长征三号：劳模火箭实现多级并轨

“长征三号”（CZ-3）是在“长征二号丙”的基础上，加装了以液氧/液氢为推进剂的低温上面级，地球同步转移轨道运载能力1.6吨，使我国成为世界上第三个掌握低温高能推进技术和第二个掌握低温发动机高空二次点火技术的国家。该火箭于1984年4月8日首次发射成功；1990年4月7日又成功发射了亚洲一号卫星，实现了我国火箭国际商业发射服务零的突破。“长征三号”运载火箭的研制成功使中国成为世界上第四个具有地球同步卫星发射能力的国家。该火箭现已退役。

1994年2月8日，“长征三号甲”火箭首射成功。它是在“长征三号”的基础上采用了改进过的第三级低温发动机。它曾多次发射采用东方红三号卫星平台的人造地球卫星，包括嫦娥一号月球探测器等。

“长征三号乙”是在“长征三号甲”的第一级捆绑了4个助推器，而且第二级加长，增加了20吨，使地球同步转移轨道运载能力提高到5.5吨，1997年首射成功，是目前我国发射高轨道航天器的主力火箭。

“长征三号丙”是在“长征三号乙”运载火箭的基础上改进的，减少两个助推器并取消助推器上的尾翼，其主要任务是发射地球同步转移轨道的有效载荷，可以进行一箭多星发射或发射其他轨道的卫星。其地球同步转移轨道运载能力为3.8吨，介于“长征三号甲”（2.6吨）和“长征三号乙”（5.5吨）之间，于2008年开始使用。

*　“长征三号丙”试验场景。图片来源：中国运载火箭技术研究院

2019年11月5日，“长征三号乙”运载火箭将“北斗三号” 卫星送入预定轨道。此次发射是“长征三号甲”系列运载火箭的第106次发射。这是继2018年14次成功发射后，“长征三号甲”系列火箭又一次年度发射次数超过10次，因此“长征三号甲”系列火箭是中国各类火箭型号里最忙碌的“劳模火箭”。但“劳模火箭”的发展之路并非一帆风顺，其发展历程以及其系列型号“长征三号甲”“长征三号丙”，也经历了千锤百炼，才书写了卓尔不凡的光荣历史。

1.多经风雨志弥坚(www.xing528.com)

1986年世界航天史上接连失利，为长征火箭迈入国际商业发射市场创造了良好机遇。在国际市场需求的牵引下，中国以“长征三号甲”火箭为基础，“上改下捆”研制了“长征三号乙” 火箭，标准地球同步转移轨道发射能力达到5.1吨（目前运载能力可达5.5吨）。虽然在1996　年2月15日首飞发射国际708卫星失败，但完成全面的质量整顿和彻底归零后，“长征三号乙” 火箭圆满完成了以马部海通信卫星、亚太二号R通信卫星、中卫一号通信卫星、鑫诺一号通信卫星为代表的多项国外商业卫星发射，真正走出国门，在国际商业发射市场中占据了一席之地。

随后我国采用了星箭联合、在轨交付、天地一体化等新型模式，完成包括老挝一号星、尼日利亚星、委内瑞拉星、玻利维亚星、巴基斯坦星、阿尔及利亚星、白俄罗斯星在内的多颗整星出口项目，开辟了国际商业发射服务的一条新途径。

“长征三号乙”火箭及其各种改进构型是“长征三号甲”系列火箭的主力火箭，主要发射高轨通信卫星、商业通信卫星、“北斗二号”的中高地球轨道卫星、“北斗三号”卫星和“风云四号”气象卫星等。2013年12月2日，“长征三号乙”火箭将“嫦娥三号”探测器送入太空，为探测器月面软着陆、开展月面就位探测与自动巡视探测奠定了坚实基础。2018年12月8日，“长征三号乙”火箭将嫦娥四号探测器送入太空，实现了人类首次月背软着陆。

2.卓尔不凡写新篇

“长征三号丙”火箭在继承了“长征三号甲”火箭和“长征三号乙”火箭的成熟技术和成熟产品基础上，进行了大胆的创新。“长征三号丙”火箭是我国首枚非轴对称构型运载火箭。为了满足不同发射市场的需求，“长征三号丙”火箭在研制之初，其发射能力即定位为介于“长征三号甲”和“长征三号乙”火箭之间，为了实现这一目的，采取了在“长征三号丙”火箭芯一级Ⅱ、Ⅵ象限上捆绑两个助推器的设计。在此之前，我国的火箭不是没有助推器，就是带有对称的四个助推器，“长征三号丙”运载火箭采用两个助推器，这在我国是首创。伴随这一革新，总体设计人员面临的是一系列技术上的变化和前所未有的挑战，总体原始参数要变、气动特性要重新确认、发射弹道、姿控总体、载荷设计、环境条件等一系列的因素都要重新衡量与考核。作为我国第一枚结构外形非全对称的大型运载火箭，“长征三号丙”运载火箭面临最大的考验是飞行过程中的平衡问题。为了解决这一难题，设计师们根据多年研制经验，反复分析研究，多次探讨和试验，对一级尾段进行了重新设计，实现了捆绑两枚助推器，并安装两枚尾翼的设计，从而增大了火箭的安全余量。与此同时，在专家们刻苦攻关、呕心沥血、不懈努力下，由火箭构型变化带来的一系问题也逐渐迎刃而解，并在非轴对称运载火箭研制方面取得了8项技术突破。

2008年4月25日，承载着研制人员的殷殷期盼和祝福，“长征三号丙”火箭昂首飞向浩瀚太空，把“天链一号”卫星送入预定轨道，首飞成功。作为“长征三号甲”系列火箭中的重要一员，“长征三号丙”火箭的研制成功标志着“长征三号甲” 系列火箭终于形成了一个完整的系列，构成了我国高轨道运载能力最大、适应性最强的火箭群体。“长征三号丙”火箭的研制成功也使我国高轨道运载能力的分布梯度更加合理，提高了长征系列运载火箭在国际卫星发射服务市场的竞争力，为我国航天事业的进一步发展创造了更好的条件。“长征三号丙”火箭的研制成功为我国非轴对称构型运载火箭的发展奠定了技术基础，摸索出了一套行之有效的设计方法，开辟了一条新的发展之路。