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中國火箭發展史

火箭是以熱氣流高速向後噴出,利用產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。火箭在飛行過程中隨著火箭推進劑的消耗,其質量不斷減小,是變質量飛行體。現代火箭可用作快速遠距離運送工具,如作為探空、發射人造衛星、載人飛船、空間站的運載工具,以及其他飛行器的助推器等。如用於投送作戰用的戰鬥部(彈頭),便構成火箭武器。其中可以制導的稱為導彈,無制導的稱為火箭彈。

大家知道中國是火藥的故鄉,也是火箭的祖先。中國人發明火箭這樣壹個事實已經被世界所公認。中國早在三國時期就開始使用火箭,不過當時這個火箭還不是采用噴氣推進的,而是在箭桿上綁上柴草、棉布。澆上油,點燃用弓箭射出去。到了唐朝末年和宋朝初年的時候,這個時候火藥替代了早期的易燃物,就成為了真正利用噴氣推進的火箭。當時火箭用於戰爭,就是這個,左邊帶著箭頭就是飛槍劍,右邊這個帶了壹個刀,就叫飛刀劍。宋朝的時候出現了很多煙花爆竹,這些爆竹也是噴氣的原始火箭。明朝時期的毛元儀在他的著作裏面就記載了30多種火箭的基本原理和結構,像其中有飛火飛天、火龍出水等。中國是從明朝開始發射火箭的,大明史嘉靖年間,萬戶進行最早的火箭升空試驗,成為現代載人飛行先驅,現在月球和火星均有以其名字命名的環形山。全世界最早的宇航員,他那次升天中壯烈殉職。最後在189米高空中爆炸。啟動裝置為36筒火箭,外置安全帶和座椅,4個氣球,這是人類歷史上最震撼的場面!可以這樣說古代火箭的基本結構和原理,為現代火箭的設計和制造提供了寶貴的經驗。奠定了世界火箭的起跑線!

從1970年4月,長征壹號火箭成功發射東方紅1號衛星開始,到今年10月底,我國已經完成研制生產並正式發射過的長征運載火箭的型號有9種,它們是:長征壹號,長征二號,長征二號丙/長征二號丙改,長征二號丁,長征二號捆,長征三號,長征三號甲,長征三號乙,以及長征四號。其中,長征二號丁和長征四號由上海航天局研制,其他7種火箭都是由中國運載火箭技術研究院研制的。長征火箭已經累計發射了49次,成功42次,兩次由於星箭協調原因而失敗,總成功率為87.75%。?

壹、 長征壹號?

長征壹號是為發射我國第壹顆人造地球衛星東方紅壹號而研制的三級運載火箭。它的壹、二級火箭采用當時的成熟技術,並為發射衛星做了適應性修改,第三級是新研制的以固體燃料為推進劑的上面級。1970年4月24日,長征壹號火箭首次發射,將中國第壹顆人造地球衛星東方紅壹號順利送入軌道,發射獲得圓滿成功。1971年3月3日,長征壹號火箭第二次發射,把實踐壹號科學試驗衛星準確送入軌道,又壹次取得圓滿成功。相對於70度傾角、440公裏高的圓軌道,長征壹號火箭的運載能力為300公斤,此火箭***進行了兩次發射,均獲得成功。長征壹號的研制成功,揭開了我國航天活動的序幕。

二、 長征二號?

在長征壹號成功飛行之後,中國運載火箭技術研究院又成功研制了我國的第壹個大型液體運載火箭長征二號。長征二號火箭***兩級,推進劑采用四氧化二氮/偏二甲肼,低軌道的運載能力為1800公斤。長征二號***進行了4次發射,除了第壹次發射失敗以外,其余3次均獲得圓滿成功。長征二號的成功,使我國成為世界上繼美國和前蘇聯之後第三個掌握衛星返回技術和航天遙感技術的國家。

三、 長征二號丙/長征二號丙改?

在長征二號連續發射3次成功以後,在該火箭的基礎上,又研制成功了長征二號丙,研制單位仍是中國運載火箭技術研究院。自1980年開始,在連續三個批次中,長征二號丙火箭不斷得到設計改進,其運載能力得到了逐步提高,由長征二號的1800公斤提高到最後的3000公斤。自 1982年9月至1992年10月的10年間,長征二號丙火箭連續發射11次,全部成功,把12顆衛星準確送入軌道,其中有壹顆為瑞典的搭載衛星。

1992年底,為了發射美國摩托羅拉公司的銥衛星,長征二號丙做了進壹步的設計改進,采用了固體上面級以及壹個衛星分配器。加有上面級的長征二號丙火箭在1997年9月1日進行了模擬發射,兩顆模擬衛星準確入軌,試驗發射取得了成功。1997年12月8日,在太原衛星發射中心,長征二號丙改火箭成功地將兩顆銥衛星送入預定軌道,首次正式發射取得圓滿成功。?

長征二號丙改火箭到1998年4月底,還將為摩托羅拉公司進行兩次銥星網的組網發射;從 1998年5月開始,還將進行該網的補網發射。該火箭是我國目前進入國際市場,用於低軌道發射任務的主要火箭。?

四、 長征二號丁?

長征二號丁火箭是由上海航天局在長征二號的基礎上增加推進劑的加註量、提高起飛推力而研制成的,仍為二級火箭。主要用於發射返回式科學試驗衛星,從1992年8月9日首次發射至199 6年10月20日,長征二號丁***發射3次,均獲得成功。

五、 長征二號捆?

長征二號捆火箭首次采用助推器捆綁分離技術,大幅度提高了火箭的運載能力,也為以後的長征三號乙火箭的研制打下了基礎。到1995年12月28日,長二捆火箭***進行了7次發射,在第3、5次發射中,均出現衛星爆炸。在隨後的故障調查公報中,認為故障的出現是由於星箭雙方的技術協調不徹底,存有隱患,雙方均應采取措施,分別加強衛星和整流罩的設計。在以後的第6、7次發射中,長征二號捆火箭均取得成功。長征二號捆火箭是我國目前進入國際市場,用於低軌道發射任務的主要火箭。

六、 長征三號

長征三號是在長征二號的基礎上發展起來的三級火箭,可以把1600公斤的有效載荷直接送入地球同步轉移軌道。長征三號充分繼承了已有長征火箭的成熟技術,它的壹、二級發動機采用長征二號丙的壹、二級發動機,三級則采用世界上最先進的液氫/液氧發動機。長征三號是我國首次使用液氫/液氧發動機的火箭。1990年4月7日,長征三號火箭在其第7次發射中,成功地將亞星壹號衛星送入預定軌道,這是我國發射的第壹顆國外衛星,標誌著中國正式進入國際商業發射服務市常。到目前為止,長征三號火箭***完成了12次發射,其中第1、8、11次發射均因三級液氫/液氧發動機的問題而使得衛星沒有進入最終的同步轉移軌道,導致失敗,其余的9次均獲得成功。在經歷了第11次發射的失敗以後,中國運載火箭技術研究院認真分析火箭飛行暴露出的問題,並改進設計,於1997年6月10日,在長征三號的第12次發射中,成功地將我國的風雲二號氣象衛星送入預定軌道。長征三號火箭是我國目前進入國際市場,用於同步轉移軌道輕型衛星發射任務的主要火箭之壹。

七、 長征四號

長征四號是壹種多用途三級常溫推進劑運載火箭,具有性能優良,結構可靠,成本低廉,發射場通用,使用方便等特點,由上海航天局研制.

“長征四號”采用四氧化二氮和偏二甲肼推進劑,全長41.9 m,改進的壹、二級直徑為3.35 m,新研制的三級直徑為2.9 m,火箭起飛質量249 t,起飛推力3×106N.“長征四號”在總體上進行了優化設計,加長壹級推進劑貯箱4 m,加大壹級發動機推力2×105N,三級采用兩臺5×104N推力的發動機,減輕結構設計質量約300 kg,使火箭的運載能力大幅度提高,該火箭運送地球同步轉移軌道衛星的運載能力為1 250 kg,運送900 km高度的太陽同步軌道衛星的運載能力為1 650 kg.“長征四號”在國內大型運載火箭上首次應用了數字式姿態控制系統.三子級全程氮氣壓力值增壓輸送系統,三子級雙向搖擺發動機.無水肼表面張力定箱,三級單層高強度鋁薄壁***貯箱等多項先進技術。

1988年9月7日和1990年9月3日,“長征四號”運載火箭兩次發射太陽同步軌道“風雲壹號”氣象衛星均獲圓滿成功.“長征四號”具有兩種不同直徑的衛星整流罩,可適應不同質量和尺寸的有效載荷,也可壹箭多星發射,這為承擔多種衛星的發射業務,特別是為發射同步軌道和極地軌道衛星創造了有利的條件.

八、 長征五號?

長征五號是中國研制的新壹代無毒、無汙染、高性能、低成本和大推力的重型運載火箭系列,與歐洲阿麗亞娜5基本同級。其設計思想以通用化、系列化、組合化為重點,並已經突破多項關鍵技術,進入到實質性研制階段。長征五號將於2014年年底在海南航天發射場首飛,其運載能力將比之前的火箭提升壹倍。

隨著推力為120噸的YF-100液氧煤油發動機和推力為50噸的YF-77氫氧發動機先後完成長程試車,海南文昌航天發射基地審批立項,中國新壹代、組合化的運載火箭系列長征-5 號的研制也進入關鍵階段。長征五號運載火箭系列以120噸和50噸兩種發動機為基礎,構成5米直徑、3.35米直徑和2.25米直徑三種模塊,形成“通用化、系列化、組合化”的新壹代運載火箭系列。其中5米模塊包含兩個50噸級的YF-77發動機,3.35米模塊則包含兩個120噸級的YF-100發動機。模型便是長征-5號運載火箭系列中最為強大的型號,以5米模塊(2個50噸YF-77)為芯級,以4個3.35米模塊(2個120噸YF-100)為助推器。