“长征二号”(CZ-2)[3]是我国第一个大型运载火箭,用于发射低轨道重型卫星。它使中国成为世界上第三个掌握航天返回技术和航天遥感技术的国家,这对加强国防力量、发展国民经济具有重要意义。
“长征一号”运载火箭成功发射中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”之后,中国开始着眼提升空间观测能力,把发射低轨道重型卫星的任务列入了空间发展计划。根据国家要求,新型运载火箭要具有把1800千克重的卫星送入500千米以下椭圆轨道的能力,研制更大推力的新型远程运载火箭被提上日程。
* “长征二号”发射。图片来源:中国运载火箭技术研究院
1970年,在远程导弹的基础上,中国开始了“长征二号” 运载火箭的研制工作。1974年11月5日,经过三年研制,“长征二号”第一枚火箭试验发射,但是由于一根导线的断裂,造成飞行试验失败。
1975年11月26日,经过一年多的改进,采取一系列提高火箭可靠性的措施后,“长征二号”第二枚火箭成功发射了中国第一颗返回式卫星。
1976年12月7日,“长征二号”再次成功发射返回式卫星,1978年1月26日,“长征二号”第三次成功发射返回式卫星。随后,研制单位根据发射卫星的需要,又对“长征二号”做了适应性技术状态的修改,使火箭的技术性能和运载能力由1800千克提高到2400千克,改进型命名为“长征二号丙”。1982年9月9日至1985年10月21日,“长征二号丙”连续成功发射了4颗返回式卫星。现役的“长征二号丙”是“长征二号” 的改进型,采用了大推力液体火箭发动机,箭长增加,低轨运载能力增加到4.1吨,可靠性也大大提高,是此后不少“长征” 子系列火箭发展的基础,主要用于发射近地轨道卫星,成功率很高,被授予“质量金质奖”。
* “长征二号丙”发射。图片来源:中国运载火箭技术研究院
现役的“长征二号丁”在“长征二号”的基础上采取增加推进剂加注量的方法增大起飞推力,低轨运载能力为3.7吨。
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* “长征二号E”发射。图片来源:中国运载火箭技术研究院
“长征二号E”即长征二号捆绑式运载火箭,是在加长的“长征二号丙”(CZ-2C)火箭一级外部捆绑四枚液体助推器的运载火箭,主要用于发射近地轨道(LEO)有效载荷,配以合适的上面级,可进行中高低轨道、地球同步转移轨道等卫星的发射。“长征二号E”是我国第一种串并联式火箭,其芯级是“长征二号丙”的又一改进型,并在第一级捆绑了4个助推器,使低轨运载能力达到9.2吨。
“长征二号F”是我国第一种且是目前唯一一种载人运载火箭,发射载人飞船状态时的低轨运载能力为8.1吨,发射空间实验室状态时的低轨运载能力为8.6吨。1999年11月20日首射成功。它是在“长征二号E”基础上广泛采用了冗余设计,以保证航天员的安全。其外形上有一个与众不同之处,就是顶部装有一个类似避雷针的逃逸塔,它可使火箭的安全系数达到99.7%。为保证航天员的安全,“长征二号F”取消了自毁功能。为保证火箭飞行稳定性、赢得逃逸时间和提高逃逸成功率,火箭增加了尾翼。它还采用了垂直总装、垂直测试、垂直运输方式,大大节省了发射准备时间。2003年成功将航天员杨利伟送入太空,使中国成为世界上第三个能自主发展载人航天技术的国家。之后,为适应载人航天二期工程发射目标飞行器、空间实验室的要求,对“长征二号F”火箭进行改进,形成“长征二号F改 ”运载火箭,发射成功率达到100%。2021年6月17日,搭载“神舟十二号”载人飞船的“长征二号F”遥十二运载火箭,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。2021年10月16日,搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号F”遥十三运载火箭,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。
在中国载人航天的历史上,“长征二号F”系列火箭共发射了8艘载人飞船、5艘无人飞船和2个空间实验室,被誉为中国“神箭”。
表3-2-1 “长征二号”衍生型号
<拓展阅读>
3·22航天质量日的由来
1992年3月22日。这一天,让中国航天人刻骨铭心。晚上6点40分,“长征二号”捆绑式运载火箭首次发射澳大利亚B1卫星,火箭按程序点火后4.5秒自动紧急关机,发射中止。此次失败是因火箭点火程序配电器上的一块0.15毫克的铝制多余物。那一场景,通过实况转播传入了千家万户。
这次失利成为航天人心中永远的痛,为了铭记教训,原航天工业总公司党组根据当时的航天质量形势,决定把每年的3月22日定为“航天质量日”。
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