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长征三号乙是中国长征系列运载火箭中的一款高性能型号,专为将大型通信卫星送入地球同步转移轨道而设计。
长征三号乙(Chang Zheng 3B)是中国长征系列火箭中的一款高性能运载火箭,自1996年首次发射以来,广泛用于将大型通信卫星送入地球同步转移轨道,是中国商业卫星发射市场上的主力火箭。
长征三号乙(CZ-3B)是中国运载火箭技术研究院研制的大型三级液体捆绑式运载火箭,是我国高轨道发射任务的核心主力型号,其基础参数和衍生构型参数如下:
| 参数类别 | 标准型参数 | 改二型(G2)参数 | 改三型(G3)参数 | 改三Z型(G3Z)参数 | 改三Z/远征一号参数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 火箭全长 | 54.8米 | 56.326米 | 56.542米 | 57.126米 | 57.126米 |
| 起飞重量 | 425.8吨 | 458.97吨 | 约459吨 | 约459吨 | 约465吨 |
| 芯级直径 | 3.35米(一二级)/3.0米(三级) | 3.35米(一二级)/3.0米(三级) | 3.35米(一二级)/3.0米(三级) | 3.35米(一二级)/3.0米(三级) | 3.35米(一二级)/3.0米(三级) |
| 助推器直径 | 2.25米 | 2.25米 | 2.25米 | 2.25米 | 2.25米 |
| 整流罩直径 | 4.0米/4.2米 | 4.0米 | 4.2米 | 4.2米 | 4.2米 |
| 地球同步转移轨道(GTO)运载能力 | 5100千克 | 5500千克 | 5400千克 | 5200千克 | - |
| 中地球轨道(MEO)运载能力 | - | - | - | - | 2200千克(双星发射时单星1100千克) |
| 地月转移轨道(TLI)运载能力 | - | 3780千克 | 约3700千克 | 约3600千克 | - |
该火箭的应用场景覆盖了航天发射的多个核心领域:首先是高轨道通信卫星发射,作为我国商业卫星发射服务的主力,它可满足全球绝大多数通信卫星的重量需求,先后承担了尼日利亚通信卫星一号、委内瑞拉一号通信卫星、巴基斯坦通信卫星1R等国际商业发射任务,是中国航天进入国际商业发射市场的标志性型号;其次是深空探测任务,其改二型构型具备地月转移轨道发射能力,成功执行了嫦娥三号、嫦娥四号月球探测器发射任务,其中嫦娥四号是人类历史上首个实现月球背面软着陆的探测器,依托长征三号乙的精准入轨能力完成了开创性探测;再者是导航卫星组网,搭配远征一号上面级的构型可实现北斗卫星“一箭双星”直接入轨中地球轨道,大幅提升了北斗全球组网的发射效率;此外它还可支持气象卫星、科学试验卫星等多种载荷发射,能够完成超同步转移轨道、低倾角同步转移轨道等特殊轨道发射任务,可在飞行过程中实现侧向机动变轨、多次起旋消旋、定向调姿等复杂操作,适配不同任务的个性化需求。
长征三号乙在长征三号甲火箭的基础上拓展而来,通过模块化设计和持续技术迭代,形成了高可靠性、多场景适配的技术特性,核心技术特点如下:
| 系统类别 | 技术特点 |
|---|---|
| 总体布局 | 三级半构型,以长征三号甲为芯级,捆绑4枚液体助推器,模块化设计可通过更换整流罩、加装上面级衍生不同构型 |
| 推进系统 | 一、二级采用四氧化二氮/偏二甲肼(N2O4/UDMH)常温推进剂,三级采用液氢/液氧(LH/LOX)低温推进剂,比冲高、推力适配高轨道发射需求 |
| 制导控制系统 | 提供两种制导方案:平台+激光惯组主从冗余方案、双激光惯组主从冗余/卫星导航复合制导方案,入轨精度处于国际同类火箭先进水平 |
| 可靠性设计 | 改三型飞行可靠性达0.942,通过结构加强、冗余系统设计、质量管控流程优化,持续提升任务成功率 |
| 上面级拓展能力 | 可搭配远征一号上面级形成四级火箭,具备多次启动能力,可将卫星直接送入工作轨道,减少卫星自身变轨燃料消耗 |
| 整流罩适配能力 | 支持3.7米、4.0米、4.2米等多种直径整流罩,可适配单星、串联双星、多星分离器等不同载荷布局 |
| 特殊任务支持能力 | 具备起飞滚转定向、双向风补偿、侧向机动变轨、多次起旋消旋等能力,可满足深空探测、特殊轨道发射等复杂任务需求 |
其推进系统的设计兼顾了技术成熟度和性能优势,一二级使用的常温推进剂可长期贮存,发射准备流程成熟可靠,三级的低温液氢液氧推进剂比冲显著高于常规推进剂,是实现高轨道大载重发射的关键;制导系统的冗余设计大幅降低了单点故障风险,配合卫星导航复合制导技术,入轨精度较基础型提升了30%以上,能够满足高价值卫星、深空探测器对入轨精度的严苛要求;通过模块化衍生不同构型的设计思路,让长征三号乙无需大规模重新研制即可适配不同任务需求,既降低了研发成本,也缩短了任务准备周期,这也是它能够成为我国发射次数最多的单一运载火箭型号的核心原因之一。此外该型号还持续进行技术优化,近年通过产品流程优化、可靠性提升、产品化生产等改进,进一步压缩了发射准备周期,单位载荷发射成本也有所降低,市场竞争力持续提升。
长征三号乙于1996年完成首飞,历经多次技术改进后可靠性稳步提升,截至统计节点累计发射9次,全部取得成功,累计将9颗卫星送入预定轨道,近期5次发射记录及典型重要任务如下:
| 发射时间 | 发射代码 | 发射国家/组织 | 发射站 | 载荷名称 | 轨道类型 | 成功入轨卫星数 | 任务意义 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2005-04-12 | 2005-012 | 中国(CN) | 西昌卫星发射中心(XSC) | 亚太六号通信卫星 | GTO | 1 | 替代亚太一号A卫星,覆盖亚洲、太平洋、大洋洲地区,提升区域通信服务能力 |
| 2006-10-28 | 2006-048 | 中国(CN) | 西昌卫星发射中心(XSC) | 中星22号A通信卫星 | GTO | 1 | 提供国内及周边区域的通信保障,服务应急通信、广播电视传输等领域 |
| 2007-07-05 | 2007-031 | 中国(CN) | 西昌卫星发射中心(XSC) | 中星6B通信卫星 | GTO | 1 | 广播电视专用传输卫星,承担国内数百套电视广播信号传输任务,覆盖全国及周边 |
| 2008-06-09 | 2008-028 | 中国(CN) | 西昌卫星发射中心(XSC) | 中星9号通信卫星 | GTO | 1 | 我国首颗广播电视直播卫星,服务全国“村村通”工程,解决偏远地区收视难题 |
| 2009-08-31 | 2009-046 | 印度尼西亚(ID) | 西昌卫星发射中心(XSC) | PALAPA D通信卫星 | IGSO | 1 | 为印度尼西亚及东南亚地区提供通信、广播服务,是我国商业发射服务的重要订单 |
除上述记录的发射任务外,长征三号乙后续还承担了多项国家级重大工程任务:2013年12月2日成功发射嫦娥三号月球探测器,实现我国首次地外天体软着陆和巡视探测;2018年12月8日发射嫦娥四号探测器,完成人类首次月球背面软着陆探测,刷新了人类月球探测的新纪录;2016年12月11日发射风云四号A星,实现我国静止轨道气象卫星的更新换代,大幅提升了天气预报和灾害预警能力;在北斗全球组网过程中,长征三号乙及衍生构型先后执行了数十次北斗卫星发射任务,为北斗三号全球卫星导航系统的建成提供了核心支撑。作为我国商业发射的主力型号,它还先后为尼日利亚、委内瑞拉、玻利维亚、法国等多个国家和国际组织提供卫星发射服务,是中国航天走向国际市场的“名片”型号,其发射成功率、服务能力获得了全球客户的广泛认可。截至2024年,长征三号乙系列火箭已完成上百次宇航发射,是我国首个发射次数突破100次的单一火箭型号,为我国航天事业发展和国际商业航天合作做出了突出贡献。