(探月·背景)長征三號(hào)甲火箭迄今已成功實(shí)施
新華社北京10月22日電(記者郝亞琳、黃全權(quán))備受關(guān)注的中國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”將由長征三號(hào)甲火箭托舉升空。來自中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的消息表明,長征三號(hào)甲火箭迄今已成功實(shí)施了14次發(fā)射。
根據(jù)設(shè)定的飛行計(jì)劃,承擔(dān)發(fā)射任務(wù)的長征三號(hào)甲火箭的任務(wù)是:將“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)51000公里、軌道傾角31°的超地球同步轉(zhuǎn)移軌道。
來自中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的消息表明,長征三號(hào)甲火箭的運(yùn)載能力能夠?qū)ⅲ玻秶嵉男l(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道,并可對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行大姿態(tài)調(diào)姿定向。針對(duì)不同的發(fā)射載荷和需要的發(fā)射狀態(tài),只需修改控制軟件即可滿足發(fā)射要求。能執(zhí)行多種軌道的發(fā)射任務(wù)。
據(jù)悉,長征三號(hào)甲火箭在充分繼承原有長征型號(hào)火箭成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用了百余項(xiàng)新技術(shù),并且在研制中突破了氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、四軸慣性平臺(tái)和全數(shù)字姿態(tài)控制系統(tǒng)、氫能源伺服機(jī)構(gòu)、冷氦增壓系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)。
據(jù)繞月探測工程火箭系統(tǒng)總指揮岑拯介紹,根據(jù)國際發(fā)射市場反饋的信息,我國的火箭有三大優(yōu)勢:
一是性價(jià)比較高。
二是可靠性較好。長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭從誕生到現(xiàn)在的發(fā)射成功率是100%,可靠性指標(biāo)達(dá)到0.938,即使同美國、歐盟和俄羅斯的同類火箭相比,可靠性也屬較高。
三是技術(shù)較先進(jìn)。目前最短能在23天內(nèi)完成一次發(fā)射,即使考慮到天氣或產(chǎn)品因素,也能夠在30天內(nèi)完成,與國際水平相當(dāng)。
(探月·背景)中國的“長征”火箭家族
新華社北京10月22日電(記者黎云)中國從1956年開始現(xiàn)代火箭研制工作,目前共有長征一號(hào)、長征二號(hào)、長征三號(hào)、長征四號(hào)4類12種國產(chǎn)型號(hào),形成了具有中國特色的“長征”運(yùn)載火箭家族。
長征一號(hào)
長征一號(hào)運(yùn)載火箭是一種三級(jí)火箭,主要用于發(fā)射近地軌道小型有效載荷。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0.3噸重的衛(wèi)星送入440公里高的近地軌道。1970年4月24日,長征一號(hào)運(yùn)載火箭成功地將“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
長征一號(hào)D運(yùn)載火箭是長征一號(hào)火箭的改進(jìn)型,可以發(fā)射各種低軌道衛(wèi)星,并已投入商業(yè)發(fā)射。
長征二號(hào)
長征二號(hào)運(yùn)載火箭是一種兩級(jí)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(wèi)星送入距地面數(shù)百公里的橢圓形軌道,是中國航天運(yùn)載器的基礎(chǔ)型號(hào)。1975年11月26日,長征二號(hào)火箭完成了中國第一顆返回式衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。
改進(jìn)型長征二號(hào)C火箭,采用了大推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),箭長增加到35.15米,近地軌道的運(yùn)載能力增加到2.4噸,火箭的可靠性也大大提高。
長征二號(hào)D是一種兩級(jí)液體火箭,主要是在長征二號(hào)火箭的基礎(chǔ)上采取增加推進(jìn)劑加注量和增大起飛推力的方法。全長38.3米,起飛重量232噸。
長征二號(hào)E捆綁火箭,是以加長型長征二號(hào)C為芯級(jí),并在第一級(jí)周圍捆綁4個(gè)液體助推器組成的低軌道兩級(jí)液體推進(jìn)劑火箭。總長49.68米,直徑3.35米,能把8.8噸至9.2噸有效載荷送入近地軌道。經(jīng)適當(dāng)適應(yīng)性修改后,還可以用來發(fā)射小型載人飛船。
長征三號(hào)
長征三號(hào)運(yùn)載火箭是在長征二號(hào)基礎(chǔ)上于1984年研制成功的,增加的第三級(jí)采用低溫高能液氫、液氧發(fā)動(dòng)機(jī)。全長44.86米,一、二級(jí)直徑3.35米,三級(jí)直徑2.25米,起飛重量204.88噸,同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為1.6噸。
長征三號(hào)A火箭長52.52米,最大直徑3.35米,起飛重量240噸,主要運(yùn)載地球同步轉(zhuǎn)移軌道的有效載荷,也可以運(yùn)載低軌道、極軌道或逃逸軌道的有效載荷。
長征三號(hào)B火箭是在長征三號(hào)A和長征二號(hào)E的基礎(chǔ)上研制的大型三級(jí)液體捆綁火箭。主要任務(wù)是發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道的重型衛(wèi)星,也可進(jìn)行輕型衛(wèi)星的一箭多星發(fā)射或發(fā)射其他軌道的衛(wèi)星。全長54.84米,最大直徑8.45米,地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力為5.0噸。
長征三號(hào)C是在長征三號(hào)B的基礎(chǔ)上,減少了兩個(gè)助推器并取消了助推器上的尾翼,其主要任務(wù)是發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道的有效載荷,可以進(jìn)行一箭多星發(fā)射或發(fā)射其他軌道的衛(wèi)星。全長54.84米,最大直徑8.45米,地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力為3.7噸。
長征四號(hào)
長征四號(hào)系列運(yùn)載火箭包括風(fēng)暴一號(hào)、長征四號(hào)、長征四號(hào)A、長征四號(hào)B等火箭。
風(fēng)暴一號(hào)為兩級(jí)液體火箭,主要用于發(fā)射低軌道衛(wèi)星,并成功完成一箭三星的發(fā)射任務(wù)。全長32.57米,最大直徑3.35米。1982年停止使用。
長征四號(hào)是在風(fēng)暴一號(hào)基礎(chǔ)上研制的三級(jí)常規(guī)運(yùn)載火箭,作為發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星運(yùn)載火箭的另一方案,其后改型為長征四號(hào)A,用于發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星。全長41.9米,最大直徑3.35米。
長征四號(hào)B主要用于發(fā)射太陽同步軌道的對(duì)地觀察應(yīng)用衛(wèi)星,長45.58米,最大直徑3.35米。
(探月·背景)航天器的發(fā)射窗口是如何選定的?
新華社西昌10月22日電 發(fā)射窗口是指運(yùn)載火箭發(fā)射比較合適的一個(gè)時(shí)間范圍。這個(gè)范圍的大小也叫做發(fā)射窗口的寬度。窗口寬度有寬有窄,寬的以小時(shí)計(jì),甚至以天計(jì)算;窄的只有幾十秒鐘,甚至為零。
影響和限制發(fā)射窗口的主要有以下幾個(gè)方面:
一是地面觀察的需要。我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)的發(fā)射時(shí)間定在當(dāng)日晚9時(shí)35分,這時(shí)天空已經(jīng)漆黑一片,但衛(wèi)星進(jìn)入軌道后仍能受到太陽光的照射,因此人們?cè)诘孛嬗萌庋劬湍芸吹叫l(wèi)星。
二是地面目標(biāo)光照條件的要求。發(fā)射地球資源衛(wèi)星和中軌道氣象衛(wèi)星時(shí),要求衛(wèi)星運(yùn)行軌道下方的地面目標(biāo)有很好的光照條件,以便于衛(wèi)星上的可見光遙感器能很好地遙感地面的圖像。因此,這類航天器的發(fā)射窗口都選在白天。
三是航天器上太陽電池翼光照條件的要求。目前的衛(wèi)星及載人飛船等航天器大多采用太陽能電池供電,當(dāng)航天器進(jìn)入軌道時(shí),需要太陽電池翼受到陽光的照射,以便立即發(fā)電供航天器使用。
四是航天器上姿態(tài)測量設(shè)備的要求。航天器上的姿態(tài)測量設(shè)備如紅外地平儀、太陽敏感器等,測量航天器的飛行姿態(tài),需要航天器、地球和太陽處在一個(gè)較好的相對(duì)位置,這也是選擇發(fā)射窗口要考慮的一個(gè)因素。
五是航天器返回地面時(shí)的要求。返回式衛(wèi)星、載人飛船返回地面時(shí),一般都希望在白天,同時(shí)要求氣象條件較好,沒有大風(fēng)等惡劣天氣,以便于降落傘打開。在選擇發(fā)射窗口時(shí)就要考慮返回時(shí)的情況。
由于太陽、地球和其他星體的相對(duì)位置在不斷變化,即使發(fā)射同一類型、同一軌道的航天器,其發(fā)射窗口也是不固定的。因此,航天器的發(fā)射有時(shí)在早晨、有時(shí)在傍晚、有時(shí)在白天、有時(shí)在夜里。
一旦錯(cuò)過了發(fā)射窗口,只能等待下一個(gè)合適時(shí)間。有的航天器一天之內(nèi)有不止一個(gè)發(fā)射窗口,有的則要等幾天或更長時(shí)間再發(fā)射。