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長征五號運載火箭

(重定向自長征五號

长征五号运载火箭(缩写:CZ-5)是中国航天科技集团公司研制的新一代两级低温液体捆绑式重型运载火箭,總設計師為李東。长征五号是中国自主研制的第一款大型运载火箭,屬长征系列中最为强大的型号,其地球同步轉移軌道最大运载能力达14噸[1]近地轨道理論最大运载能力为32噸[2],载荷能力與美国德尔塔-4重型运载火箭欧洲空间局阿丽亚娜5型运载火箭同级;是中國现役起飛質量最大、芯级直径最粗、運載能力最強的火箭。

长征五号运载火箭
长征五号遥二火箭转场.jpg
长征五号
用途 重型运载火箭
製造商 中国航天科技集团公司(CASC)
39°06′10″N 117°30′05″E / 39.102755°N 117.501410°E / 39.102755; 117.501410
製造國家  中华人民共和国
外型及質量參數
高度 57米
直徑 5米
質量 约870吨
级数 2级
酬載量
有效載荷-GTO 14吨
有效載荷-MTO 13吨
有效載荷-TLI 8吨
有效載荷-SSO CZ-5:15 吨(700千米)
CZ-5/YZ-2:6.7 吨(2000千米)
有效載荷-GEO CZ-5/YZ-2: 5.1吨
有效載荷-MEO CZ-5/YZ-2: 4.5吨
相關火箭
系列火箭 长征五号系列运载火箭
發射歷史
現況 现役
發射場 文昌航天发射场一号发射工位
19°36′53″N 110°57′04″E / 19.614691°N 110.951004°E / 19.614691; 110.951004
總發射次數 2
成功次數 1
首次發射 2016年11月3日
輔助火箭
輔助火箭數量 4枚
高度 27.6米(91英尺)
直徑 3.35米(11.0英尺)
總重 155,700公斤(343,300磅)
燃料重量 144,000公斤(317,000磅)
发动机 YF-100发动机
推力 2×1188千牛(海平面)
2×1340.5千牛(真空)
比冲 2942米/秒(海平面)
3286.2米/秒(真空)
推進時間 173秒
燃料 液氧/煤油
第一级
高度 31.7米(104英尺)
直徑 5米(16英尺)
總重 175,600公斤(387,100磅)
燃料重量 158,300公斤(349,000磅)
发动机 YF-77发动机
推力 2×510千牛(海平面)
2×700千牛(真空)
比冲 3058 米/秒(海平面)
4179米/秒(真空)
推進時間 475秒
燃料 液氧/液氢
第二级
高度 10.6米(35英尺)
直徑 5米(16英尺)
總重 22,200公斤(48,900磅)
燃料重量 17,100公斤(37,700磅)
发动机 YF-75D发动机
推力 2×88.36千牛
比冲 4340米/秒
推進時間 700秒
燃料 液氧/液氢
上面級(可選) - 远征二号
直徑 3.8米(12英尺)
发动机 YF-50D发动机
推力 2×6.5千牛
比冲 3150米/秒
推進時間 1105秒
燃料 四氧化二氮/偏二甲肼

长征五号是中国当时研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程,新技术比例达到95%[3]。长征五号为二级构型,总长57米,芯级直径5米采用50吨氢氧推进器,捆绑4个3.35米直径助推器配有8个120吨煤油推进器,长征五号采用的液氧和煤油燃烧后产生的二氧化碳和水不会对环境造成污染;起飞质量约为870吨,起飞推力约1060吨,具备地球同步转移轨道14吨的运载能力,較中国长征三号乙火箭运载能力提升了2.5倍;设计可靠性达到了0.98。[4][5][6][7]

历史编辑

长征五号早於1986年在863計劃支持下开展前期论证和攻关,2001年5月国防科工委开展预先研究。2000年至2001年,120噸級液氧煤油發動機YF-100及50噸級液氫液氧發動機YF-77先後开始立项研制。在20年的可行性研究之后,长征五号系列火箭于2006年10月立项[2]。长征五号於當時的代号為长征五号E构型,為系列當中最強的型号,主要目标是满足在未来20-30年同步转移轨道及深空探測的大型有效载荷的发射要求。歷十年磨一箭,2016年11月3日,長征五號首次發射成功。

發射記錄编辑

飞行次序 火箭序号 上面級 起飞时间(UTC+8) 发射工位 有效载荷 卫星轨道 发射结果
1 遥一 远征二号 2016年11月3日
20時43分13秒998毫秒
文昌卫星发射中心101发射工位 实践十七号卫星 地球静止轨道 成功[8]
2 遥二 2017年7月2日
19时23分23秒425毫秒
文昌卫星发射中心101发射工位 实践十八号卫星 地球同步轉移軌道 失败[9]
一级排气装置异常
成功率:50%

遙一编辑

2016年8月16日,长征五号首枚火箭进行了出征仪式。生产任务、总测工作由天津运载火箭生产基地完成。[10]於8月26日從天津港啟航,經過6個晝夜航行,9月1日抵達海南文昌清瀾港碼頭。10月28日上午长征五号被垂直轉运至海南文昌航天發射場發射區。长征五号/远征二号上面級(CZ-5/YZ-2)原定於北京时间11月3日下午6點發射,及後助推器液氧排气管道出现问题、发动机预冷过程出现意外及数据传输異常等問題,延迟至8點43分13.998秒升空首飛。[11][12]长征五号运载火箭配置“远征二号上面级”、装载“实践十七号卫星”成功完成首次发射任务[11],这也是长征系列火箭执行的第238次发射。[13]11月4日2點55分,上面级完成任务,卫星与之分离進入预定轨道。本次发射中国首次实现运载火箭直接将卫星送入地球静止轨道。11月22日卫星成功定点。

遥二编辑

2017年7月2日,长征五号遥二火箭搭载实践十八号卫星发射升空,之后飞行出现异常,发射失败[9]。这是长征火箭执行的第250次发射,也是1992年以来长征系列运载火箭出现的首次连续发射失败。事后调查确认失败原因为芯一级液氢液氧发动机一分机涡轮排气装置在复杂力热环境下,局部结构发生异常,致使发动机推力瞬时大幅下降[14]

遥三编辑

2019年10月22日,长征五号遥三运载火箭由中国卫星海上测控部所属远望21号、22号船组成的火箭运输船队,从天津港启航,于10月27日安全运抵海南文昌清澜港,经过公路运输后到达文昌航天发射场,开始进行一系列后续的装配和测试工作[15]

計划中编辑

飞行次序 火箭型號 火箭序号 上面級 起飞时间(UTC+8) 发射工位 有效载荷 卫星轨道 发射结果
3 五號 遥三 2019年12月27日 文昌航天发射场一号工位 实践二十号卫星 地球同步轉移軌道
五號 2020年7月23日-2020年8月5日 文昌航天发射场一号工位 萤火二号
五號 2023年 文昌航天发射场一号工位 嫦娥七号
五號 2024年 文昌航天发射场一号工位 嫦娥六号

注释编辑


参考资料编辑

  1. ^ Space.com staff. China Tests Powerful Rocket Engine for New Booster. Space.com. 30 July 2012 [2016-11-10]. (原始内容存档于2016-11-06). The more capable Long March 5 rocket is expected to help the country achieve its goal of constructing a space station in orbit by the year 2020, as well as play a key role in China's future space exploration aims beyond low-Earth orbit. The rocket's maiden launch is expected to occur in 2014. 
  2. ^ 2.0 2.1 Long March 5 Will Have World's Second Largest Carrying Capacity. Space Daily. 2009-03-04 [2012-09-04]. (原始内容存档于2012-09-03). 
  3. ^ “冰箭”冲天 中国挺进大火箭时代. [2019-08-20]. 
  4. ^ 为啥长征五号是“大火箭”?-新华网. www.xinhuanet.com. [2018-02-18]. (原始内容存档于2018-02-19). 
  5. ^ (新华全媒头条)大块头有大智慧——解码长征五号大火箭-新华网. news.xinhuanet.com. [2018-02-18]. (原始内容存档于2016-11-04). 
  6. ^ “超低温运行”“二次启动”:长征五号火箭发动机取得重要突破-新华网. www.xinhuanet.com. [2018-02-18]. (原始内容存档于2018-02-19). 
  7. ^ 技术解读. zhuanti.spacechina.com. [2018-02-18]. (原始内容存档于2016-11-15) (英语). 
  8. ^ 白国龙、任珂. 中国成功发射实践十七号卫星. 新华社. 2016-11-03 [2016-11-10]. (原始内容存档于2016-11-04) (中文). 
  9. ^ 9.0 9.1 长征五号遥二火箭发射失利. 中新网. 2017-07-02 [2017-07-02]. (原始内容存档于2017-07-07) (中文). 
  10. ^ 长征五号生产总测结束,准备首飞. AirForceWorld.com. 2016-08-17 [2016-11-12]. (原始内容存档于2016-10-10). 
  11. ^ 11.0 11.1 中国最大推力新一代运载火箭长征五号首飞获得圆满成功. 中国新闻网. [2016-11-12]. (原始内容存档于2016-11-06). 
  12. ^ 科技日报. 长征五号总师揭秘起飞前惊魂163分钟. 凤凰资讯. 2017-05-28 [2017-05-28]. (原始内容存档于2017-05-28). 
  13. ^ 长征火箭第238次发射 这次填补了一项国内空白. 凤凰卫视. 2016年11月3日 [2016-11-12]. (原始内容存档于2016-11-07) (中文(简体)‎). 
  14. ^ 余晓洁. 长征五号遥二火箭飞行故障调查完成 今年底将实施长征五号遥三火箭发射. 新华网. 2018-04-16 [2018-04-16]. (原始内容存档于2018-04-16) (中文). 
  15. ^ 施歌. 长征五号遥三运载火箭运抵海南文昌 将择机发射. 新华网. 2019-10-27 [2019-10-27] (中文). 
几种大型运载火箭性能简表(截至2016年11月)
型号 国家/组织 首次发射 发射纬度 起飞重量(吨) 运载能力(吨) 芯级直径(米) 发射成功率, % (发射总数) 发射价格(百万美元)
近地轨道 地球同步转移轨道 地球静止同步轨道
质子-M运载火箭+微风M上面级   俄羅斯 2001 46° 705 (23) 6.15 3.25 4.35 91%----(76) 80 — 100
安加拉-A5运载火箭+KVTK上面级   俄羅斯 2014 62.8° 473 24.5 7.5 2.6 2.9 100%----(1)
阿丽亚娜5型运载火箭ECA   歐盟 2002 780 21 10.7 5.4 98%----(44) 220
德尔塔-4运载火箭重型   美國 2004 35° 和 28° 732 (28.3) 14 (6.57) 5 86%----(7) 265
宇宙神5型运载火箭551   美國 2006 35° 和 28° 541 18.8 6.86 3.90 5.4 100%---(4) 190
獵鷹9號運載火箭FT   美國 2015 35° 和 28° 549 22.8 8.3 3.7 100%---(18) 62
H-IIB运载火箭   日本 2009 30° 531 19 8 5.2 100%---(4) 182
长征五号运载火箭+远征二号上面级   中國 2016 19° 878.566 (32) 14 5.1 5 50%---(2)
长征五号乙运载火箭   中國 2018 19° 837.5 25 5 --%---(0)