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长征三号丙运载火箭

长征三号丙运载火箭是在长征三号乙运载火箭的基础上,减少两个助推器并取消助推器上的尾翼,其主要任务是发射地球同步转移轨道的有效载荷,可以进行一箭多星发射或发射其它轨道的卫星。火箭的地球同步转移轨道的运载能力为3.7吨。

长征三号丙运载火箭主要用于发射地球同步轨道卫星,其GTO运载能力为3.8吨。全箭起飞质量345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和液氧。

火箭名称长征三号丙运载火箭英文名称Long March III carrier rocket
英文代码CZ-3C火箭全长54.84米
最大直径8.45米研制单位中国运载火箭技术研究院
首飞时间2008年4月25日23时35分

火箭简介

长征三号丙运载火箭(CZ-3C),是一枚三级大型液体捆绑式运载火箭。长征三号丙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,捆绑两枚液体燃料助推器而构成。长征三号丙运载火箭是继长征三号甲与长征三号乙之后长征三号系列的又一成员。除在它的一级捆绑有两个助推器外,它的其余结构部分、分系统与长征三号乙火箭基本相同。它的推出为用户根据有效载荷的质量和任务要求而灵活选用长征火箭拓宽了范围。

长征三号丙运载火箭主要用于发射地球同步轨道卫星,其GTO运载能力为3.8吨。全箭起飞质量345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。

长征三号丙运载火箭现已正式投入国际卫星商业发射服务市场。2008年4月25日,长征三号丙获首次发射成功。

火箭主要技术参数

第一、二子级技术数据

总体参数 第一级 第二级
级数:2
全长(不含整流罩): 36.87米
最大直径: 3.35米
起飞质量: 233.966吨
起飞推力: 2961.6千牛
推重比:1.28
运载能力: 约3850公斤
入轨精度
轨道倾角偏差 0.2度
近地点高度偏差 15公里
近地点幅角偏差 3度
升交点经度偏差 0.1度
级长:26.660米
直径: 3.35米
起飞质量: 182.322吨
结构质量: 10520公斤
推进剂质量: 171.038吨
地面总推力: 2961.6千牛
发动机: YF-21B
推进剂: 四氧化二氮/偏二甲肼
比冲: 2550牛·秒/公斤
工作时间:150秒
级长:9.407米
直径:3.35米
起飞质量:48.644吨
结构质量:3222公斤
推进剂质量:43.736吨
发动机:
YF-22(主机)
YF-23F(游机)
推进剂:四氧化二氮/偏二甲肼
真空推力
719.8千牛(主机)
46.1千牛(游机)
真空比冲
2822牛·秒/公斤(主机)
2762牛·秒/公斤(游机)
工作时间
155.48秒(主机)
125.42秒(游机)
参数 助推器 一子级 二子级 三子级
推进剂 N2O4/UDMH N2O4/UDMH N2O4/UDMH LOX/LH2
发动机型号 DaFY5-1 DaFY6-2 DaFY20-1(主机)
DaFY21-1(游动发动机)
YF-75
推力 (kN) 740.4 * 4 2961.6 742 (主机)
11.8 * 4 (游动发动机)
78.5 * 2
发动机比冲 (N*s/kg) 2556.2 2556.2 2922.57 (主机)
2910.5 (游动发动机)
4312
箭体直径 2.25 m 3.35 m 3.35 m 3.00 m
箭体长度 15.326 m 26.972 m 9.470 m 8.835 m
整流罩直径 4.00 m
整流罩长度 9.56 m
火箭全长 54.838 m
起飞质量 345 吨

火箭结构

一子级

一子级长23.272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。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。两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。长征三号丙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。 长三丙火箭整流罩长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

长征三号丙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。

火箭运载能力

长征三号丙火箭的标准地球同步转移轨道(GTO)运载能力为3.8吨。标准的GTO参数及入轨精度如下表所列:

参数 标准GTO轨道参数 入轨精度(3σ)
近地点高度 200 km ±30 km
远地点高度 35786 km 半长轴 ±120 km
轨道倾角 28.5° ±0.21°
近地点幅角 179.6° ±0.6°

标准GTO参数表示的是在卫星与火箭分离时刻卫星所处轨道的参数。用户可以根据卫星的需要以及火箭运载能力选择不同的轨道。如果运载能力有剩余,长征三号丙火箭可以将卫星送入一个低倾角的轨道或是一个超同步转移轨道,这样的话,卫星的在轨道寿命可以得到延长。

火箭飞行时序

长征三号丙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,长三丙火箭的一、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。

火箭飞行时序:

事件 飞行时间(秒)
一子级点火 -3
起飞 0.00
程序转弯 10.0
助推器分离 128.991
一子级/二子级分离 146.659
整流罩抛罩 258.659
二子级/三子级分离和三子级发动机点火 334.000
三子级发动机一次关机 650.605
三子级发动机二次点火 1323.242
三子级发动机二次关机 1474.866
卫星/三子级分离 1574.866

发射场操作

长征三号丙火箭在西昌卫星发射中心(XSLC)进行发射。火箭将被装载在火车上从北京运往四川省的西昌,在西昌卫星发射中心的技术中心和发射中心进行各种测试和操作活动,包括在技术中心的四次总检查、火箭由技术中心转运到发射中心、火箭各子级在发射中心起竖对接、在发射中心的四次总检查、卫星/火箭联合操作、火箭加注、以及最后发射倒计时等。

衍生型号

长征三号丙增强型火箭

我国探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日在西昌卫星发射中心发射。托举这个飞行试验器升空的正是长征三号丙增强型火箭。

这是长征三号丙增强型火箭的首次。与长三丙基本型相比,增强型有多项改进、创新。首次在长三丙火箭上使用双惯组加复合制导。从外形上看,它的个子比长三丙基本型长高了1米多。运载能力由原来的3.8吨提高到3.9吨。

长征三号丙增强型火箭在继承“金牌火箭”——长征三号甲系列火箭成熟技术的基础上,加长了火箭一级和助推器的长度。同时,二级发动机采用了我国可靠性最高的长征二号F运载火箭二级发动机,为此次飞行器试验任务提供更为强劲的运载能力和更高的飞行可靠性。

长征三号丙增强型采用‘天基测量’技术,即通过天基中继星向地面技术人员传输火箭飞行过程的实时遥测数据,对飞行中的火箭进行全程实时测控。同时,最新的高码率传输技术,可增加测量点、提高数据传输速度、增大数据传输量,进一步降低测控盲区。

长征三号丙/远征一号运载火箭

长征三号丙/远征一号运载火箭由中国航天科技集团公司一院抓总研制。它是由基础级和上面级组成的四级火箭。基础级火箭是在长征三号丙运载火箭基础上为适应采用上面级而改进研制的捆绑式三级液体火箭,其一子级上捆绑了两个助推器。上面级是为发射我国新一代北斗导航卫星而专门研制的采用常规推进剂的轨道运载器。

2015年3月30日21点52分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙/远征一号运载火箭,成功发射北斗卫星导航系统第17颗卫星。

火箭发射记录

序列 时间 发射工位 运载火箭 轨道 飞行情况 载荷 工作情况
1 2008-04-25 西昌2号工位 CZ-3C Y1 GTO 成功 天链一号01星 正常
2 2009-04-15 西昌2号工位 CZ-3C Y3 GTO 成功 北斗G2 失效
3 2010-01-17 西昌2号工位 CZ-3C Y2 GTO 成功 北斗G1 正常
4 2010-06-02 西昌2号工位 CZ-3C Y4 GTO 成功 北斗G3 正常
5 2010-10-01 西昌2号工位 CZ-3C Y7 EMTO 成功 嫦娥二号 正常
6 2010-11-01 西昌2号工位 CZ-3C Y5 GTO 成功 北斗G4 正常
7 2011-07-11 西昌2号工位 CZ-3C Y8 GTO 成功 天链一号02星 正常
8 2012-02-25 西昌2号工位 CZ-3C Y6 GTO 成功 北斗G5 正常
9 2012-07-25 西昌2号工位 CZ-3C Y9 GTO 成功 天链一号03星 正常
10 2012-10-25 西昌2号工位 CZ-3C Y10 GTO 成功 北斗G6 正常
11 2014-10-24 西昌2号工位 CZ-3C/E Y12 EMTO 成功 嫦娥五号T1飞行试验器(搭载4M和PS86X1) 正常
12 2015-03-30 西昌2号工位       成功 北斗导航卫星 正常

 

长征三号丙运载火箭
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最新更新:2015-08-06 18:14
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