概 述


  长征四号系列运载火箭由风暴一号、长征四号、长征四号A、长征四号B等火箭组成,由上海航天局负责研制。风暴一号是一种两级火箭,1969年8月开始研制,主要用来发射低轨道科学试验卫星,曾研制过三种状态的火箭,1982年停止使用。在风暴一号基础上,于1979年开始研制三级常规运载火箭长征四号,作为发射地球同步轨道卫星的运载火箭的另一方案,1982年停止研制。在此基础上转入研制长征四号A火箭,用于发射太阳同步轨道卫星,并于1988年9月7日成功地将中国第一颗试验气象卫星——风云一号送入预定轨道。1990年9月3日进行了第二次发射试验,将三颗卫星同时射入预定轨道。1989年2月在长征四号A的基础上,又开始研制长征四号B火箭,可运送尺寸和质量更大的对地观测应用卫星。
  长征四号系列火箭的总体参数和运载能力见表1。


表1 长征四号系列运载火箭

型号名称 级数 全长
(米)
最大直径
(米)
起飞质量
(吨)
起飞推力
(千牛)
运载能力(轨道)
(公斤)
风暴一号 2 32.57 3.35 192.679 2746 1500(近地轨道)
长征四号 3 41.901 3.35 248.926 2942 1250(静地转移轨道)
长征四号A 3 41.901 3.35 241.092 2942 1500(太阳同步轨道)
长征四号B 3 45.576 3.35 248.470 2971 2200(太阳同步轨道)


  风暴一号
  风暴一号运载火箭是1969年8月国家下达任务,由上海航天局负责研制的两级液体火箭,采用四氧化二氮和偏二甲肼作推进剂,主要用来发射低轨道卫星。根据不同的任务和用途,曾先后研制过三种状态的火箭。1972年8月首次进行遥测试验火箭发射,取得了基本成功。1975年7月发射了中国第一颗质量超过1吨的卫星。1977年7月用风暴一号进行了低弹道第一次飞行试验。
  风暴一号在我国酒泉卫星发射中心进行了11次飞行,取得了7次成功,共发射了6颗低轨道人造地球卫星(其中包括1981年9月我国第一次用一枚火箭同时发射的3颗卫星),并成功地为新技术试验进行了两次低弹道发射。风暴一号火箭于1982年停止使用。

  一、主要技术性能(表2)
  二、总体布局
  风暴一号运载火箭全长32.57米,起飞质量192679公斤,由一、 二子级组成。除箭体结构外,箭上装有控制系统、遥测系统、跟踪测量系统、安全自毁系统、推进系统和电源配电系统等设备。

表2 风暴一号的主要性能参数
级数                2
全长                32.570米
最大直径            3.35米
起飞质量            192679公斤
起飞推力            2746千牛
推重比              1.453
运载能力            1500公斤(近地点190
                    公里、倾角69度轨道)
入轨精度
  近地点高度偏差    8公里
  倾角偏差          0.3度
  近地点幅角偏差    10度
  升交点经度偏差    0.2度
─────────────────────
一子级
级长                23.819米
直径                3.35米
质量                151303公斤
结构质量            8992公斤
推进剂质量          142730公斤
发动机              FY-21
推进剂              四氧化二氮/偏二甲肼
地面推力            2746千牛地面
比冲            2535牛·秒/公斤
工作时间            128.089秒
─────────────────────
二子级
级长                8.607米
直径                3.35米
质量                39515公斤
结构质量            3535公斤
推进剂质量          36095公斤
发动机              FY-23
推进剂              四氧化二氮/偏二甲肼
真空推力            716千牛(主机)
                    44.13千牛(游机)
真空比冲            2815牛·秒/公斤(主机)
                    2736牛·秒/公斤(游机)
工作时间            117.41秒(主机)
                    323.41秒(游机)
─────────────────────
卫星整流罩
长度                3.144米
质量                242公斤
直径                2.2米
有效容积            5.1立方米


  一、二子级的布局与长征二号C的基本相同,主要不同处在火箭头部。为使卫星免受大气层气流冲刷,风暴一号在卫星外部装设了球锥形整流罩。仪器舱位于二子级前部,前端与卫星及整流罩相连,仪器舱壳体作为它们的支承件,内部装有控制系统、跟踪测量系统、安全自毁系统的大部分仪器。其它仪器安装在箱间段、级间段及尾段舱体内部。火箭外部Ⅱ、Ⅳ基准处分别设置有电缆和增压供气管路的通道。贮箱前底都开设人孔口盖,仪器舱、箱间段、尾段、级间壳段都设置设备检修窗口,给火箭维护使用带来了方便。

  三、箭体结构
  一子级由级间壳段、杆系、氧化剂箱、箱间段、燃料箱、后过渡段和尾段组成。二子级由仪器舱、氧化剂箱、箱间段和燃料箱组成。头部有卫星整流罩。一、二子级的贮箱和舱段结构与长征二号C的基本相同。
  卫星整流罩是为保护卫星顺利穿越大气层而专门设计的舱体。它由半径为650毫米的球壳和半锥角为10度的截锥体分为两个半壳组成,底部直径为2200毫米,总长为3144毫米。整流罩采用铆接结构。球头部分为酚醛玻璃钢模压件。截锥体部分为蒙皮桁条金属薄壁结构,中间设有加强框。为满足卫星透波率要求,在卫星天线的相应部件,整流罩局部的蒙皮使用5毫米厚的环氧树脂玻璃钢。由于飞行中气动加热严重,表面涂覆耐高温涂层。整流罩在火箭飞行高度超过110公里后与箭体分离,分离采用爆炸螺栓解锁,弹射筒平推分离方案,两个半罩的横向分离速度约为5米/秒。


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