长征四号乙 编辑

20世纪90年代末中国研制的三级液体运载火箭

长征四号乙长征四号乙

长征四号乙(代号:CZ-4B)是中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制的一型三级常温液体运载火箭,主要用于发射太阳同步轨道对地观察应用卫星。

长征四号乙是在长征四号甲基础上研制的运载能力更大的火箭,该火箭1989年2月启动研制,1999年5月10日长征四号乙首次发射成功,将“风云一号C”和“实践五号”卫星送入预定轨道。截至2021年11月20日,长征四号乙火箭共成功发射42次 ,将40多颗中国国内外卫星送入预定轨道 。

长征四号乙火箭的“一箭多星”发射技术,提高了运载能力,能满足一箭多星发射和小卫星搭载服务,为中国拓展商业空间发射市场提供支撑 。

北京时间2024年9月3日09时22分,我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将遥感四十三号02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

基本信息

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中文名:长征四号乙

外文名:Long March 4B

火箭类型:三级常温液体运载火箭

火箭代号:CZ-4B/LM-4B

前型/级:长征三号

次型/级:长征五号

国家:中国

设计单位:上海航天技术研究院

火箭全长:45.576米

起飞质量:249.2吨

运载能力:太阳同步轨道1.9吨(SSO)

火箭现状:在役

研制历程

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历史背景

长征四号系列运载火箭由中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院抓总研制,包括长征四号甲、长征四号乙和长征四号丙三个型号,均为常温液体推进剂三级运载火箭。其中长征四号甲火箭于1988年9月首飞成功,在完成了两次发射任务后,于1991年起停止使用。

长征四号乙长征四号乙

长征四号乙长征四号乙

长征四号乙长征四号乙

随后,上海航天技术研究院根据中国国家空间计划,着眼满足发射尺寸和质量更大卫星的需要,在长征四号甲火箭的基础上改进设计、启动研制长征四号乙火箭 。

长征四号乙发射资源一号02D,京师一号卫星,金牛座纳星长征四号乙发射资源一号02D,京师一号卫星,金牛座纳星

长征四号乙发射海洋二号B星长征四号乙发射海洋二号B星

长征四号乙发射高分五号卫星长征四号乙发射高分五号卫星

研制进程

1989年2月,原航天工业部发文,同意用长征四号甲火箭经过适应性改进后用于发射“资一号”卫星。改进型火箭(即后来的长征四号乙)启动研制。

长征四号乙运载火箭长征四号乙运载火箭

1993年9月,原航天工业总公司下达火箭研制投产计划,并将改进型火箭正式命名为长征四号乙(代号:CZ-4B)火箭 。

长征四号乙长征四号乙

1999年5月10日,长征四号乙火箭在太原卫星发射中心首飞成功,将“风云一号C”和“实践五号”卫星送入预定轨道 。该次成功发射与“中国国庆50周年”、“澳门回归”一起,被作为中国20世纪最后一年的三件大事镌刻于北京中华世纪坛 。

长征四号乙长征四号乙

系统组成

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总体设计

长征四号乙火箭是在长征四号甲基础上发展的一种运载能力更大的运载火箭,与长征四号甲相比的主要改进:

1、新研制一个大直径(内径3.0米)的卫星整流罩;

2、为适应卫星对接尺寸需要,调整了三子级仪器舱的高度;

3、控制系统用的程序配电器,由机电式改为电子式,以提高发送时序指令的时间精度;

4、控制、遥测、跟踪测量、安全自毁系统的仪器和电缆网实施小型化与轻量化,减小质量、提高运载能力、方便操作;

5、二子级火箭发动机采用高空喷管方案,以提高比冲性能;

6、二子级火箭增加推进剂利用系统,以减少安全余量,提高运载能力;

7、控制系统采用小型化的陀螺平台,大幅度减轻了结构质量;

8、三子级火箭上设置了剩余推进剂排放系统 。

长征四号乙发射

动力系统

长征四号乙火箭起飞质量为247吨,火箭起飞推力为302.244吨。

第一级火箭燃料为四氧化二氮+偏二甲肼;

第二级火箭燃料为四氧化二氮+偏二甲肼;

第三级火箭燃料为四氧化二氮+偏二甲肼 。

技术改进

整流罩

长征四号乙待发长征四号乙待发

长征四号乙为适应不同卫星新研制了三种直径旋转分离整流罩;二级主发动机提高比冲,动力系统提高可靠性;采用基于VXI体制的远距离一体化测发系统 。

长征四号乙运载火箭还特别能适应“高空风”,该火箭配置了特殊整流罩,采用高空风被动减载技术,减小高空风引起的附加载荷,增强了火箭对风场的适应能力 。

系统升级

长征四号乙还更新了多项技术状态,包括动力系统、控制系统、遥测系统、外安系统都进行了升级改进,同时测发流程也从当时的25天优化精简至18天 。

格栅舵

长征四号乙火箭后期改进加装的栅格舵,是一种高效的新型气动稳定和控制舵面,具有很好的升力特性。该装置紧贴箭体折叠安装,使用时再展开,不影响主任务飞行,能大幅改善落区安全环境,为后续垂直起降重复使用运载火箭的研制奠定坚实的基础。由于采用精准落区控制技术,选用偏航机动的方法,优化火箭各级飞行段方向,大幅提高落区安全性,使火箭子级落区范围缩小85%以上 。

长征四号乙在测试长征四号乙在测试

设计参数

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长征四号乙设计参数

中文名称

长征四号乙

火箭代号

CZ-4B

子级数量

3

全箭全长

45.6米

箭体直径

一、二级3.35米,

三级2.9米

推进剂

偏二甲肼、

四氧化二氮

起飞质量

250吨

起飞推力

2961.6千牛

运载能力

700千米太阳同步轨道1900千克

首次发射

1999年5月10日

发射动态

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发射记录

长征四号乙发射记录

序号

起飞时间

运载火箭

发射场

载荷

轨道

结果

1

1999.05.10

CZ-4B Y2

太原

风云一号C/实践五号

SSO

成功

2

1999.10.14

CZ-4B Y1

太原

中巴资源一号01星/SACI

SSO

成功

3

2000.09.01

CZ-4B Y3

太原

资源二号01星

SSO

成功

4

2002.05.15

CZ-4B Y5

太原

风云一号D/海洋一号A

SSO

成功

5

2002.10.27

CZ-4B Y6

太原

资源二号02星

SSO

成功

6

2003.10.21

CZ-4B Y4

太原

中巴资源一号02星/创新一号

SSO

成功

7

2004.09.09

CZ-4B Y7

太原

实践六号01组A/B

SSO

成功

8

2004.11.06

CZ-4B Y8①

太原

资源二号03星

SSO

成功

9

2006.10.24

CZ-4B Y16

太原

实践六号02组A/B

SSO

成功

10

2007.09.19

CZ-4B Y17

太原

中巴资源一号02B

SSO

成功

11

2008.10.25

CZ-4B Y22

太原

实践六号03组A/B

SSO

成功

12

2008.12.15

CZ-4B Y20

太原

遥感卫星五号

SSO

成功

13

2010.10.06

CZ-4B Y23

太原

实践六号04组A/B

SSO

成功

14

2011.08.16

CZ-4B Y14

太原

海洋二号A

SSO

成功

15

2011.11.09

CZ-4B Y21

太原

遥感卫星十二号/天巡一号

SSO

成功

16

2011.12.22

CZ-4B Y15

太原

资源一号02C

SSO

成功

17

2012.01.09

CZ-4B Y26

太原

资源三号/卢森堡Vesselsat-2

SSO

成功

18

2012.05.10

CZ-4B Y12

太原

遥感卫星十四号/天拓一号

SSO

成功

19

2013.10.25

CZ-4B Y25

酒泉

实践十六号

LEO

成功

20

2013.12.09

CZ-4B Y10

太原

中巴资源一号03星

SSO

失败②

21

2014.08.19

CZ-4B Y27

太原

高分二号/波兰小卫星

SSO

成功

22

2014.09.08

CZ-4B Y28

太原

遥感卫星二十一号/天拓二号

SSO

成功

23

2014.12.07

CZ-4B Y32

太原

中巴资源一号04星

SSO

成功

24

2014.12.27

CZ-4B Y29

太原

遥感卫星二十六号

SSO

成功

25

2015.06.26

CZ-4B Y30

太原

高分八号

SSO

成功

26

2015.11.08

CZ-4B Y24

太原

遥感卫星二十八号

SSO

成功

27

2016.05.30

CZ-4B Y33

太原

资源三号02星/2颗乌拉圭小卫星

SSO

成功

28

2016.06.29

CZ-4B Y35

酒泉

实践16号02星

SSO

成功

29

2017.06.15

CZ-4B Y31

酒泉

硬X射线调制望远镜卫星“慧眼” 、欧比特公司“珠海一号”遥感微纳卫星、星座A/B星(欧比特视频卫星-1A/1B) 、阿根廷ÑuSat-3小卫星

LEO

成功

30

2018.07.31

CZ-4B Y37

太原

高分十一号卫星

SSO

成功

31

2018.10.25

CZ-4B Y34

太原

海洋二号B卫星 、阿里巴巴“糖果罐”号迷你空间站微小卫星③

SSO

成功

32

2019.04.30

CZ-4B Y36

太原

天绘二号01组卫星

SSO

成功

33

2019.09.12

CZ-4B Y39

太原

资源一号02D卫星、“京师一号”卫星(首颗极地观测小卫星 )、埃依斯金牛座纳星

SSO

成功

34

2019.11.03

CZ-4B Y38

太原

高分七号立体测绘卫星、巅峰号卫星(潇湘一号08星)、(天仪十五号)、“黄埔一号”先导验证载荷(精致高分试验卫星)、苏丹科学实验卫星一号

SSO

成功

35

2019.12.20

CZ-4B Y44

太原

中巴地球资源04A星、埃塞俄比亚微小卫星、天琴一号、玉衡号、顺天号、天雁01和02、未来号1R和巴西1U小卫星

SSO

成功

36

2020.7.3

CZ-4B Y43

太原

高分辨率多模综合成像卫星(高分多模卫星)和“西柏坡号”科普卫星

SSO

成功

37

2020.7.25

CZ-4B Y45

太原

资源三号03星、龙虾眼X射线探测卫星、天启星座一零星

SSO

成功

38

2020.09.27

CZ-4B Y42

太原

环境减灾二号A、B星

SSO

成功

39

2021.04.09

CZ-4B Y49

太原

试验六号03星

-

成功

40

2021.05.19

CZ-4B Y48

酒泉

海洋二号D星

-

成功

41

2021.08.19

CZ-4B Y50

太原

天绘二号02组卫星

-

成功

42

2021.11.20

CZ-4B Y

太原

高分十一号03星

-

成功

43

2021.12.10

CZ-4B Y47

酒泉

实践六号05组卫星

-

成功

44

2022.08.04

CZ-4B Y40

太原

陆地生态系统碳监测卫星以及搭载的交通四号卫星和闵行少年星

-

成功

45

2022.12.27

CZ-4B Y55

太原

高分十一号04星

-

成功

46

2023.04.16

CZ-4B Y51

酒泉

风云三号G星

-

成功

47

2024.7.19

-

太原

高分十一号05星

-

成功

48

2024.8.16

15:35

-

西昌

遥感四十三号01组卫星

-

成功

49

2024.9.3

09:22

-

西昌

遥感四十三号02组卫星

-

成功

备注:

①、长征四号乙遥九(CZ-4B Y9)的三级发动机采用了二次启动技术YF-40A,火箭的代号变更为长征四号丙遥一(CZ-4C Y1)。

②、2013年12月9日,中国在太原卫星发射中心用长征四号乙遥十(CZ-4B Y10)火箭发射中国与巴西合作研制的资源一号03星,由于火箭三级发动机管道堵塞,提前11秒关机,关机时火箭飞行速度仅有7.1千米/秒,卫星未能入轨。半小时后,火箭第三级和卫星在南极洲或南冰洋上空再入大气层烧毁,该次发射失利 。

③、迷你空间站并不是供宇航员生活的大型空间站,而是一种新型无人太空设备。迷你空间站搭载的是运载火箭末子级试验平台。该平台是将原先运载火箭星箭分离后抛弃的末端平台进行改造,加装电源系统、测控通信系统、导航定位系统、控制管理系统等模块后改造成试验平台 。原来运载火箭末子级在星箭分离、轨道钝化后完全不受控,可以在太空滞留10年以上,最终成为太空垃圾。经过改进后的火箭末子级变废为宝。实现了运载火箭末子级再开发利用。(属于一种新型的微小卫星 )

发射任务

2019年11月3日,长征四号乙运载火箭成功发射,将卫星送入预定轨道,此次发射任务还成功实施了基于栅格舵系统的一子级落区控制飞行演示验证 ,可对一子级返回段的姿态和落区位置进行主动控制,达到落区范围缩小85%以上的目的。

长征四号乙长征四号乙

2020年9月7日,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射,将高分十一号02星送入预定轨道 。

2021年8月19日6时32分,长征四号乙遥五十运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,成功将天绘二号02组卫星送入预定轨道,发射任务取得成功,星箭均由中国航天科技集团八院抓总研制 。

2021年12月10日8时11分,长征四号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将实践六号05组卫星送入预定轨道,发射任务取得成功 。

北京时间2022年8月4日11时08分,中国在太原卫星发射中心使用长征四号乙遥四十运载火箭,成功将陆地生态系统碳监测卫星以及搭载的交通四号卫星和闵行少年星送入预定轨道,发射任务获得成功 。

北京时间2022年12月27日15时37分,中国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将高分十一号04星发射升空,卫星进入预定轨道,发射任务获得成功 。

北京时间2023年4月16日9时36分,中国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将风云三号07星发射升空,卫星进入预定轨道,发射任务获得成功 。

2024年7月19日,中国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将高分十一号05星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

2024年7月19日,高分十一号05星发射现场

2024年8月16日15时35分,中国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将遥感四十三号01组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

北京时间2024年9月3日09时22分,我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将遥感四十三号02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

所获荣誉

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荣誉奖励

2001年,长征四号乙运载火箭获得中国国防科技一等奖和中国国家科技进步二等奖 。

2009年1月,长征四号乙/丙运载火箭被中国航天科技集团公司授予“金牌火箭”称号 。

文化特色

任务徽章

长征四号乙火箭发射任务徽章

长征四号乙遥四十五长征四号乙遥四十五

长征四号乙遥四十三长征四号乙遥四十三

长征四号乙遥四十六长征四号乙遥四十六

长征四号乙遥四十一长征四号乙遥四十一

长征四号乙遥四十 长征四号乙遥四十

长征四号乙遥五十一长征四号乙遥五十一

长征四号乙遥五十五长征四号乙遥五十五

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总体评价

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长征四号乙运载火箭具备发射多种类型、不同轨道要求卫星的能力,可实施一箭单星或多星发射,其太阳同步圆轨道运载能力可达2.5吨(轨道高度700千米)。该火箭采用的“一箭多星”发射技术,既是运载火箭技术水平的体现,也是降低火箭发射成本的重要途径之一。在多星发射技术领域,长征四号乙火箭积累了许多成功经验,未来还有较大的发展空间。火箭研制方对长征四号乙进行运载能力挖潜,进一步提高该火箭的运载能力,将能为更多空间发射提供一箭多星发射和小卫星搭载服务,为中国拓展商业空间发射市场提供支撑 。(《上海航天》 评)

长征四号乙待发长征四号乙待发

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