长征三号运载火箭
1、简介
长征三号运载火箭(CZ-3)是一枚三级液体运载火箭,其一、二子级基本上与长征二号丙运载火箭的一、二子级一致，三子级采用了具有高空二次启动能力的液氢液氧发动机。长征三号运载火箭的研制成功使中国成为世界上第四个具有地球同步卫星发射能力的国家。
长征三号运载火箭主要用于发射地球同步轨道有效载荷，其GTO运载能力为1.45吨，全箭起飞质量204吨，全长44.56米，一、二子级直径3.35米、三子级直径2.25米，卫星整流罩最大直径3.0米。它的一子级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、分离系统以及辅助系统等组成。
长征三号运载火箭在1984年4月首次飞行成功地将东方红二号试验通信卫星送入预定地球同步转移轨道。在1990年4月首次执行外星发射服务合同，成功发射了亚洲一号卫星。在此之后，长征三号运载火箭成功地发射了包括亚太一号卫星、亚太一号甲卫星、风云二号卫星等在内多颗国内外卫星。
2、主要技术参数
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参数 |
一子级
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二子级
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三子级
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推进剂
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N2O4/UDMH
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N2O4/UDMH
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LH2/LOX
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发动机型号 |
YF-21B
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YF-24D |
YF-73
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推力 (kN) |
2962
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742.04 (主机)
46.09(游动发动机) |
44.43
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发动机比冲 (N*s/kg) |
2550
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2922.4 (主机)
2761.6 (游动发动机)
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4119
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箭体直径 |
3.35 m
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3.35 m
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2.25 m
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箭体长度 |
20.588 m
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7.520 m
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9.689 m
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整流罩直径 |
3.0 m
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整流罩长度 |
6.540 m
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火箭全长 |
44.56 m
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起飞质量 |
204 ton
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3、火箭结构描述
一子级
一子级长20.588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YF-21B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YF-21B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。
二子级
二子级长7.520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YF-24D型发动机,它是由主发动机和带四个小喷管、推力为4.8吨的游动发动机组成的。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9.689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-73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。
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。长征三号火箭的卫星整流罩由端头帽、前锥段、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。前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前锥段上开口。长征三号运载火箭整流罩长6.540米，最大外直径3.0米，其静包络最大直径为2.7米。
星箭对接
长征三号甲火箭可以标准的937B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。
4、运载能力
长征三号火箭的标准地球同步转移轨道(GTO)运载能力为1.5吨。
5、飞行时序
任务描述
长征三号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，长征三号火箭的一、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，然后三子级进行滑行段飞行，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。
典型飞行时序
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事 件
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飞行时间（秒）
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起飞
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0.00
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程序转弯
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8.00
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一级/二级分离
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127.89
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| 整流罩分离 |
259.25
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二级/三级分离
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263.25
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| 三级第一次关机,滑行段开始 |
688.88
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滑行段结束,三级第二次点火
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935.70
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| 三级第二次关机,末速修正开始 |
1253.71
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末速修正结束,调姿段开始
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1261.71
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| 星/箭进入转移轨道,起旋火箭点火 |
1291.71
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| 起旋火箭关机 |
1292.21
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| 星/箭分离 |
1292.71
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6、发射场操作
长征三号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，等等。
