷管可作单向摆动，最大摆角60度，以控制箭体飞行姿态。

三子级

三子级长12.375米，上部是装有液氢（LH2）的燃烧剂箱，下部是装有液氧（LOX）的氧化剂箱。三子级采用的是YF-75氢氧发动机，具有二次启动能力，由两台独立的单管发动机并联而成，每台推力8吨，可在伺服机构的带动下双向摆动，最大综合摆角4度，控制三子级箭体飞行姿态。

卫星整流罩

在火箭飞行穿过大气层这段过程中，火箭顶部的卫星整流罩保护卫星免受来自大气层的各种干扰。卫星整流罩为卫星提供了一个良好的环境。长征三号乙火箭的卫星整流罩由端头帽、双锥段、圆柱段和倒锥段组成。端头帽由玻璃钢纤维材料制成，具有良好的无线电透波性。双锥段和圆柱段是由金属蜂窝材料制成，倒锥段由化铣合金材料制成。如果需要，无线电透波窗口和操作窗口可以在柱段和双锥段上开口。长三乙火箭整流罩长9.56米，最大外直径4.0米，其静包络最大直径为3.65。

星箭对接

长征三号乙火箭可以提供多种机械接口，但一般来说，提供标准的937B和1194机械接口。卫星的下端框与火箭的有效载荷支架的上端框对接，通过包带来锁紧。

飞行时序

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主要任务

长征三号乙运载火箭可以将卫星送入地球同步转移轨道（GTO）。在执行一个典型的GTO任务时，长三乙火箭的一、二子级首先将卫星和三子级的组合体送入一个圆形的停泊轨道，然后三子级进行600多秒的滑行段飞行，在组合体在火箭控制系统的控制下进行再定向之后，三子级发动机再次点火将组合体送入目标GTO轨道，最后，三子级和卫星分离。

飞行事件

长征三号乙运载火箭

长征三号乙运载火箭的主要飞行事件如下所列：

助推器分离：每个助推器都是分别通过前连接面的杆系结构和后连接面的球头结构同火箭芯级相连的。在助推器发动机关机后，用于连接的爆炸螺栓和分离螺母分别解锁，装在助推器上固体小型分离火箭点火，将助推器推离火箭芯级，助推器自由下落完成分离。

一子级/二子级分离：一子级/二子级分离是所谓的“热分离”。在一子级发动机关机后，二子级主发动机点火，联接两级的爆炸螺栓起爆解锁，这样一子级就被二子级发动机喷出的高速燃气流推离，一子级和二子级分离。

整流罩抛罩：整流罩以“解锁-翻转-分离”方式进行抛罩。在横向上整流罩与三子级通过12个横向爆炸螺栓联接，在纵向上两半整流罩是由2个纵向爆炸螺栓和一条导爆索联接。在抛罩时，12个横向爆炸螺栓和2个纵向爆炸螺栓首先同时解爆，在0.1秒内纵向导爆索解锁，安装在三子级前端框上的分离弹簧将两半整流罩推开分离。两个整流罩半罩围绕着三子级前端框上的铰链翻转，随着火箭加速上升整流罩分离下落。

在抛罩过程中，不会发生碰撞和污染。

二子级/三子级分离：二子级/三子级分离是所谓的“冷分离”。在二子级的主发动机和游动发动机关机后，安装在三子级上的小型加速火箭点火，从而在火箭飞行方向上产生一个加速度，使得三子级的推进剂沉底易于三子级发动机点火起动。同时，联接二子级和三子级的爆炸螺栓起爆解锁，安装在二子级上的小型反推火箭点火产生一个反向加速度，二子级与三子级脱离。

卫星/三子级分离：卫星与三子级分离是通过分离弹簧的分离力来实现的。当火箭控制系统发出星箭分离指令，联接卫星和有效载荷支架的包带上的无污染爆炸螺栓起爆解锁，解锁后的包带被安装在有效载荷支架上的拉簧拉回。卫星被分离弹簧推离火箭。