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长征一号运载火箭 |
长征一号系列包括长征一号和长征一号D两个型号。它们都是三级运载火箭,主要用于发射近地轨道小型有效载荷。长征一号于1965年开始研制。1970年4月24日,长征一号发射了中国第一颗人造地球卫星东风1号——东方红一号。以后还进行了A、B、C、D四种状态的研制。90年代投入商业发射的火箭是长征一号D。长征一号的一、二子级采用液体火箭发动机、惯性制导、三轴姿态稳定;三子级采用固体发动机、自旋稳定,无制导。长征一号D是长征一号的改进型,主要改进是:提高了一子级性能,更换了二、三子级发动机及推进剂,并且将三子级改为既可自旋稳定姿态又可三轴姿态稳定和惯性制导的可控火箭。长征一号初期由中国第七机械工业部第八研究院负责总体设计,1967年11月改由中国运载火箭技术研究院研制。长征一号D也由中国运载火箭技术研究院研制。
目录 [隐藏]
∙ 1 简介
∙ 2 总体布局
∙ 3 结构描述
∙ 4 主要技术参数
∙ 6 制导和控制系统
∙ 7 遥测和跟踪系统
∙ 8 自毁系统
∙ 9 电源与配电系统
∙ 10 寻求合作
∙ 11 长征系列运载火箭
∙ 12 相关词条
∙ 13 参考资料
长征一号运载火箭-简介
长征一号运载火箭 |
长征一号是为发射我国第一颗人造地球卫星东方红一号而研制的三级运载火箭。它的一、二级火箭采用当时的成熟技术,并为发射卫星做了适应性修改,第三级是新研制的以固体燃料为推进剂的上面级。1967年11月,决定由中国运载火箭技术研究院负责研制。1968年初,完成了火箭的总体设计,之后又用了两年左右的时间完成了各种大型的地面试验。1970年4月24日,长征一号火箭首次发射,将中国第一颗人造地球卫星东方红一号顺利送入轨道,发射获得圆满成功。1971年3月3日,长征一号火箭第二次发射,把实践一号科学试验卫星准确
送入轨道,又一次取得圆满成功。相对于70度倾角、440公里高的圆轨道,长征一号火箭的运载能力为300公斤,此火箭共进行了两次发射,均获得成功。
长征一号的研制成功,揭开了我国航天活动的序幕。
为了提高长征一号火箭的运载能力,适应国内外小型卫星发射市场需求,根据长征一号改进的长征一号丁火箭正时刻准备着进入发射市常长征一号丁的低轨道(185公里)运载能力为850公斤,同步轨道的运载能力为200公斤。
“长征一号D”运载火箭是“长征一号”火箭的改进型,主要改进有:提高了一子级发动机推力;提高二、三子级性能;采用“平台-计算机”全惯性制导,最重可将750公斤的卫星送入低地轨道中,经过改进,“长征一号D”火箭可以发射各种低轨道卫星,并已投入商业发射。
长征一号运载火箭-总体布局
长征一号运载火箭 |
长征一号三级火箭为串联布局,从箭尾至箭顶依次为一子级、二子级和整流罩(内含三子级)。
一子级为圆柱壳,从上至下分别为级间段、杆系、氧化剂贮箱、箱间段、燃料贮箱和尾段。液体火箭发动机通过机架与燃料贮箱后过渡段相连。尾段下部装有燃气舵,外侧对称固定安装4个稳定尾翼。
一子级为圆柱壳,从上至下分别为级间段、杆系、氧化剂贮箱、箱间段、燃料贮箱和尾段。液体火箭发动机通过机架与燃料贮箱后过渡段相连。尾段下部装有燃气舵,外侧对称固定安装4个稳定尾翼。
二子级为“锥 柱”壳,锥壳半锥角9度。上部是锥形仪器舱(上、下舱总高1.75米),舱内安装有一、二级动力段和滑行段控制、测量及安全自毁设备。中部是共底贮箱。上贮箱装燃料,下贮箱装氧化剂。下部是高1。9米的尾段。液体火箭发动机通过机架与贮箱锥形后底连接。尾段内装有电池及外弹道测量跟踪系统的雷达应答机。4个燃气舵安装在尾段的燃气舵舵圈上。
整流罩为“锥 柱”壳,半锥角25度。三子级主体为直径0。77米的固体火箭发动机。其上部是仪器架。架中央的用来固定、支持有效载荷(卫星)。三子级通过锥裙与二子级相连。
长征一号各级之间以及有效载荷与三子级之间均用爆炸螺栓连接。一、二子级采用热分离,二、三子级采用冷分离。整流罩与三子级之间解锁后,由火药弹射筒平抛离开箭体。卫星则依靠三子级上的分离。
长征一号运载火箭-结构描述
长征一号运载火箭 |
一子级
一子级的上部是装有液体四氧化二氮(N2O4)的氧化剂箱,下部是装有液体硝酸-27S(HNO3-27S)的燃烧剂箱。一子级装配有YF-2A型发动机,该发动机是由四台单机并联而成,由安装在火箭底部的燃气舵摆动以控制火箭飞行的姿态。
二子级
二子级的上部是装有液体四氧化二氮(N2O4)的氧化剂箱,下部是装有液体硝酸-27S(HNO3-27S)的燃烧剂箱。二子级装配有推力为320kN的YF-3型发动机。
二子级的上部是装有液体四氧化二氮(N2O4)的氧化剂箱,下部是装有液体硝酸-27S(HNO3-27S)的燃烧剂箱。二子级装配有推力为320kN的YF-3型发动机。
三子级
三子级采用SPAB-14B型固体发动机。
三子级采用SPAB-14B型固体发动机。
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。长征一号丁运载火箭的卫星整流罩由端头帽、前锥段、圆柱段组成。火箭整流罩长4.176米,最大外直径2.05米,静包络最大直径为1.754米。
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。长征一号丁运载火箭的卫星整流罩由端头帽、前锥段、圆柱段组成。火箭整流罩长4.176米,最大外直径2.05米,静包络最大直径为1.754米。
星箭对接
长征一号丁火箭可以提供包带型星箭接口和爆炸螺栓型接口。
长征一号丁火箭可以提供包带型星箭接口和爆炸螺栓型接口。
长征一号运载火箭-主要技术参数
长征一号运载火箭 |
全长:28.000公尺
举升重量:85吨
举升推力:1,101,000牛顿
低轨道酬载量:700~1,000公斤
第一节长度:17.835公尺
直径:2.25公尺
推进剂:UDMH/HNO-27S液态60.000吨
第二节长度:5.350公尺
直径:2.25公尺
推进剂:UDMH/NO液态12.200吨
第三节长度:4.825公尺(含整流罩)
直径:2.050公尺
推进器:固态燃料,不详固态0.625吨
整流罩最大直径:2.054公尺
静态有效直径:1.754公尺
举升推力:1,101,000牛顿
低轨道酬载量:700~1,000公斤
第一节长度:17.835公尺
直径:2.25公尺
推进剂:UDMH/HNO-27S液态60.000吨
第二节长度:5.350公尺
直径:2.25公尺
推进剂:UDMH/NO液态12.200吨
第三节长度:4.825公尺(含整流罩)
直径:2.050公尺
推进器:固态燃料,不详固态0.625吨
整流罩最大直径:2.054公尺
静态有效直径:1.754公尺
长征一号运载火箭-推进系统
长征一号运载火箭 |
火箭推进系统由一、二子级液体发动机及推进剂增压输送系统和三子级固体发动机组成。
1.一子级推进系统
(1)发动机
(1)发动机
YF 2发动机由并联总装在一个机架上的4台独立工作的YF 1单机组成。每台YF 1单机自成独立系统。发动机采用偏二甲肼+硝酸 27S自燃推进剂,海平面推力1020千牛,海平面比冲2349牛·秒/公斤,真空比冲2607牛·秒/公斤,推进剂总流量434.4公斤/秒,混合比2.46,工作时间约140秒,全机质量1180公斤,最大外轮廓尺寸(高度×直径)为2 655米×2.25米。
YF-2采用闭式涡轮泵供应系统,主、副系统采用同种推进剂,涡轮转速16500转/分。推力室采用夹层钎焊结构,主要材料为耐热合金钢。推力室头部用燃料内冷却,身部夹层由氧化剂进行再生冷却。此外,发动机还包括起动、推力调节等系统。发动机阀门采用电爆管控制,起动、转级、关机迅速。
YF-2发动机首先起动Ⅱ、Ⅳ号分机,0.3秒后再起动Ⅰ、Ⅲ号分机。两种推进剂起动阀门打开后,推进剂在贮箱增压压力及液柱静压下向发动机腔道充填。0.85秒后,火药起动器药柱点燃,燃气吹动涡轮,泵开始工作,两种推进剂进入推力室自燃点火并向主级工作状态过渡。此时,涡轮逐渐被燃气发生器产生的燃气驱动。当发动机受到外界及内部偶然因素干扰
YF-2采用闭式涡轮泵供应系统,主、副系统采用同种推进剂,涡轮转速16500转/分。推力室采用夹层钎焊结构,主要材料为耐热合金钢。推力室头部用燃料内冷却,身部夹层由氧化剂进行再生冷却。此外,发动机还包括起动、推力调节等系统。发动机阀门采用电爆管控制,起动、转级、关机迅速。
YF-2发动机首先起动Ⅱ、Ⅳ号分机,0.3秒后再起动Ⅰ、Ⅲ号分机。两种推进剂起动阀门打开后,推进剂在贮箱增压压力及液柱静压下向发动机腔道充填。0.85秒后,火药起动器药柱点燃,燃气吹动涡轮,泵开始工作,两种推进剂进入推力室自燃点火并向主级工作状态过渡。此时,涡轮逐渐被燃气发生器产生的燃气驱动。当发动机受到外界及内部偶然因素干扰
时,压调器、稳定器使其自动回复到稳定工作状态。发动机关机分两步:首先使压调器进入末级工作状态,推力减半,然后关闭断流阀门,切断推进剂供应,终止推力。
(2)输送系统
YF 2发动机采用泵压式输送系统。氧化剂泵入口压力为0 333兆帕,燃料泵入口压力为0 265兆帕。氧化剂箱、燃料箱各有4个出口,各通过4根输送导管进入泵口。导管材料为LF6-M。为补偿尺寸偏差和结构变形,导管中间装多根不锈钢补偿软管。
(3)增压系统
采用氮气增压。冷氮气贮存在20兆帕压力的合金钢高压气瓶中。气瓶总容积0.44立方米。
电爆阀门打开后,高压气瓶中的冷氮气经过减压进入氮气加温器。发动机涡轮废气引入氮气加温器将氮气加热到约270摄氏度,通过增压管道送入贮箱增压。氧化剂贮箱最高增压压力(即保险阀门打开压力)为0.294兆帕,燃料贮箱最高增压压力为0.255兆帕。
(4)火工品
(2)输送系统
YF 2发动机采用泵压式输送系统。氧化剂泵入口压力为0 333兆帕,燃料泵入口压力为0 265兆帕。氧化剂箱、燃料箱各有4个出口,各通过4根输送导管进入泵口。导管材料为LF6-M。为补偿尺寸偏差和结构变形,导管中间装多根不锈钢补偿软管。
(3)增压系统
采用氮气增压。冷氮气贮存在20兆帕压力的合金钢高压气瓶中。气瓶总容积0.44立方米。
电爆阀门打开后,高压气瓶中的冷氮气经过减压进入氮气加温器。发动机涡轮废气引入氮气加温器将氮气加热到约270摄氏度,通过增压管道送入贮箱增压。氧化剂贮箱最高增压压力(即保险阀门打开压力)为0.294兆帕,燃料贮箱最高增压压力为0.255兆帕。
(4)火工品
发动机起动 断流阀门、火药起动器、压调器及增压系统的开启阀门均用电爆管控制。其发火电流为2安,安全电流0.2安。
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