中国首个太空摆渡车“远征1号”今年首飞 系运载火箭先进上面级
关键字:&运载火箭火箭远征1号长征3号航空航天太空摆渡车先进上面级
&两会&期间，全国政协委员梁小虹（运载火箭技术院党委书记）表示，我国首个&太空摆渡车&今年首飞。据悉，所谓&太空摆渡车&就是&先进上面级&，期待好为&远征1号&，在2012年珠海航展上首次展示。类似技术水平的&摆渡车&目前只有欧洲、美国、俄罗斯研制，可大大缩短登月，探测火星等深空探测任务所需要的时间。
远征1号上面级示意图
全国政协委员、航天科技集团中国运载火箭技术研究院党委书记梁小虹昨日接受记者采访时表示，我国首个&太空摆渡车&今年将首飞，在未来的探月、探火等深空探测任务，在轨道转移、空间碎片清理等轨道服务，在新材料、新技术验证等空间试验领域等将发挥重要作用。他还透露，下半年，长征三号丙改二型火箭将迎来首飞，届时将搭载&嫦娥五号试验器&，执行探月工程三期再入返回验证试验发射任务。
梁小虹介绍，中国运载火箭技术研究院研制的远征一号上面级，今年首飞在即。上面级是一种由基础级运载器发射进入准地球轨道或地球轨道，能够进一步将有效载荷从准地球轨道或地球轨道送入预定工作轨道或预定空间位置的具有自主独立性的飞行器。
此外，下半年，长征三号丙改二型火箭将迎来首飞，届时将搭载&嫦娥五号试验器&，执行探月工程三期再入返回验证试验发射任务。梁小虹说，为确保护送&嫦娥五号试验器&准确进入预定轨道，长征三号丙改二型火箭开展了多项技术攻关。
俄罗斯&微风&M先进上面级
美国半人马座火箭的先进上面级
&身体长高&&翅膀变长&。在原长征三号丙标准型火箭的基础上，首次进行了加长设计，&身体&&&芯级火箭增高了1.5米；&两只翅膀&&&两个助推器加长了0.8米，增高的部分提升了推进剂的含量，使长征三号丙改二型火箭标准地球同步转移轨道运载能力由3800公斤增至3900公斤。
&实时问诊&&宽带传输&。长征三号丙改二型火箭采用了&天基测量&技术，即通过天基中继星向地面技术人员传输火箭飞行过程的实时遥测数据，这种新技术相当于给火箭配备了&实时问诊器&，可对飞行中的火箭进行全程实时测控。此发火箭还首次采用了最新的高码率传输技术，可增加测量点、提高数据传输速度、增大数据传输量，如同&宽带传输&，它与&实时问诊器&一起，保证地面技术人员即时掌握火箭的飞行动态。
目前长征三号丙改二型火箭正在进行全箭产品总装，各项工作进展顺利。
2012年的第九届珠海航展上，中国航天科技集团运载火箭研究院展出了先进上面级的模型和展板。先进上面级是中国运载火箭研究院根据我国未来航天运输工具发展的需求，按照&通用化、组合化和系列化&的设计思想，根据无毒无污染和安全可靠的要求，正在研制的上面级系列。
上面级是指运载火箭上将卫星送入轨道的部分，主要用于执行卫星入轨的任务。现代的先进上面级是从冷战期间用于携带多个分导式核弹头的MIRV BUS发展而来的。
我国研制中的先进上面级将以一个基础平台为基础，配置模块化的推进剂储箱和相应的动力系统，并安装不同的有效载荷接口适应发射不同载荷的需求，还将与不同的运载火箭配合使用，是一种性能强大、任务通用性好、用途广泛的上面级系列。我国的先进上面级将具备多次启动变轨的轨道机动能力和7~10天甚至更长时间在轨工作的能力，先进上面级使用的是常温可存储推进剂，而推进剂可能会根据任务和客户需求，使用无毒的过氧化氢加煤油推进剂组合，或是传统的肼类加四氧化二氮推进剂组合。
先进上面级要解决上面级高精度姿控和复杂振动环境等问题，但它的技术难点主要是上面级的超长时间滑行和多次启动能力。与我国现有的上面级相比，先进上面级的尺寸质量较大，而且先进上面级要适应尺寸质量不同的单一载荷或数量不等的多星发射，载荷的灵活和复杂化也使上面级的动力学特征更为复杂，对先进上面级与载荷的振动环境方面提出了更高的要求。
我国现有的上面级无论使用低温的液氧液氢推进剂，还是常温的肼类加四氧化二氮推进剂，最长工作时间仅有一千多秒，而且只有二次启动能力。由于上面级发动机工作时间短，运载火箭发射静止轨道通信卫星时，都是将卫星打入近地点200多公里左右、远地点35800公里的同步转移轨道，然后由卫星自行变轨到静止轨道，卫星携带大量的推进剂用于变轨还在其次，对卫星大型太阳翼和天线展开技术要求较高。
洲际导弹MIRV BUS系统工作示意图，图中显示的MIRV BUS系统包括两个弹头和一个诱饵装置
冷战期间美苏两国都研制了先进上面级，美国以RL-10氢氧发动机为核心，通过上面级数个小时的长时间滑行和发动机的3次点火可将卫星直接送入静止轨道，苏联则以常温的肼类推进剂发动机为核心，研制出了Fregat、Block DM和Breeze系列上面级，用于从高纬度的发射场发射高轨道卫星、星际探测器和商用的静止轨道通信卫星。近些年来欧洲和日本也同样开展了低温先进上面级的研制工作。
先进上面级已经成为运载火箭技术发展的潮流，研制一种具备长时间滑行和多次启动能力的先进上面级，是提高我国航天技术水平，确保我国航天大国地位的必然选择。虽然低温氢氧推进剂比冲很高，但需要解决长时间滑行过程中氢氧推进剂的蒸发问题，而我国缺乏相关技术积累。我国先进上面级使用常温推进剂，还可用于将深空探测器的、直接送入环月轨道和环火轨道，这是目前任何一种低温推进剂先进上面级所无能为力的。
据航展上运载火箭研究院的介绍，我国正在研制的先进上面级主要与我国新一代长征系列运载火箭配合使用，和长征五号E型火箭组合，完成一箭多星发射、直接将卫星送入静止轨道(GEO)和中轨道(MEO)、环月或是环火星轨道，其中GEO轨道运力4.85吨，环月轨道运力4.01吨，环火轨道运力1吨。先进上面级也可弥补长征五号B型火箭飞行时间较短，无法利用重力辅助变轨的不足，配合长征五号B型火箭增强发射500公里以上高度的地球低轨道或是太阳同步轨道卫星的运力。通过多次轨道机动，先进上面级的还可完成多星异轨道部署的任务，充分发挥运载火箭和上面级的效能，大大提高了运载火箭的任务灵活性。从更早的报道看，先进上面级很可能还将作为长征三号乙火箭的第四级，使用一箭双星甚至一箭四星方式发射北斗系统的直接入轨中轨道卫星。
据悉，去年我国试射的&快舟&运载火箭的上面级和卫星结合为一体，是一种适合快速补网发射的军事卫星，与美国ACES&先进上面级&系统技术类似。去年美国&先进上面级&试验首次完成创纪录的一箭28星试验，随后不久俄罗斯实现一箭32星发射。展示了这两个大国在军事卫星发射领域的实力。目前尚不清楚我国的首次先进上面级发射试验是否会携带大量微型小卫星。去年美国和印度分别发射火星探测器，印度的火星探测器依靠自身动力入轨，需在地球轨道加速一个月，才能脱出地球引力，再利用引力弹弓效应继续向火星飞行，历时3年。美国运用先进上面级技术，在1小时内火星探测器脱离地球引力范围，飞向火星，显示了先进上面级技术的巨大应用价值。
中国在航展上展示的&远征1号&先进上面级模型
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长征三号甲运载火箭(CZ-3A)是一枚大型三级液体推进剂火箭，也是我国同步轨道运载火箭的基本型。它主要用于发射有效载荷，也可执行低轨道、和极地轨道任务。长征三甲火箭继承了长征三号的成熟技术，采用了改进的液氢液氧第三级，其同步转移轨道的运载能力达到2650千克。由于拥有更灵活先进的控制系统，长三甲运载火箭可以在星箭分离前对有效载荷进行大姿态调姿定向，并提供可调整的卫星起旋速率，因而具有很强的适应性。长征三号甲运载火箭在1994年11月至今的24次发射全部成功。外文名CZ-3A研制单位中国运载火箭技术研究院火箭级数三级
长征三号甲运载是在长征3号的基础上改进而成。火箭全长52.52米，火箭直径、整流罩均超过长征三号。长征三号甲同样是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，第三级为液氢液氧燃料。第三级把直径由2.25米增大到了3米，并增加贮箱长度，推进剂由8.2吨增加到17.6吨。整个起飞重量244吨，起飞推力300吨，其同步转移轨道的运载能力由原来的1.4吨提高到2.6吨，具有一箭多星和适应多种轨道卫星发射要求的能力。
日，长征三号甲把中国新一代通信卫星3号发射升空。长征三号甲不仅适用于各种大、小卫星发射的需要，继承了的成熟技术，采用了改进的液氢液氧第三级，其地球同步转移轨道(GTO)的运载能力有了很大的提高。由于拥有更灵活先进的控制系统，长征三号甲运载火箭可以在星箭分离前对有效载荷进行大姿态调姿定向，并提供可调整的卫星起旋速率，因而具有很强的适应性。长征三号甲运载火箭为我国下一步研制的(CZ-3B)及(CZ-3C)创造了条件，成为我国GTO运载火箭的基本型。其中长征三号丙火箭的运载能力可达到3.8吨。
长征三号甲运载火箭主要用于发射有效载荷，同时兼顾低轨道(LEO)、(SSO)等其它轨道有效载荷的发射，也可进行一箭双星或多星的发射。一子级和二子级使用偏二甲肼(UDMH)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂，三子级则使用效能更高的液氢(LH2)和液氧(LOX)。全箭由箭体结构、动力系统、控制系统、、外测、滑行段推进剂管理与姿态控制系统、低温推进剂利用系统、分离系统以及等组成。
主要有六个系统：1.箭体结构，是火箭的主体。2.控制系统，是火箭的大脑。由计算机、平台、分离机构等组成，由事先设计好发射程序。3.动力系统，由、燃料箱等组成，是火箭的动力源。4.遥测系统，是将工作参数和监测数据由无线电传回地面的系统。5.外侧安全系统，是火箭出现故障，地面无法操纵火箭的时候，进行空中自毁的系统。6.低温推进剂利用系统，是合理调控燃料混合比，有效利用燃料的系统。
长征三号甲运载火箭在日首次试验飞行，成功发射了两颗实验卫星。之后，连续23次发射完全成功，发射成功率达到100%。参数
发动机型号
DaFY20-1 （主机）DaFY21-1（游动发动机）
742 （主机）11.8 * 4 （游动发动机）
发动机比冲 (N*s/kg)
2922.57 （主机）2910.5 （游动发动机）
整流罩直径
整流罩长度
239.87 ton
一子级长26.972米，上部是装有液体(N2O4)的氧化剂箱，下部是装有液体(UDMH)的燃烧剂箱。一子级装配有DaFY6-2型发动机，该发动机是由四台推力为75吨的液体N2O4/UDMH发动机并联而成。每台DaFY6-2型发动机的喷口可以在伺服机构的带动下单向摆动以控制火箭飞行的姿态，最大的摆动角为10度。二子级长7.826米，上部是装有液体四氧化二氮(N2O4)的氧化剂箱，下部是装有液体偏二甲肼(UDMH) 的燃烧剂箱。二子级装配有75吨推力的DaFY20-1型发动机（主发动机）和带四个小喷管、推力为4.8吨的游动发动机DaFY21-1。主发动机喷管固定不动，游动发动机喷管可作单向摆动，最大摆角60度，以控制箭体飞行姿态。三子级长8.835米，上部是装有(LH2)的燃烧剂箱，下部是装有(LOX)的氧化剂箱。三子级采用的是YF-75氢氧发动机，具有二次启动能力，由两独立的单管发动机并联而成，每台推力8吨，可在伺服机构的带动下双向摆动，最大综合摆角4度，控制三子级箭体飞行姿态。在火箭飞行穿过大气层这段过程中，火箭顶部的卫星保护卫星免受来自大气层的各种干扰。卫星整流罩为卫星提供了一个良好的环境。长征三号甲火箭的卫星整流罩由端头帽、前锥段、圆柱段和倒锥段组成。端头帽由玻璃钢纤维材料制成，具有良好的无线电透波性。前锥段和圆柱段是由金属蜂窝材料制成，倒锥段由化铣合金材料制成。如果需要，无线电透波窗口和操作窗口可以在柱段和前锥段上开口。长三甲火箭整流罩长8.887米，最大外直径3.35米，其静包络最大直径为3.0米。长征三号甲火箭可以提供多种机械接口，但一般来说，提供标准的937 B和1194机械接口。卫星的下端框与火箭的有效载荷支架的上端框对接，通过包带来锁紧。长征三号甲火箭的标准地球同步转移轨道(GTO)运载能力为2.65吨。标准的GTO参数及入轨精度如下表所列：
标准GTO轨道参数
入轨精度（1σ）
近地点高度
远地点高度
半长轴 ±40 km
近地点幅角
标准GTO参数表示的是在卫星与火箭分离时刻卫星所处轨道的参数。用户可以根据卫星的需要以及火箭运载能力选择不同的轨道。如果运载能力有剩余，长征三号甲火箭可以将卫星送入一个低倾角的轨道或是一个超同步转移轨道，这样的话，卫星的在轨道寿命可以得到延长。长征三号甲运载火箭可以将卫星送入地球同步转移轨道(GTO)。在执行一个典型的GTO任务时，长征三号甲火箭的一、二子级首先将卫星和三子级的组合体送入一个圆形的停泊轨道，然后三子级进行600多秒的滑行段飞行，在组合体在火箭控制系统的控制下进行再定向之后，三子级发动机再次点火将组合体送入目标GTO轨道，最后，三子级和卫星分离。事件
飞行时间（秒）
一子级点火
一子级/二子级分离
整流罩抛罩
二子级/三子级分离和三子级发动机点火
三子级发动机一次关机
三子级发动机二次点火
三子级发动机二次关机
卫星/三子级分离
长征三号甲火箭在西昌卫星发射中心（XSLC）进行发射。火箭会被装载在火车上从北京运往四川省的西昌，在西昌卫星发射中心的技术中心和发射中心进行各种测试和操作活动，包括在技术中心的四次总检查、火箭由技术中心转运到发射中心、火箭各子级在发射中心起竖对接、在发射中心的四次总检查、卫星/火箭联合操作、火箭加注、以及最后发射倒计时，等等。[1]长征三号甲运载火箭在日首次发射，成功发射了两颗卫星。它之后连续五次成功地发射了五颗GTO通讯卫星。长征三号甲运载火箭的所有发射完全成功，发射成功率达到100%。[2]
夸父一号/实践四号
东方红三号
东方红三号
　　我国首颗探月卫星　16
　　24CZ-3A Y24西昌2号GEO风云二号08星成功3号工位改造，在2号工位发射
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晋ICP备号-1发帖者：普雅蓝心
发帖时间： 10:28
　　全国政协委员、长征三号甲系列运载火箭总设计师姜杰在全国两会期间接受中新社记者专访时透露，中国首个自主研发的四级火箭&&长征三号丙/远征一号2014年第四季度将首飞。
　　姜杰介绍说，与以往的长征三号丙运载火箭不同的是，长征三号丙/远征一号火箭是在原本三级的长三丙火箭上面增加一级，从而变成四级火箭。&该火箭实现了运载火箭技术上比较大的跨越。这也就意味着未来中国很多三级火箭都可以变为四级，四级火箭的主要任务是搭载可以直接入轨的卫星。&她说。
　　&以往的三级火箭只能将卫星送至转移轨道，即三级火箭发射轨道是椭圆型，卫星需要变轨为圆形轨道。而改进后的四级火箭则可以直接将卫星发送至距离更为遥远的目标轨道，卫星不需要再变轨。&姜杰表示，三级火箭的飞行只需要半小时左右，而四级火箭则需要飞行五至六个小时，可以飞到几万公里的外太空。
　　&该火箭首飞将搭载北斗全球导航卫星的试验卫星，为下一步北斗全球导航的组网卫星发射做验证。&姜杰解释说，长征三号丙/远征一号发射属于&一箭一星&直接入轨发射。而2015年将迎来长征三号乙/远征一号四级火箭的首飞，该四级火箭届时将实现&一箭双星&首次直接入轨发射，将搭载两个北斗导航试验卫星。
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资料图：中国航天运载火箭长征三号系列
资料图：中国航天运载火箭长征3C
　　她还透露，长征三号丙改二型火箭也将于2014年第四季度迎来首飞，届时将搭载嫦娥五号返回器，执行探月工程再入返回试验的发射任务。
　　&从2014年第四季度开始，长征三号甲系列运载火箭发射又将进入新一轮高密度任务发射期，主要承担高轨道卫星发射和国际商业发射任务。&姜杰最后说。
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