长征二号丙运载火箭

长征二号丙运载火箭(CZ-2C)是在长征二号火箭的基础上改进设计的，使其近地轨道运载能力由原来的1800公斤提高到2400公斤，并使其可靠性大大提高了。发射一次的价格约为2500万美元。采用了大推力液体火箭发动机，箭长为35.15米，最大直径3.35米。改进型“长征二号丙”运载火箭安装了改进版的固体上面级。箭长为41.75米，起飞重量增加到225吨，近地轨道运载能力提高到3600公斤。长征二号丙自1982年9月9日首次发射成功后，截止到2014年12月底共计发射41次，仅失败1次，成功率97.56%。

中文名：长征二号丙运载火箭

外文名：CZ-2C

所属国家：*

研制单位：中国运载火箭技术研究院

1、简介

长征二号丙运载火箭（CZ-2C）是一种两级运载火箭，是中国用于发射近地轨道卫星并多用于发射返回式卫星的主要运载工具。长征二号丙运载火箭的所有14次发射都圆满成功，其中在1992年10月成功地搭载发射了瑞典“弗利亚”科学试验卫星。

长征二号丙改进型运载火箭（CZ-2C/SD）是在长二丙火箭的基础上安装一个新设计的具有多星分配器的上面级-SD（智能分配器），从1997年至1999年已成功将美国制造的12颗铱星送入630公里的圆轨道。

长征二号丙改进型运载火箭主要用于发射近地轨道卫星，其近地轨道运载能力达到3吨（轨道高度为500公里，倾角为50度）。全箭起飞质量213吨，全长40米，一、二子级直径3.35米，卫星整流罩最大直径3.35米。它的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，上面级智能分配器的固体发动机使用HTPB作为推进剂。

全箭由箭体结构、动力系统、控制系统、遥测系统、外测安全系统、分离系统以及辅助系统等组成。

2、发展历程

长征二号丙火箭是长征火箭家族中的基本型火箭，长征二号丙系列火箭分为两级状态和三级状态，直径3.35米，全长40～43米，I、II级使用常规推进剂，上面级使用固体发动机。I、II级采用平台+计算机控制，上面级采用惯组+计算机控制。

长征二号丙系列火箭可在酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心和西昌卫星发射中心发射不同轨道的卫星。截止到2013年7月长征二号丙系列火箭已连续进行了37次发射，在中国航天历程上留下了37个足迹，创造了连续32次发射成功、成功率为97%的业绩，铸造了中国金牌火箭。

1965年后，鉴于各种探空火箭、固体火箭的研制和发射试验都取得了较大的进展，获得了必要的技术储备，1970年4月24日，长征一号运载火箭首次发射成功，将我国的第一颗人造卫星东方红1号送入轨道。标志着我国跨入了航天时代。1971年，我国第一颗返回卫星正式立项，其运载火箭按照火箭序列化命名为长征二号。低轨道运载能力为1400千克。

长征二号火箭于1974年11月5日在酒泉卫星发射中心进行了首次发射。火箭起飞后姿态失稳，22秒后在空中炸毁，发射失败。结果分析表明：由于俯仰通道速率陀螺与变换发大器间开路，造成俯仰通道姿态失稳，导致飞行失败。设计队伍顶住了压力，认真分析失利原因，改进设计。经过一年艰苦努力，1975年11月26日长征二号火箭终于成功地把尖兵卫星送入轨道。

1974年至1978年长征二号火箭在酒泉卫星发射中心共发射了4次。

根据发射卫星的需要，70年代末又对长征二号火箭进行改进，研制成功了长征二号丙火箭，它的运载能力提高到1800千克。1982年至1993年长征二号丙火箭在酒泉卫星发射中心接连11次发射成功。

1993年长征二号丙火箭承担了发射美国摩托罗拉公司铱星的任务。根据卫星的要求，长征二号丙火箭需要进行重大的技术改进，在原二级火箭的基础上增加一个全新的上面级，称为长征二号丙改火箭。1997年至1999年长征二号丙改火箭在太原卫星发射中心连续7次发射成功，将摩托罗拉公司2颗模拟星、12颗铱星送入轨道。

2003年至2004年长征二号丙SM火箭分别在西昌卫星发射中心和太原卫星发射中心2次发射成功。

2004年至2005年长征二号丙火箭分别在西昌卫星发射中心和酒泉卫星发射中心连续4次发射成功。

2011年12月长征二号丙系列火箭共完成了33次发射，连续32次发射成功。长征二号丙改进型火箭运载能力已成功达到4000千克。

长征二号火箭历任总指挥：张镰斧、王德臣、袁连启、李明华、李占奎、郑全宝。长征二号火箭历任总设计师：屠守锷、王德臣、李占奎、范瑞祥。

长征二号丙火箭研制和发射历程走过了28步、五个阶段，每一步都有其特点：

1987年6月16日，长城公司与法国马特拉公司在巴黎航展上签订了在长征二号丙运载火箭发射的返回式卫星上搭载其微重力实验装置的合同。同年8月5日长征二号丙火箭发射的中国第9颗返回式卫星，成功搭载了法国马特拉公司的两台微重力实验装置，并于8月10日安全返回。这是长城公司首次签署商务搭载合同，向国外用户提供星上搭载服务。

1987年，长征二号丙火箭在成功发射第11颗返回式卫星后，因连续7次发射成功，被中国质量协会授予“全国质量金质奖”。

1992年10月，长征二号丙火箭在发射第14颗返回式卫星时，顺利搭载了瑞典的“弗利亚”科学试验卫星。

1997年12月8日，长征二号丙改火箭第一次在太原卫星中心发射。

1997年12月8日，中国第一次用长征二号丙/SD火箭成功实施了低地球轨道卫星组网发射。长征二号丙/SD火箭以一箭双星的方式，将美国摩托罗拉公司制造的铱星送入轨道。这是长征火箭首次为外国用户提供一箭双星发射服务。

长征二号丙/SD火箭是在长征二号丙火箭的基础上加装了一个具有多星分配器的上面级。它从1997～1999年成功地将美国制造的14颗（包括两颗模拟星）铱星送入630公里的圆轨道。

1998年3月26日长征二号丙/SD遥三火箭发射成功，完成了中国长征运载火箭第50次发射。

1999年，由于长征二号丙改进型火箭连续7次成功发射铱星及其模拟星，加上此前长征二号丙系列火箭连续14次发射成功，原航天工业总公司授予长征二号丙改火箭“金牌火箭”的光荣称号。

2003年长征二号丙SM火箭第一次在西昌卫星中心执行卫星发射任务。长征二号丙/SM火箭最突出的特点是研制了一个全新的固体上面级。该上面级采用自旋稳定的姿态控制方式，并针对自旋稳定的特点，完成了大角速率长寿命惯组、四重分集GPS接收机、大推力小偏差固体发动机等重要技术的研制。

2003年至2004年长征二号丙SM火箭发射的地球空间双星探测计划（赤道星、极轨星）是中国国家航天局与欧洲空间局的合作项目。长征二号丙SM火箭的顺利升空，实现了我国空间探索的第一次国际合作。

“双星”计划的两颗卫星将运行于国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的极地和赤道区域，并和欧洲空间局最重要的探测计划——“团星”2的四颗星相互配合，形成人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测，对从未探测过的空间区域进行探测。

2003年长征二号丙SM火箭成功地将探测1号卫星发射到了近地点550公里、远地点66970公里、倾角28?5度的预定卫星工作轨道，这是目前我国发射的工作轨道最高的一颗卫星。

2004年发射试验卫星二号时搭载了清华研制的小卫星“钠星”。

2004年7月长征二号丙火箭以全新的姿态回到酒泉卫星发射中心的新发射工位，圆满完成了新一代尖兵卫星的发射任务。

长征二号丙火箭从2003年12月发射探测一号卫星到2004年11月发射试验卫星二号，在不到一年的时间里，以2种技术状态、分赴3个发射场、成功发射5次，将6颗卫星送入太空，在中国航天史上没有先例。

长征二号丙火箭正在研制能够发射“串联”双星的上面级，2006年8月长征二号丙火箭在酒泉卫星发射中心完成育种卫星的发射，2006年11月长征二号丙火箭在太原卫星发射中心发射完成海洋一号B卫星发射。长征二号丙火箭研制队伍常敲响“金牌不等于成功，成功不等于成熟，一次成功不等于每次成功”的警钟，努力工作确保后继发射任务圆满成功，让“金牌”更加灿烂。

在看到长征二号丙火箭所取得成绩的同时，也应该清醒地看到存在的不足：长征二号丙火箭的技术状态还没有达到最优化，需要不断改进，重点是提高可靠性。各国火箭的发展过程是一个复杂的系统工程，其中潜在的一些设计、技术问题不可能在一次或几次发射中就完全暴露出来，有的可能在首飞中暴露，有的可能要在多次飞行以后，才能被充分认识才能真正做到“稳妥可靠、万无一失”。长征二号丙火箭研制队伍正在从长远发展的观点出发，必须使火箭技术进步、技术上档次，才能提高长征二号丙火箭的市场竞争力。充分发挥主观能动作用，不等不靠，主动努力推进一体化研制工作有序地进行。才能早日实现方案正确、技术可靠、成本合理的目标。

3、主要技术参数

4、火箭结构描述

一子级

一子级长23.27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。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

二子级长9.943米，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。

分配器

分配器是一个三轴稳定的上面级，由卫星支架和轨道机动级组成。轨道机动级由固体发动机、主结构、控制系统、姿态控制系统、遥测系统等组成。固体发动机可以根据飞行任务的不同而调整。

卫星整流罩

在火箭飞行穿过大气层这段过程中，火箭顶部的卫星整流罩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。长征二号丙改进型运载火箭的卫星整流罩由端头帽、前锥段、圆柱段组成。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。长二丙改火箭整流罩长7.818米，最大外直径3.35米，其静包络最大直径为3.0米。

星箭对接

长征二号丙改进型火箭可以提供标准的937B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。也可以提供爆炸螺栓型接口。

5、运载能力

长征二号丙改进型运载火箭的典型低轨道（LEO）运载能力为3.0吨。典型低轨道（LEO）参数及入轨精度如下表所列：

6、型号分支

长征二号丙共有三种型号分支：

长征二号丙/SD：1997年12月8日首次发射，是一种商业卫星发射器，即在长征二号丙的二级火箭上安装一个上面级的智能分配器（SmartDispenser）。

长征二号丙/SM：2003年首次发射，安装了改进版的固体上面级。

长征二号丙/SMA：改进型号，暂无资料。2008年9月6日首次发射环境1A/1B。

7、发射场操作

长征二号丙改进型火箭在酒泉卫星发射中心（JSLC）进行发射。火箭将被装载在火车上从北京运往甘肃省的酒泉地区，在酒泉卫星发射中心的北技术中心和北发射中心进行各种测试和操作活动，包括在北技术中心的单元测试和火箭状态恢复、火箭由北技术中心转运到北发射中心、火箭各子级在发射中心起竖对接、在发射中心的三次总检查、卫星/火箭联合操作、火箭加注、以及最后发射倒计时，等等。整个发射场操作活动要持续27天。

8、飞行时序

任务描述

长征二号丙改进型运载火箭的一子级和二子级首先将卫星/分配器组合体送到转移轨道，然后分配器的固体发动机在转移轨道的远地点点火将组合体送入更高的目标轨道，然后进行姿态调整，最后将卫星释放。

飞行事件

长征二号丙运载火箭的主要飞行事件如下所列：

一子级/二子级分离：

一子级/二子级分离是所谓的“热分离”。在一子级发动机关机后，二子级主发动机点火，联接两级的爆炸螺栓起爆解锁，这样一子级就被二子级发动机喷出的高速燃气流推离，一子级和二子级分离。

整流罩抛罩：

整流罩以“解锁-翻转-分离”方式进行抛罩。在横向上整流罩与二子级通过8个横向爆炸螺栓联接，在纵向上两半整流罩是由12个纵向爆炸螺栓联接。在抛罩时，8个横向爆炸螺栓和12个纵向爆炸螺栓先后解爆，安装在二子级前端框上的分离弹簧将两半整流罩推开分离。两个整流罩半罩围绕着二子级前端框上的铰链翻转，随着火箭加速上升整流罩分离下落。在抛罩过程中，不会发生碰撞和污染。

二子级/分配器分离：

二子级/分配器是通过分离弹簧的分离力来实现的。当火箭控制系统发出二子级/分配器分离指令后，联接火箭支架和分配器的爆炸螺栓起爆解锁，安装在火箭支架上的分离弹簧将分配器/卫星组合体弹出。

卫星/分配器分离：

卫星与分配器的分离也是通过分离弹簧的分离力来实现的。当火箭控制系统发出星箭分离指令，联接卫星和卫星支架的爆炸螺栓起爆解锁，卫星被分离弹簧推离分配器。

典型飞行时序

9、发射记录

10、发射失利

2011年8月18日17时28分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丙”运载火箭发射“实践十一号04星”。火箭飞行过程中发生故障，卫星未能进入预定轨道。

2011年8月18日，长征二号丙运载火箭发射实践十一号04卫星失利后，中国航天科技集团公司立即组织有关专家开展飞行故障的调查工作，同时成立了飞行故障审查委员会。

经过故障调查、审查，长征二号丙运载火箭飞行失利定位于火箭二级姿态失稳，原因是由于二级飞行段二级游机Ⅲ分机与伺服机构连接部位连接部位的可靠性存在薄弱环节导致连接游机的框架断裂，火箭二级滚转导致发射失利。

中国航天科技集团公司已针对故障发生的原因采取了相应的措施，确保后续发射任务的完成。

11、一箭三星

2017年09月29日，我国长征二号丙火箭在西昌卫星发射中心成功进行“一箭三星”发射。这是自2017年7月2日长征五号遥二火箭发射失利时隔89天后，中国长征系列火箭卷土重来的首次宇航发射，也是中国长征系列运载火箭完成的第251次发射。