长征二号E运载火箭

(重定向自长征二号捆

长征二号捆绑式运载火箭長征二號E运载火箭中华人民共和国为了适应国际卫星发射市场的需求,以长征二号丙运载火箭爲基礎,繼承了其成熟的技術加以改進而成的。该型火箭在长征二号丙的基础上将箭体加长,并在第一级火箭周围捆绑4个液体火箭助推器。长征二号捆從1987年初開始方案論證,1988年初進行方案設計,10月開始技術設計並逐步投入生産工作。長征二號捆火箭典型的低轨道任务的发射能力为9500公斤。加上一个中国河西化工机械公司(今中国航天科工集团第六研究院)研制的上面级「长征二号捆近地点变轨发动机」(EPKM)之后,其典型的地球同步转移轨道发射能力为3500公斤,整流罩最大外直径4.2米[2]。1990年7月16日長征二號E火箭進行第一次試驗性飛行,並獲得成功。

长征二号E运载火箭
CZ-2E.svg
長征二號E火箭
用途 不可重複使用之運載火箭
製造商 中國運載火箭技術研究院(CALT)
製造國家  中华人民共和国
外型及質量參數
高度 49.686米(163.01英尺)[1]
直徑 3.35公尺[1]
質量 464000公斤[1]
级数 2節
酬載量
LEO
有效載荷
9,500公斤(20,900英磅)[a]
8,400公斤(18,500英磅)[b]
6,060公斤(13,360英磅)[c]
SSO
有效載荷
4,340公斤(9,570英磅)[d]
GTO
有效載荷
3,500公斤(7,700英磅)[e]
相關火箭
本系列火箭 長征二號系列火箭
衍生型号 長征二號F火箭
相似型号 長征三號乙火箭
發射歷史
现状 退役
發射場 中国西昌卫星发射中心二號發射工位
總發射次數 7次
成功次數 4次
失敗次數 2次
部分失敗次數 1次
首次發射 1990年7月16日
末次發射 1995年12月28日
助推器
助推器數 4
高度 15.33米(50.3英尺)
直徑 2.25米(7英尺5英寸)
空重 3,000公斤(6,600磅)
總重 40,754公斤(89,847磅)
燃料重量 37,754公斤(83,233磅)
发动机 1 YF-20英语YF-20
单发推力 740.4 kN(166,400 lbf
比冲 2,556.2 m/s(260.66 s)
推進時間 127 s
燃料 四氧化二氮/偏二甲肼
第一級
高度 28.47米(93.4英尺)
直徑 3.35米(11.0英尺)
空重 12,550公斤(27,670磅)
總重 198,825公斤(438,334磅)
燃料重量 186,280公斤(410,680磅)
发动机 4 YF-20英语YF-20
单发推力 2,961.6 kN(665,800 lbf
比冲 2,556.2 m/s(260.66 s)
推進時間 160 s
燃料 四氧化二氮/偏二甲肼
第二級
高度 14.22米(46.7英尺)
直徑 3.35米(11.0英尺)
空重 4,955公斤(10,924磅)
總重 91,414公斤(201,533磅)
燃料重量 84,759公斤(186,862磅)
发动机 1 YF-20英语YF-20
(1 x YF-22B (主机))
(4 x YF-23B (游机))
单发推力 738.4 kN(166,000 lbf) (主机)
47.1 kN(10,600 lbf) (游机)
比冲 2,922.4 m/s(298.00 s) (主机)
2,834.1 m/s(289.00 s) (游机)
推進時間 301 s
燃料 四氧化二氮/偏二甲肼
上面级 - EPKM(可选)
高度 2.936米(9英尺7.6英寸)
直徑 1.7米(5英尺7英寸)
空重 557公斤(1,228磅)
總重 6,001公斤(13,230磅)
燃料重量 5,444公斤(12,002磅)
发动机 1 FG-46英语FG-46
单发推力 190 kN(43,000 lbf
比冲 2,870 m/s(293 s)
推進時間 87s
燃料 端羟基聚丁二烯
上面级 - ETS(可选)
高度 1.5米(4英尺11英寸)
直徑 0.99米(3英尺3英寸)
總重 940公斤(2,070磅)
单发推力 21.56 kN(4,850 lbf
比冲 2,744 m/s(279.8 s)
推進時間 75s
燃料 端羟基聚丁二烯

长征二号E火箭的改进型号长征二号F用于发射神舟飞船天宫一号目标飞行器,长征三号甲搭配长征二号E的助推器捆绑技术发展出长征三号乙长征三号丙火箭。

历史编辑

1985年10月26日,航天工业部对外宣布长征系列运载火箭投入国际市场,承揽国内外用户发射卫星业务。此时中国用于发射地球同步轨道卫星的火箭为长征三号运载火箭,但该火箭的地球同步转移轨道运载能力仅为1.4吨,不足以承担大型通信卫星的发射任务。为了适应国际卫星发射市场的需求,时任航天工业部第一研究院研究员的黄作义提出了在长征二号丙火箭周围捆绑4枚助推器的方案,方案得到了当时主管领导王永志等人的支持并决定向国外推销这种尚处于草图阶段的火箭[3],美国休斯公司对此产生兴趣并希望用该型火箭发射卫星。1987年1月,航天工业部国防科工委以及时任国务院副总理李鹏先后听取有关发展长征二号捆绑式火箭的汇报[4]

然而此时航天部门内部就是否上马长征二号E火箭产生分歧,反对者认为研制大推力捆绑式运载火箭的技术难度较大,需要耗费巨大投资,且一旦违约国家将会遭受巨额经济损失,主张全力发展长征三号甲运载火箭。而支持者认为二者互不冲突,研制长征二号E能大幅度提高运载能力,同时解决载人航天的问题,未来还可以在长征二号E加装长征三号甲氢氧三级,使地球同步转移轨道的运载能力提升到5吨。1988年11月11日至13日,航空航天部在北京大兴召开“关于长二捆绑火箭的技术经济方案评审会”,会议决定通过长征二号E火箭上马的决议[4][5]

1988年11月1日,中国长城工业公司与美国休斯公司在洛杉矶签订用长征二号E火箭发射两颗“澳星英语Optus (satellite)#B-Class”的合同,合同要求1990年6月30日之前必须完成一次成功的试验飞行[6]。1988年12月14日,国务院办公会议原则同意用长征二号E火箭发射“澳星”的方案,时任国务院总理李鹏表示发射外星是市场行为,国家没法拨专款,缺钱可找中国银行国家开发银行贷款[7],最终航空航天部中国人民银行贷款四亿五千万元用于解决长征二号E火箭的研制及发射费用[8]。1989年2月,国务院中央军委正式下文,将长征二号E火箭的研制任务列为国家重点工程项目[6]

第一枚长征二号E火箭计划于1990年7月9日发射,由于天气原因推迟至7月10日,随后再次推迟,7月12日四个助推器的脉动压力传感器部位先后出现了氧化剂渗漏现象[6],在泄出助推器燃料期间工人魏文举因中毒抢救无效牺牲[4]。1990年7月16日上午,长征二号E火箭首次发射取得成功。

上面级编辑

长征二号系列其它火箭相同,长征二号E是一种二级构型火箭,在执行地球同步转移轨道发射任务时需要搭配上面级,目前已知长征二号E火箭可搭配的上面级有三种

技術諸元编辑

  • 全長:49.686米
  • 離地質量:464,000公斤
  • 低地軌酬載:9.5吨
  • 地球同步軌道:3.5吨
  • 推力:604.387吨
  • 第一節燃料:四氧化二氮+偏二甲肼
  • 第二節燃料:四氧化二氮+偏二甲肼

改进细节编辑

長征二號E火箭在長征二號丙火箭的基礎上主要進行如下改進:

  • 捆綁4個液體助推器;
  • 加長箭體長度(一子級芯級加長4.6米,二子級加長5.2米);
  • 提高發動機性能,提高推力及比沖;
  • 二子級採用推進劑利用系統,並增加有效載荷調姿定向系統、起旋及側向機動固體火箭;
  • 採用直徑爲4.2米的大型有效載荷整流罩;
  • 一、二子級的級間段由杆系改爲開排焰艙口的殼段;
  • 姿控系統改用數控方案、遙測系統加大容量。

发射记录编辑

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 SPTS-M14 1990年7月16日 西昌卫星发射中心2号工位 澳星模拟星
  巴基斯坦巴达尔一號
地球同步转移轨道
近地轨道
成功
- 遥二 Star-63F 1992年3月22日 西昌卫星发射中心2号工位   澳大利亚奥普图斯B1英语Optus (satellite)#B-Class 地球同步转移轨道 終止
2 遥三 Star-63F 1992年8月14日 西昌卫星发射中心2号工位   澳大利亚奥普图斯B1英语Optus (satellite)#B-Class 地球同步转移轨道 成功
3 遥四 Star-63F 1992年12月21日 西昌卫星发射中心2号工位   澳大利亚奥普图斯B2英语Optus (satellite)#B-Class 地球同步转移轨道 部分失败
火箭正常,有效荷载损失
4 遥五 Star-63F 1994年8月28日 西昌卫星发射中心2号工位   澳大利亚奥普图斯B3英语Optus (satellite)#B-Class 地球同步转移轨道 成功
5 遥六 Star-63F 1995年1月26日 西昌卫星发射中心2号工位 亚太二号 地球同步转移轨道 失败
6 遥七 EPKM 1995年11月28日 西昌卫星发射中心2号工位 亚洲二号 地球同步转移轨道 部分成功
卫星性能受到影响
7 遥八 EPKM 1995年12月28日 西昌卫星发射中心2号工位   美國回声星一号英语EchoStar I 地球同步转移轨道 成功
成功率:57.14%

1992年3月22日在準備發射澳大利亞澳普圖斯B1通信衛星時,因故障緊急關機,發射自動終止,同年8月14日再次發射成功,将澳普圖斯B1通讯卫星送入轨道,這是長征二號E捆綁式火箭的首次商業發射。1995年1月26日攜帶著通信衛星的長征二號E火箭在從西昌衛星發射中心起飛後發生爆炸。

注释编辑

  1. ^ 轨道高度200公里,倾角28.5°,西昌发射
  2. ^ 轨道高度200公里,倾角53°,酒泉发射
  3. ^ 使用ETS上面级,轨道高度1000公里,倾角53°,酒泉发射
  4. ^ 使用ETS上面级,轨道高度1000公里,西昌发射
  5. ^ 使用EPKM上面,远地点35786公里,西昌发射
  6. ^ E代表长征二号E火箭,PKM是远地点发动机(Perigee Kick Motor)的简写
  7. ^ E代表长征二号E火箭,TS是上面级(Top Stage)的简写

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Mark Wade. CZ-2E. Encyclopedia Astronautica. [2008-05-02]. (原始内容存档于2008-07-06) (英语). 
  2. ^ CALT. LM-2E User's Manual 1999. 
  3. ^ 王永志 天降大任阔步行. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 李鸣生. 《风雨长征号》. 人民文学出版社. 2003年10月. ISBN 9787020043330. 
  5. ^ 中国“长征”闯世界. 澎湃新闻. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 “长二捆”火箭是专门为国际商业发射任务研制的火箭. 
  7. ^ 刘纪原. 追忆李鹏同志. 
  8. ^ 王永志:“大总师”飞天梦. 中国工程院. 
  9. ^ 中国长城工业公司副总经理陈寿椿谈长征二号E试射及对外发射问题. 《世界导弹与航天》. 
  10. ^ 贾西平. 我国签订两项国际商业卫星发射合同. 人民日报. 1995年6月11日.