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火箭(rocket),火箭有很多種,原始的火箭是用引火物附在弓箭頭上,然後射到敵人身上引起焚燒的一種箭矢。起初只是用於過年過節放煙火使用。現代的火箭是以熱氣流高速向後噴出,利用産生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑,不依賴空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行。現代火箭可作為快速遠距離運輸工具,可以用來發射衛星和投送武器戰鬥部(彈頭)。

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    中文名
    火箭
    外文名
    rocket
    用    途
    發射衛星等
    種    類
    運載火箭、導彈等

    1詳細解釋

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    古式火箭解釋

    古代用引火物附在弓箭頭上,然後射到敵人身上引起焚燒的一種箭矢。《三國志·魏書·明帝紀》“ 諸葛亮圍陳倉,曹真遣將軍 費曜 等拒之”裴松之注引 三國 魏 魚豢 《魏略》:“ 昭 (郝昭)於是以火箭逆射其雲梯,梯燃,梯上人皆燒死。” 宋司馬光《涑水記聞》卷十二:“知州 苗繼宣 ,拍泥以涂藳,積備火箭射賊。”清顧炎武《汝州知州錢君行狀》:“賊以火箭射城上,城上發礮應之。”

    現代火箭解釋

    現代火箭利用反衝力推進的飛行裝置。用以發射人造衛星、人造行星、宇宙飛船等,也可裝上彈頭製成導彈。在一般用語中,火箭也作為火箭發動機的簡稱。

    2火箭原理

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    發動機

    當大多數人想到馬達或發動機時,會認為它們與旋轉有關。例如,汽車裏的往複式汽油發動機會産生轉動能量以驅動車輪。電動馬達産生的轉動能量則用來驅動風扇或轉動磁片。蒸汽發動機也用來完成同樣的工作,蒸汽輪機和大多數燃氣輪機也是如此。火箭發動機則與之有著根本的區別。它是一種反作用力式發動機。火箭發動機是以一條著名的牛頓定律作為基本驅動原理的,該定律認為“每個作用力都有一個大小相等、方向相反的反作用力”。火箭發動機向一個方向拋射物質,結果會獲得另一個方向的反作用力。開始時您可能很難理解“拋射物質,獲得反作用力”這個概念,因為這好像和真實情況不大一樣。火箭發動機似乎只會發出火焰和噪音,製造壓力,而與“拋射物質”沒什麼關係。我們來看幾個例子,以便更好地了解真實情況:

    如果您曾經使用過獵槍,特別是那種12鉛徑的大獵槍,那麼您就知道它會産生巨大的“撞擊力”。也就是説,當您開槍時,獵槍會狠狠地向後“撞擊”您的肩膀。這種撞擊力就是反作用力。獵槍將31.1克的金屬以大約1120公里/小時的速度沿某個方向發射出去,同時您的肩膀會受到反作用力的撞擊。如果您開槍時穿著輪滑鞋或站在滑雪板上,槍會起到類似于火箭發動機的作用,反作用力會使您向相反的方向滑動。

    如果您見過粗大的消防水管噴水的場景,可能會注意到消防員要花很大的力氣才能抓住它(有時您會看到有兩名或三名消防員手持同一根消防水管)。水管發生的情況與火箭發動機類似。水管向一個方向噴水,消防員們則運用自身的力量和重量來克服反作用力。如果他們放開水管,那麼水管會勁頭十足地四處亂撞。如果消防員全都站在滑雪板上,水管將推動他們以極快的速度向後移動。如果您吹起一個氣球,然後放開它,那麼它會滿屋子亂飛,直到裏面的空氣漏光為止,這就是您製造的火箭發動機。在這種情況下,被拋射出去的是氣球中的空氣分子。與許多人的想法不同,空氣分子其實是有品質的(請查看有關氦的頁面,以便更好地了解空氣品質的問題)。如果您讓空氣從氣球的噴口中噴出來,氣球的其餘部分則會向相反的方向運動。

    燃料

    燃料是氮的氧化物有:CO,H2,C2H2,CH4,C2H4,CH3CH2OH,N2H4,高級硼硅烷(這都是火箭推進器的燃料)和2踢腳差不多的 點火和原理都一樣。只是上面的那層不是火藥,是火箭頭(裏面是衛星之類的東西)。航空煤油是無色透明的,聞上去和普通的煤油沒什麼區別,而且不易揮發。燃點大約在300C左右,別説用打火石了,就算用明火也是點不燃的。早在運載火箭發明前,人們使用油和汽作燃料,汽車、輪船和飛機就是靠這些燃料來行駛的。後來,科學家發明瞭靠化學能來産生動力的運載火箭。運載火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液態氫等作為燃燒劑,而用硝酸、液態氮等提供的氧化劑幫助燃燒的,人們習慣上把燃燒劑和氧化劑通稱為火箭發動機的燃料或推進劑。

    推進劑

    從物理形態上講,火箭發動機使用的推進劑有兩種形式,一種是液態物質,另一種是固態物質。燃燒劑和氧化劑都是呈液體形態的發動機則稱為液體燃料發動機,或稱為液體火箭發動機,兩者都是呈固體狀態,則稱為固體燃料火箭發動機或固體火箭發動機。固態氫、固態氧,作為火箭動力。如果在兩種燃料中,一種為固體,一種為液體,則稱為固-液火箭發動機或直接稱其物質名稱的火箭發動機。如,氫氧火箭發動機。由於固態燃燒劑産生的能量比液體氧化劑發出的能量高,所以,研製的火箭發動機多是固-液火箭發動機,兩種燃料相遇燃燒,形成高溫高壓氣體,氣體從噴口噴出,産生巨大推力而把運載火箭送上了太空。常用推進劑有:1、液氫(燃料)液氧(氧化劑),燃燒效率很高,多用於太空梭及運載火箭末級,價格昂貴、不易儲存。

    2、肼-50(燃料)四氧化二氮(氧化劑),燃燒效率一般,多用於中型火箭,價格適中、較易儲存。

    3、RP-1高精煉煤油(燃料)液氧(氧化劑),燃燒效率一般,多用於火箭第一級,價格適中、不易儲存。

    4、肼(燃料)、四氧化二氮(氧化劑),燃燒效率一般,多用於衛星,容易自燃、價格相對便宜、腐蝕性極強。

    3火箭與導彈

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    區別

    早期的火箭武器,發射出去之後都不再進行控制。這種稱為火箭彈的無控火箭武器,其命中目標的精度差,作戰效率不高,發揮的威力有限。隨著戰爭的需要,迫切要求提高武器的命中精度,於是一種在火箭上裝上控制設備以控制其飛行的武器應運而生。這種武器我們稱之為“導彈”。德國是最早研製導彈的國家。1931年5月,德國科學家赫爾曼·奧伯特領導的宇宙航行協會試驗成功了歐洲的第一枚液體火箭。到了1932年,德國軍方在參觀該協會研製的液體火箭發射試驗之後,意識到火箭武器在未來戰爭中具有的巨大潛力,便開始組織一批科學家和工程技術人員,集中力量秘密研製火箭武器。採用火箭發動機作動力裝置。

    由於最早出現的一些導彈是用火箭來推進的,有人就把它稱之為火箭,因此火箭與導彈這兩個名詞有時常常混為一談。其實這兩者在概念上是有差別的:導彈是指依靠自身的動力裝置推進,由控制系統控制其飛行並導向目標的一種武器。而火箭則是一種依靠火箭發動機産生的反作用力推進的飛行器。

    一枚導彈是由兩個主要部分組成,一是戰鬥部,二是運載器。真正直接用來作戰的是戰鬥部。有些導彈的戰鬥安排在導彈的最前端,稱之為彈頭。戰鬥部內裝的可以是炸藥,也可以是核武器、化學武器或其他裝置。運載器則是用來把戰鬥部送向目標的一種可控制的飛行器,由結構系統、動力裝置系統和控制系統等組成。運載器可以是有控的火箭,也可以是其他類型的飛行器。彈道式導彈都用有控火箭作運載器,而在大氣層內飛行的巡航導彈,其運載器則是一種用空氣噴氣發動機(渦輪噴氣發動機或衝壓噴氣發動機)作動力裝置,類似無人駕駛飛機一類的的飛行器。

    運載火箭

    用有控火箭作運載器,這種運載器亦稱之為運載火箭。

    運載火箭不但可以用來運送戰鬥部,並使其擊中目標構成導彈;而且可以用來運送各種類型的航太器,例如,人造地球衛星、載人飛船、空氣站和空間探測器等,並使他們準確進入軌道。早期運送航太器的運載火箭就是從導彈運載派生出來的。蘇聯發射世界上第一顆人造地球衛星的衛星號運載火箭,就是用蘇聯最早研製成功的P-7洲際戰略導彈的運載器改制而成。我國的長征二號運載火箭也是在我國研製的第一代洲際戰略導彈的運載器基礎上改制而成。以後,隨著航太器類型與數量的增多,航太發射範圍的擴大,發射航太器的運載火箭開始獨立發展並自成系列。我國的長征三號系列、長征四號系列運載火箭就是專為發射不同軌道的航太器而研製的專用運載火箭。

    由於運載火箭可以在大氣層外飛行,所以它已成為人類進行航太活動必不可少的工具。運載火箭技術亦已成為一個國家航太技術的重要基礎。當前,世界上航太技術先進的國家都在為研製高可靠、低成本、大推力、無污染、多用途以及可以重復使用的運載火箭而不懈努力。

    4原始火箭

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    中國是古代火藥火箭的故鄉。由中國古代軍事家最早運用火藥創制的火箭,方法是將引火物附在弓箭頭上,然後射到敵人身上引起焚燒的一種箭矢,或用於過年過節放煙火使用。火箭這個詞在西元三世紀的三國時代就已出現。在西元228年的三國時期,魏國第一次在射出的箭上裝上火把,當時蜀國丞相諸葛亮率軍進攻陳倉(今陜西寶雞東)時,魏國守將郝昭就用火箭焚燒了蜀軍攻城的雲梯,守住了陳倉。"火箭"一詞自此出現。不過當時的火箭只是在箭頭後部綁附浸滿油脂的麻布等易燃物,點燃後用弓弩射至敵方,達到縱火目的的兵器。中國古代火箭有箭頭、箭桿、箭羽和火藥筒四大部分。火藥筒外殼用竹筒或硬紙筒製作,裏面填充火藥,筒上端封閉,下端開口,筒側小孔引出導火線。點火後,火藥在筒中燃燒,産生大量氣體,高速向後噴射,産生向前推力。其實這就是現代火箭的雛形。火藥筒相當於現代火箭的推進系統。鋒利的箭頭具有穿透人體的殺傷力,相當於現代火箭的戰鬥部。尾端安裝的箭羽在飛行中起穩定作用,相當於現代火箭的穩定系統。而箭桿相當於現代火箭的箭體結構。中國古代火箭外形圖,首次記載于西元1621年茅元儀編著的《武備志》中。

    火箭出現後,在中國被迅速地用於軍事行動和民間娛樂中。10~13世紀,在宋、金、元的戰爭中,已應用了火槍、飛火炮、震天雷炮等火藥武器。那時的飛火炮和現代的火焰噴射器相似,是一種原始的火箭武器。北宋後期,在民間盛行的煙火戲中,人們利用火藥燃氣的反作用力,製成了能夠高飛和升空的“流星”(或稱“起火”)、"爆竹"為節日增添了喜慶的氣氛。從工作原理看,流星、爆竹已具有火箭的特點。

    5現代火箭

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    地球引力,進入宇宙空間的運載工具。火箭的速度是由火箭發動機工作獲得的。早在1903年齊奧爾科夫斯基就推導出單級火箭的理想速度公式:V=ω*Ln(Mo/Mk),被稱為齊奧爾科夫斯基公式。ω為發動機的噴氣速度,ln為對數運算式,表示以自然對數e為底數的對數,Ln(Mo/Mk)就是表示為以e為底Mo/Mk的對數,Mo和Mk,分別是火箭的初始品質和發動機熄火(推進劑用完)時的品質。Mo/Mk被稱為火箭的品質比。由這個公式可知,火箭的速度與發動機的噴氣速度成正比,同時隨火箭的品質比增大而增大。即使使用性能最好液氫液氧推進劑,發動機的噴氣速度也只能達到4.3~4.4公里/秒。因此,單級火箭不可能把物體送入太空軌道,必須採用多級火箭,以接力的方式將航太器送入太空軌道。

    火箭用於運載航太器叫航太運載火箭,用於運載軍用炸彈叫火箭武器(無控制)或導彈(有控制)。航太運載火箭一般由動力系統、控制系統和結構系統組成,有的還加遙測、安全自毀和其他附加系統。多級火箭各級之間的聯接方式,有串聯、並聯和串並聯幾種。串聯就是把幾枚單級火箭串聯在一條直線上;並聯就是把一枚較大的單級火箭放在中間,叫芯級,在它的周圍捆綁多枚較小的火箭,一般叫助推火箭或助推器,即助推級;串並聯式多級火箭的芯級也是一枚多級火箭。多級火箭各級之間、火箭和有效載荷及整流罩之間,通過連接一分離機構(常簡稱為分離機構)實現連接和分離。分離機構由爆炸螺栓(或爆炸索)和彈射裝置(或小火箭)組成。平時,它們由爆炸螺栓或爆炸索連成一個整體;分離時,爆炸螺栓或爆炸索爆炸,使連接解鎖,然後由彈射裝置或小火箭將兩部分分開,也有借助前面一級火箭發動機啟動後的強大射流分開的。

    火箭技術是一項十分複雜的綜合性技術,主要包括火箭推進技術、總體設計技術、火箭結構技術、控制和制導技術、計劃管理技術、可靠性和品質控制技術、試驗技術,對導彈來説還有彈頭制導和控制、突防、再入防熱、核加固和小型化等彈頭技術。

    6法規

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    國際法規定,發射載具的擁有者的國籍決定了那個國家必須為任何造成的損害負責。因此有些國家要求火箭製造者及發射者遵循特定法令去補償及保護人員及財産可能受到的影響。

    7基本分類

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    火箭可按不同方法分類。按能源不同,分為化學火箭、核火箭、電火箭以及光子火箭等。化學火箭又分為液體推進劑火箭、固體推進劑火箭和固液混合推進劑火箭。按用途不同分為衛星運載火箭、佈雷火箭、氣象火箭、防雹火箭以及各類軍用火箭等。按有無控制分為有控火箭和無控火箭。按級數分為單級火箭和多級火箭。按射程分為近程火箭、中程火箭和遠端火箭等。火箭的分類方法雖然很多,但其組成部分及工作原理是基本相同的。

    固態火箭跟液態火箭便是現今比較常用的火箭。此外,還有混合火箭---就是用固體的燃料而用液體的氧化劑。另外,值得一提的是,現今運載火箭大多包含了液態火箭跟固態火箭,也就是説,一個火箭可能第一節是固態的而第二節卻是液態的。

    火箭的基本組成部分有推進系統、箭體和有效載荷。有控火箭還裝有制導系統。

    火箭推進系統是火箭賴以飛行的動力源。其中火箭發動機按其工質,可分為化學火箭發動機、核火箭發動機、電火箭發動機和光子火箭發動機等。廣泛使用的是化學火箭發動機,它是依靠推進劑在燃燒室內進行化學反應釋放出來的能量轉化為推力的。推力與推進劑每秒消耗量之比稱為比衝,它是發動機性能的主要指標,其高低與發動機設計、製造水準有關,但主要取決於所選用的推進劑的性能。火箭發動機的推力,是根據其特點和用途選定的,其大小相差很大,小到微牛,如電火箭發動機;大到十幾兆牛,如美國太空梭的固體火箭助推器。

    箭體用來安裝和連接火箭各個系統,並容納推進 劑。箭體除要求具有良好的空氣動力外形外,還要求在既定功能不變的前提下,品質越輕越好,體積越小越好。在起飛品質一定時,結構品質輕,則可獲得較大的飛行速度或射程。

    運載火箭的有效載荷有人造衛星、飛船或空間探測器等航太器。火箭武器的有效載荷就是戰鬥部(彈頭)。

    為成功地發射火箭,還必須有地面發射設備和發射設施。地面發射設備有大有小。小的可手提肩扛,如攜帶型防空火箭和反坦克火箭的發射筒(架);大的如衛星運載火箭,則需有固定的發射場和龐大的發射設施,以及飛行跟蹤測控臺站等。

    模擬火箭

    (1)取兩個金屬小筒(最好是冰箱的廢乾燥過濾器)對稱水準地固定在橫桿兩端,在筒的尾部鑽一小孔,筒的下部要能放置酒精棉球,如圖所示。用醫用注射器通過筒的小孔向內部注射適量酒精,點燃筒下面的酒精棉球,很快就可以看到從小孔中噴射出火焰,火箭模型就會飛速轉動,而且發出“呼呼”的響聲,十分生動形象。

    (2)也可以取眼藥水玻璃瓶,在瓶蓋中心插入一段去掉珠子的圓珠筆芯管,要使瓶塞緊緊套在瓶口,然後將兩玻璃瓶對稱水準地固定在橫桿的兩端,瓶下面要能安放酒精棉球,用注射器向小瓶內注射三分之一容積的水。當點燃酒精棉球後,很快看到橫桿兩端玻璃瓶口噴出蒸氣,轉架快速旋轉。同樣説明瞭火箭原理。

    運載火箭

    指運載人造衛星或其他人造星體的火箭。這種火箭具有很高速度,有的運送人造星體以後本身也在星際間按照一定軌道運轉。《文匯報》1984.4.19:“他那二十多年航太事業的生涯,實地指揮過多次運載火箭的發射,把好幾顆衛星送上太空。”

    宇宙火箭

    可以脫離地球引力範圍發射到其他星球或星系空間的火箭。

    氣象火箭

    探測高層大氣的物理特徵(如氣壓、溫度、濕度等)和現象的探空火箭。通常為小型無控制火箭,重10~100千克。探測高度30~100千米。

    V2火箭

    V2是單級液體火箭,全長14米,重13噸,直徑16.5米,最大射程320千米,射高96千米,彈頭重1噸。V2採用較先進的程式和陀螺雙重控制系統,推力方向由耐高溫石墨舵片操縱執行。V2在工程技術上實現了宇航先驅的技術設想,對現代大型火箭的發展起了承上啟下的作用。成為航太發展史上一個重要的里程碑。

    火箭炮

    發射火箭彈的火炮。有多軌式、框架式和多管式。可一次發射一發至數十發火箭彈。發射速度快,火力猛,威力大,機動性能好。但射彈散佈較大,發射時火光明顯,陣地易暴露。

    火箭彈

    靠火箭發動機推進的非制導彈藥。主要用於殺傷、壓制敵方有生力量,破壞工事及武器裝備等。按對目標的毀傷作用分為殺傷、爆破、破甲、碎甲、燃燒等火箭彈;按飛行穩定方式分為尾翼式火箭彈和渦輪式火箭彈。火箭彈通常由戰鬥部、火箭發動機和穩定裝置3部分組成。戰鬥部包括引信、火箭彈殼體、炸藥或其他裝填物。火箭發動機包括點火系統、推進劑、燃燒室、噴管等。尾翼式火箭彈靠尾翼保持飛行穩定;渦輪式火箭彈靠從傾斜噴管噴出的燃氣,使火箭彈繞彈軸高速旋轉,産生陀螺效應,保持飛行穩定。火箭彈的發射裝置,有火箭筒、火箭炮和火箭發射架等。由於火箭彈帶有自推動力裝置,其發射裝置受力小,故可多管(軌)聯裝發射。單兵使用的火箭彈輕便、靈活,是有效的近程反坦克武器。

    多級火箭

    由兩級或兩級以上的火箭組合成的火箭。有串聯、並聯和串並混合三種組合方式。採用多級火箭能增加射程,提高有效載荷(彈頭、衛星、宇宙飛船等)的最終速度。戰略導彈和大型運載火箭通常採用多級火箭。

    8中國發射基地

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    酒泉衛星發射基地

    酒泉衛星發射基地位於酒泉市東北210公里處的巴丹吉林沙漠深處,建於1958年,是規模最大的衛星發射中心,也是各種型號運載火箭和探空氣象火箭的綜合發射場,擁有完整、可靠的發射設施,能發射較大傾角的中、低軌道衛星。中心自1958年創建以來,曾為中國航太事業的發展創造過驕人的八個第一;1970年4月21日,中國的第一顆人造地球衛星在這裡升起;1975年11月26日,第一顆返回式人造地球衛星在這裡升空;1980年5月18日,第一枚遠端運載火箭在這裡飛向太平洋預定領空;1981年9月20日,第一次用一枚火箭將三顆衛星送上太空……至今,酒泉衛星發射中心已成功地發射了21顆科學試驗衛星,其中,這裡發射的8顆可收回衛星,成功率達100%。為中國著名的三大衛星發射基地之一。

    西昌衛星發射中心

    西昌衛星發射中心始建於1970年,于1982 年交付使用,自1984年1月發射中國第一顆通信衛星以來,已發射國內外衛星28次。主要擔負廣播、通信和氣象等地球同步軌道(GTO)衛星發射的組織指揮、測試發射、主動段測量、安全控制、數據處理、資訊傳遞、氣象保障、殘骸回收、試驗技術研究等任務。發射場位置為東經102度、北緯28.2度。

    太原衛星發射中心

    太原衛星發射中心是中國試驗衛星、應用衛星和運載火箭發射試驗基地之一。它位於山西省太原市西北的高原地區,具備了多射向、多軌道、遠射程和高精度測量的能力,擔負太陽同步軌道氣象、資源、通信等多種型號的中、低軌道衛星和運載火箭的發射任務。發射中心始建於1967年。1968年12月18日,中國自己設計製造的第一枚中程運載火箭發射成功。到1988年該中心共成功發射了70多枚包括中近程、中遠端、遠端等各種類型的運載火箭。1988年9月7日和1990年9月3日,該中心用長征4號運載火箭成功地將中國第一顆和第二顆“風雲”1號氣象衛星送入太陽同步軌道。此外,它還進行過一系列運載火箭試驗。1997年12月8日,該中心第一次執行國際商業發射,成功地將美國摩托羅拉公司製造的兩顆銥星送入預定軌道。到1999年共為外國公司成功發射了10顆銥星。1999年5月10日,該中心用長征4號乙運載火箭成功地將風雲一號氣象衛星和實踐五號科學實驗衛星送入軌道高度為870公里的太陽同步軌道。這是該中心連續第七次成功地以一箭雙星方式進行的航太發射。

    文昌衛星發射中心

    海南文昌衛星發射中心位於中國海南省文昌市附近約北緯19度19分0秒,東經109度48分0秒,是中國以前的一個發射亞軌道火箭(如彈道導彈)的測試基地。衛星發射中心。由於此地點的緯度較低,離赤道只有19度,地球自轉造成的離心力可以讓火箭負載更多的物品。建設是為未來中國航太事業而發展。這中心將可以用來發射正在研製的重型長征五號系列火箭。

    9中國火箭

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    長征1號系列

    “長征一號”運載火箭是一種三級火箭,主要用於發射近地軌道小型有效載荷。火箭全長29.86米,最大直徑2.25米,起飛重量81.6噸,起飛推力112噸,能把300千克重的衛星送入440公里高的近地軌道。1970年4月24日,長征1號運載火箭成功地將“東方紅一號”衛星送入預定軌道,奠定了長征系列火箭發展的基礎。

    “長征一號乙”:也被稱作“長征一號馬傑”。是長征一號的第一個改進方案。方案提出使用意造馬傑火箭的第三級意麗絲固體火箭發動機來替換國産的第三級GF-02固體火箭發動機。火箭的一、二級沒有更變。但當時因缺乏資金所以沒有向義大利購買馬傑火箭的第三級,長征一號乙也沒有投入生産。

    “長征一號丙”:它也沒有投入生産。第一、二級使用長征一號的發動機,保留不變,而第三級使用更先進的四氧化二氮偏二甲肼固體燃料,使火箭的近地運載能力提高到半噸。1984年首次成功測試第三級發動機,但因種種原因,中國運載火箭技術研究院于1988年取消了長一丙工程。

    “長征一號丁”:“長征一號丁”運載火箭是“長征1號”火箭的改進型。主要的改進有:提高一子級發動機推力;提高二、三子級性能;採用“平臺-電腦”全慣性制導。經過改進,“長征1號D”火箭可以發射各種低軌道衛星,並已投入商業發射。

    長征2號系列

    “長征2號”火箭是一種兩級火箭,全長31.17米,最大直徑3.35米,起飛重量190噸,能把1.8噸的衛星送入距地面數百公里的橢圓形軌道。1975年11月26日,“長征2號”火箭完成了中國第一顆返回式衛星的發射任務。長征二號運載火箭于1974年11月5日在酒泉衛星發射中心進行了首次發射。由於控制系統的一根導線斷裂,致使火箭的姿態失控而使試驗失敗。1975年11月26日長征二號火箭再度發射並成功將中國第一顆返回式衛星送入預定軌道。長征二號運載火箭是中國航太運載器的基礎型號。在長征二號的技術基礎上,發展了長征二號系列運載火箭、長征三號系列運載火箭和長征四號系列運載火箭。長征二號火箭共進行了4次發射,除首次發射失敗外,另外三次均圓滿成功。

    長征二號甲運載火箭,大體就是長征二號運載火箭,但準確指示在1974年長征二號首發失敗後,對長征二號使用的風暴一號火箭第二級的陀螺控制系統作了微小改進後的火箭型號。1975年首發成功後,又成功地發射兩次。按照國際慣例,對火箭發動機做多麼微小的改進都需要註冊,改進後第二級的“YF-22/23”火箭發動機改稱“YF-22A/23A”(22、23甲),火箭的型號也同時改作“CZ-2A”(長征二號甲)。這個型號又因與年後的長征二號丙(為提供國際運載服務而更名)完全一致,所以常常造成混淆。所以一些列表會用“長征二號”或“長征二號甲”來標示1974年11月5日的發射失敗,而1975年11月26日、1976年12月7日、1978年1月26日的三次發射與後期的長二丙發射任務一併收錄為“長征二號丙”的發射任務。

    “長征二號丙”火箭是在“長征二號”火箭基礎上改進設計研製的,採用了大推力液體火箭發動機,箭長為35.15 米,近地軌道的運載能力增加到2.4噸,火箭的可靠性也大大提高。在“長征二號丙”火箭基礎上研製的“長征二號丙”改進型火箭是一種三級火箭,箭長增加為43.027米。“長征二號丙”系列運載火箭自1982年9月首次成功發射以來,至今發射成功率為100%。1987年,“長征二號丙”火箭被授予“全國品質金質獎”。1999年,“長征二號丙”火箭被中國航太工業總公司授予“優質液體運載火箭”稱號,至今發射成功率為100%。

    長征二號丙/SD運載火箭:1997年12月8日首次發射,是一種商業衛星發射器,即在長征二號丙的二級火箭上安裝一個上面級的智慧分配器(Smart Dispenser)。

    長征二號丙/SM運載火箭:2003年首次發射,安裝了改進版的固體上面級。

    長征二號丙/SMA運載火箭:2008年首次發射,用於發射太陽同步軌道衛星。

    “長征二號丁”火箭是一種兩級火箭,全長38.3米,起飛重量232 噸。主要是在“長征二號” 火箭的基礎上採取增加推進劑加注量和增大起飛推力的辦法,使運載能力進一步提高。1992年8月首次發射,至今發射成功率為100%。 “長征二號E”捆綁火箭,是以加長型“長征二號丙”為芯級,並在第一級周圍捆綁四個液體助推器組成的低軌道兩級液體推進劑火箭。火箭總長49.68米,直徑3.35米。每個液體助推器長為15.4米,直徑2.25米,芯級最大直徑4.2米。總起飛重量461噸,起飛推力600噸,能把8.8噸至9.2噸有效載荷送入近地軌道;經適當適應性修改後,還可以用來發射小型載人飛船。該型號火箭已退役。

    “長征二號F”火箭是在“長征二號E”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。CZ-2F是中國第1種為載人航太研製的高可靠性、安全性運載火箭,是載人航太工程的重要組成部分之一。它在CZ—2E基礎上增加了2個新系統,即逃逸系統和故障檢測處理系統。火箭全長58.343m,起飛品質479.8t,芯級直徑3.35m,助推器直徑2.25m,整流罩最大直徑3.8m。火箭的芯級和助推器發動機均使用四氧化二氮和偏二甲肼作為推進劑。它可把8t重的有效載荷送入近地點高度200km、遠地點高度350km、傾角42.4°-42.7°的軌道。火箭由四個液體助推器、芯一級火箭、芯二級火箭、整流罩和逃逸塔組成,是目前中國所有運載火箭中起飛品質最大、長度最長的火箭。運載火箭有箭體結構、控制系統、動力裝置、故障檢測處理系統、逃逸系統、遙測系統、外測安全系統、推進劑利用系統、附加系統、地面設備等十個分系統,為兼顧衛星的發射,保留了有效載荷調姿定向系統的介面和安裝位置。故障檢測處理系統和逃逸系統是為確保航太員的安全而增加的,其作用是在飛船入軌前,監測運載火箭狀態,若發生重大故障,使載有航太員的飛船安全地脫離危險區。長征二號F”運載火箭先後成功發射了神舟一號至神舟七號飛船,為中國成功實現載人航太飛行做出了歷史性貢獻,至今發射成功率為100%。 “長征二號F/G”運載火箭為長征二號F火箭的無人改進狀態。它在載人航太工程後續任務中將完成發射貨運飛船的任務,“天宮一號”目標飛行器由長征二號F/G承擔發射。

    長征二號F/H(開發中)運載火箭為長征二號F火箭的載人改進狀態。它在載人航太工程後續任務中將完成發射載人飛船的任務,“神舟十號”載人飛船預計將由長征二號F/H火箭承擔發射任務,與太空實驗室進行載人對接。

    長征三號系列

    “長征三號”運載火箭是三級火箭,其一、二級是在“長征二號丙”火箭的基礎上研製的,其三子級採用了低溫高能液氫液氧發動機。火箭全長44.86米,一、二級直徑3.35米,三級直徑2.25米,起飛重量204.88噸,地球同步轉移軌道運載能力為1.6噸。“長征三號”火箭的成功發射,標誌著中國運載火箭技術跨入世界先進行列,是中國運載火箭發展上的一個重要里程碑:它首次採用了液氫、液氧作火箭推進劑,首次實現火箭的多次啟動。該型號火箭已退役。

    長征三號甲運載火箭是目長征三號系列火箭的基礎型號。“長征三號甲”火箭是三級火箭,它繼承了“長征三號”火箭的成熟技術,採用了新設計的液氫液氧三子級。火箭全長 52.52米,最大直徑3.35 米,起飛品質240噸,主要發射地球同步轉移軌道的有效載荷,也可以發射低軌道、極軌道或逃逸軌道的有效載荷,首次將有效載荷送入地球同步轉移軌道。其地球同步轉移軌道的運載能力為2.6噸。自1994年2月8日首次發射成功以來,至今發射成功率為100%。2007年6月被中國航太科技集團公司授予“金牌火箭”稱號。

    “長征三號乙”火箭是在 “長征三號甲”和“長征二號E”火箭的基礎上研製的三級大型液體捆綁式運載火箭,其芯級與“長征三號甲”火箭基本相同,一子級殼體捆綁4個標準液體助推器。火箭全長54.84米,起飛品質426噸,主要發射地球同步轉移軌道的重型衛星,亦可進行輕型衛星的一箭多星發射或發射其他軌道的衛星。其地球同步轉移軌道的運載能力為5.1噸。

    長征三號乙/E(增強型)運載火箭由中國航太科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院研製,其運載能力在長征三號乙標準型火箭的基礎上適度提升,達到標準地球同步轉移軌道運載能力5500千克。長征三號乙增強型至今發射成功率為100%。

    “長征三號丙”火箭是在 “長征三號乙”火箭的基礎上, 減少了兩個助推器並取消了助推器上的尾翼。火箭全長54.84米,起飛品質345噸,主要發射地球同步轉移軌道的有效載荷,可以進行一箭多星發射或發射其他軌道的衛星。其地球同步轉移軌道的運載能力為3.8噸,至今發射成功率為100%。

    長征四號系列

    “長征四號”系列運載火箭包括“風暴一號”、“長征四號”、“長征四號甲”、“長征四號乙”等火箭。“長征四號”是在“風暴1號”基礎上研製的三級常規運載火箭,作為發射地球同步轉移軌道衛星運載火箭的另一方案,其後改型為“長征4號A”,用於發射太陽同步軌道衛星。火箭長41.9米,最大直徑3.35米。

    風暴一號火箭于1972年8月首次進行遙測試驗火箭發射,取得了成功;在1973年9月18日和1974年7月12日的兩次發射科學實驗衛星時遭到失敗;1975年7月該火箭成功將中國第一顆品質超過1噸的衛星送上太空;1981年9月該火箭將3顆衛星同時送上太空,這是中國首次用一枚火箭同時發射3顆衛星。風暴一號火箭在中國酒泉衛星發射中心共進行了11次飛行,取得了7次成功,共發射了6顆低軌道衛星和成功地進行了兩次低彈道發射實驗。該火箭于1982年停用。(該型號火箭發射記錄不計入長征火箭發射歷史)

    “長征四號甲”火箭是三級火箭,一、二、三級均採用常規推進劑,主要用於發射太陽同步軌道衛星。火箭全長41.9米,最大直徑3.35 米,起飛品質248.9噸,起飛推力約300噸。1988年9月首次發射,發射成功率為100%。長征四號乙運載火箭 “長征四號乙”火箭是在“長征四號甲”火箭基礎上發展的一種運載能力更大的運載火箭,主要用於發射太陽同步軌道衛星。火箭全長45.58米,最大直徑3.35米,起飛品質249噸,起飛推力約300噸,900千米高度極軌的運載能力為1.45噸。1999年5月首次發射,至今發射成功率為100%。

    “長征四號丙”火箭是在“長征四號乙”火箭的基礎上,三級發動機採用二次啟動技術,大幅提高了有效載荷的運載能力。長征四號丙(CZ-4C)運載火箭是由中國航太科技集團公司第八研究院抓總研製的常溫液體推進劑三級運載火箭,是在原長征四號乙(CZ-4B)運載火箭的基礎上經大量技術狀態改進設計而成,以全面提高火箭的任務適應性和測試發射可靠性為目標進行研製。CZ-4C火箭可以滿足多種衛星在發射軌道、重量和包絡空間等方面更高的要求,同時採取新的測發控模式,可以顯著的提高火箭測試和發射的可靠性,縮短髮射場工作週期。首發改進型運載火箭于2006年4月27日在太原衛星發射中心成功發射,將中國首顆遙感衛星準確送入預定軌道,並實現了首發火箭發射場測試零故障,至今發射成功率為100%。

    參考資料

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    [1].美欲打造未來核子火箭:鞏固其空間技術地位/圖
    [2].火箭與導彈有什麼區別

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    標簽: 航太 科研 火箭

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    • 更新時間:2014-10-14
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