長征二號丙（代號：CZ-2C）是中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院研製的一型兩級常規液體運載火箭。該火箭主要用於發射低軌和太陽同步軌道衛星。
長征二號丙火箭是在長征二號的基礎上改進設計，採用四氧化二氮/偏二甲肼作為推進劑。長征二號丙於1976年啟動研製，1982年9月9日首次發射成功。截止到2020年6月11日，總計發射53次，僅失敗1次，成功率98.11%。
長征二號丙火箭它具有高可靠性和不斷更新能力。在數十年來的數十次發射中，該火箭完成了國家賦予的一系列任務，為中國第一型“金牌火箭”，具有能在多個發射場發射多種軌道衛星的能力。
基本介紹
- 中文名：長征二號丙
- 外文名：Long March 2C
- 火箭代號：CZ-2C/LM-2C
- 前型/級：長征二號
- 次型/級：長征三號
- 系列型號：CZ-2C/SD、CZ-2C/SM、CZ-2C/SMA
- 國家：中國
- 設計單位：中國運載火箭技術研究院
- 火箭全長：43米
- 起飛質量：242.5噸
- 運載能力：LEO軌道4.0噸；SSO軌道1.5噸
- 火箭現狀：在役
發展沿革,研製背景,研製歷程,技術特點,總體布局,箭體結構,推進系統,配套系統,設計參數,飛行程式,系列型號,發射記錄,所獲榮譽,價值意義,
發展沿革
研製背景
1965年，中國運載火箭技術研究院鑒於各種探空火箭、固體火箭的研製和發射試驗都取得了較大的進展，獲得了必要的技術儲備。
長征二號運載火箭
長征二號運載火箭1970年4月24日，長征一號運載火箭首次發射成功，將中國的第一顆人造衛星東方紅1號送入軌道。標誌著中國跨入了航天時代。
1971年，中國第一顆返回衛星正式立項，其運載火箭按照火箭序列化命名為長征二號，低軌道運載能力為1400千克。
1974年11月5日，長征二號火箭在酒泉衛星發射中心首次發射。火箭起飛後姿態失穩，22秒後在空中炸毀，發射失敗。結果分析表明：由於俯仰通道速率陀螺與變換髮生器間開路，造成俯仰通道姿態失穩，導致飛行失敗。設計隊伍分析失利原因後改進了火箭相關設計。
1975年11月26日，長征二號火箭發射首次成功，將尖兵衛星送入軌道。
1974年至1978年，長征二號火箭在酒泉衛星發射中心共發射了4次。
20世紀70年代末期，中國根據發射衛星的需要，又對長征二號火箭進行改進，啟動了研製長征二號丙的工作。
研製歷程
中國運載火箭技術研究院對長征二號運載火箭進行了改進設計，提高火箭的可靠性，使其近地軌道運載能力由原來的1800千克提高到2400千克。改進後的長征二號被正式名為長征二號丙火箭。
長征二號丙發射
長征二號丙發射長征二號丙火箭分為兩級狀態和三級狀態，直徑3.35米，全長40～43米，I、II級使用常規推進劑，上面級使用固體發動機。I、II級採用平台+計算機控制，上面級採用慣組+計算機控制。
1975年，長征二號丙火箭進行了第一次發射。
1982年起，長征二號丙火箭在酒泉衛星發射中心接連11次發射成功。
1987年6月16日，長城公司與法國馬特拉公司在巴黎航展上籤訂了在長征二號丙運載火箭發射的返回式衛星上搭載其微重力實驗裝置的契約。同年8月5日長征二號丙火箭發射的中國第9顆返回式衛星，成功搭載了法國馬特拉公司的兩台微重力實驗裝置，並於8月10日安全返回。這是長城公司首次簽署商務搭載契約，向國外用戶提供星上搭載服務。
1987年，長征二號丙火箭在成功發射第11顆返回式衛星後，因連續7次發射成功，被中國質量協會授予“全國質量金質獎”。
1992年10月，長征二號丙火箭在發射第14顆返回式衛星時，順利搭載了瑞典的“弗利亞”科學試驗衛星。
1993年，長征二號丙火箭承擔了發射美國摩托羅拉公司銥星的任務。根據衛星的要求，長征二號丙火箭需要進行重大的技術改進，在原二級火箭的基礎上增加一個全新的上面級，稱為長征二號丙改火箭。1997年至1999年長征二號丙改火箭在太原衛星發射中心連續7次發射成功，將摩托羅拉公司2顆模擬星、12顆銥星送入軌道。
1997年12月8日，長征二號丙改火箭第一次在太原衛星中心發射。
1997年12月8日，中國第一次用長征二號丙/SD火箭成功實施了低地球軌道衛星組網發射。長征二號丙/SD火箭以一箭雙星的方式，將美國摩托羅拉公司製造的銥星送入軌道。這是長征火箭首次為外國用戶提供一箭雙星發射服務。
1998年3月26日長征二號丙/SD遙三火箭發射成功，完成了中國長征運載火箭第50次發射。
1999年，由於長征二號丙改進型火箭連續7次成功發射銥星及其模擬星，加上此前長征二號丙系列火箭連續14次發射成功，原航天工業總公司授予長征二號丙改火箭“金牌火箭”的光榮稱號。
2003年長征二號丙SM火箭第一次在西昌衛星中心執行衛星發射任務。長征二號丙/SM火箭最突出的特點是研製了一個全新的固體上面級。
2003年至2004年長征二號丙SM火箭發射的地球空間雙星探測計畫（赤道星、極軌星）是中國國家航天局與歐洲空間局的合作項目。
2003年，長征二號丙SM火箭成功地將探測1號衛星發射到了近地點550千米、遠地點66970千米、傾角28.5度的預定衛星工作軌道，這是中國發射的工作軌道最高的一顆衛星。
2004年，發射試驗衛星二號時搭載了清華研製的小衛星“鈉星”。
2004年7月，長征二號丙火箭以全新的姿態回到酒泉衛星發射中心的新發射工位，完成了新一代尖兵衛星的發射任務。
2003年12月，長征二號丙火箭從發射探測一號衛星到2004年11月發射試驗衛星二號，在不到一年的時間裡，以2種技術狀態、分赴3個發射場、成功發射5次，將6顆衛星送入太空，在中國航天史上沒有先例。
2004年至2005年，長征二號丙火箭分別在西昌衛星發射中心和酒泉衛星發射中心連續4次發射成功。
截至2011年12月，長征二號丙系列火箭共完成了33次發射，連續32次發射成功。長征二號丙改進型火箭運載能力已成功達到4000千克。
2018年1月25日13時39分，中國在西昌衛星發射中心用長征二號丙運載火箭，成功將遙感三十號04組衛星發射升空，衛星進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。
2018年7月9日11時56分，中國在酒泉衛星發射中心使用長征二號丙火箭，以“一箭雙星”的形式成功將兩顆巴基斯坦遙感衛星送入預定軌道。這也是長二丙火箭在1999年完成“銥星”發射服務後，時隔19年重返國際商業發射服務市場。
2018年9月7日11時15分，海洋一號C衛星在太原衛星發射中心由長征二號丙火箭成功發射，這是“海洋一號”系列的第三顆衛星，也是中國民用空間基礎設施"十二五"任務中4顆海洋業務衛星的首發星。
2020年3月24日11時43分，中國在西昌衛星發射中心用長征二號丙運載火箭，成功將遙感三十號06組衛星發射升空。衛星順利進入預定軌道，任務獲得圓滿成功。
技術特點
總體布局
長征二號丙的主要控制設備安裝在火箭最前端的儀器艙中，箱間段和級間段也安裝有部分控制設備。為使火箭的質心位置儘量靠前以提高靜穩定性，一、二子級推進劑貯箱都是將密度較大的氧化劑安排在前，密度較小的燃料安排在後。級間段由殼段和桿系兩種結構組成，桿繫結構用以在一、二子級進行熱分離時順暢地排放二子級發動機噴出的燃氣。兩種整流罩具有不同的對接部位，以適應不同的有效載荷需求。發射支點設在一子級發動機機架的最前端，以利於發射支撐的穩定和傳力結構的合理利用。一、二子級的級間分離面設在二子級機架與殼體的連線面處，以便最大程度地減輕二子級的結構質量，提高運載能力。
長征二號丙發射
長征二號丙發射箭體結構
長征二號丙的箭體結構由整流罩、儀器艙、推進劑貯箱、級間段、箱間段、尾段等部分組成。箭體結構的主要材料是鋁合金。
- 一子級結構
一子級箭體結構由級間段、氧化劑貯箱、箱間段、燃料貯箱、後過渡段和尾段組成，結構總質量8.6噸。級間段由級間殼段和級間桿系兩部分不同的結構構成。
- 二子級結構
二子級箭體結構由儀器艙、氧化劑貯箱、箱間段和燃料貯箱等部分組成。
燃料貯箱和氧化劑貯箱均為承力式結構，都由橢球形前、後底和較短的筒段構成。貯箱內都安裝有防晃板、消漩器、增壓兼安全溢出管、液位感測器、溫度感測器等。
- 搭載艙
搭載艙是專門為搭載有效載荷提供服務的艙段，位於主有效載荷與儀器艙之間（主有效載荷使用A型整流罩）。搭載艙的作用是將主有效載荷、搭載有效載荷、A型整流罩和運載火箭連成一體，維持運載火箭外形的完整，提供搭載有效載荷使用空間，並有利於有效載荷入軌後的分離。搭載艙外徑2.2米，高度和結構形式可按有效載荷的需要進行設計。
- 軌道轉移艙
軌道轉移艙的功用是通過軌道轉移的辦法，將有效載荷送入比長征二號丙所能達到的正常軌道更高的軌道。根據有效載荷最終軌道的需要，可以設計成一次轉移或二次轉移來實現最終軌道要求。長征二號丙採用旋轉穩定和固體火箭推進的軌道轉移艙來實現有效載荷的軌道轉移，不希望旋轉入軌的有效載荷可在入軌分離前進行消旋。該軌道轉移艙既可用於主有效載荷，也可用於搭載有效載荷。
- 分配器
分配器是一個三軸穩定的上面級，由衛星支架和軌道機動級組成。軌道機動級由固體發動機、主結構、控制系統、姿態控制系統、遙測系統等組成。固體發動機可以根據飛行任務的不同而調整。
- 衛星整流罩
在火箭飛行穿過大氣層這段過程中，火箭頂部的衛星整流罩保護衛星免受來自大氣層的各種干擾。衛星整流罩為衛星提供了一個良好的環境。長征二號丙改進型運載火箭的衛星整流罩由端頭帽、前錐段、圓柱段組成。端頭帽由玻璃鋼纖維材料製成，具有良好的無線電透波性。前錐段和圓柱段是由金屬蜂窩材料製成，倒錐段由化銑合金材料製成。如果需要，無線電透波視窗和操作視窗可以在柱段和前錐段上開口。長二丙改火箭整流罩長7.818米，最大外直徑3.35米，其靜包絡最大直徑為3.0米。
- 星箭對接
長征二號丙改進型火箭可以提供標準的937B和1194機械接口，衛星的下端框與火箭的有效載荷支架的上端框對接，通過包帶來鎖緊。也可以提供爆炸螺栓型接口。
- 運載能力
長征二號丙改進型運載火箭的典型低軌道（LEO）運載能力為3.0噸。典型低軌道（LEO）參數及入軌精度如下表所列：
| 參數 | 典型LEO軌道參數 | 入軌精度（3σ） |
|---|---|---|
軌道高度 | 500千米 | ±6千米 |
軌道傾角 | 50° | ±0.05 |
推進系統
長征二號丙採用由液體火箭發動機、泵壓式推進劑輸送系統和自生增壓系統組成的推進系統，使用自燃推進劑，氧化劑為四氧化二氮，燃料為偏二甲臍。
- 一子級系統
一子級推進系統由組合發動機、推進劑輸送系統、增壓系統、火工品及電纜、機架等構成。火箭發動機由4台獨立的單機通過機架並聯而成的組合發動機。
- 二子級系統
二子級推進系統由推力室、渦輪泵、渦輪工質供應系統、推進劑供應系統、增壓系統、火工品及電纜和機架等組成。
配套系統
長征二號丙火箭的其他配套系統，如制導控制、分離系統、遙測跟蹤和自毀系統等，均與長征二號火箭的系統功能相同。
設計參數
| 一子級 | 二子級 | |
|---|---|---|
推進劑 | N2O4/UDMH | N2O4/UDMH |
發動機型號 | DaFY6-2 | DaFY20-1（主機）；DaFY21-1（遊動發動機） |
發動機推力 | 2961.6千牛 | 742千牛（主機）；11.8千牛x4（遊動發動機） |
發動機比沖 | 2556.2牛*秒/千克 | 2922.57牛*秒/千克（主機）；2910.5牛*秒/千克（遊動發動機） |
箭體直徑 | 3.35米 | 3.35米 |
箭體長度 | 23.72米 | 8.387米 |
整流罩長度 | 7.818米 | |
火箭全長 | 40米 | |
起飛質量 | 213噸 | |
飛行程式
長征二號丙改進型運載火箭的一子級和二子級首先將衛星/分配器組合體送到轉移軌道，然後分配器的固體發動機在轉移軌道的遠地點點火將組合體送入更高的目標軌道，然後進行姿態調整，最後將衛星釋放。
| 時間（秒） | 程式 | 時間（秒） | 程式 |
|---|---|---|---|
T-3.00 | 一子級發動機點火 | T+129.00 | 級間分離 |
T+0.00 | 火箭起飛 | T+140.00 | 導引引入 |
T+8.00 | 開始程式轉彎 | T+236.50 | 二子級YF-22發動機預令關機 |
T+44.00 | 飛行馬赫數達到1 | T+237.50 | 二子級YF-22發動機主令關機 |
T+127.00 | 二子級發動機啟動 | T+250.50 | 拋整流罩（120千米高度） |
T+127.50 | 一子級發動機預令關機 | T+475.00 | 遊動發動機關機 |
T+128.50 | 一子級發動機主令關機 | T+478.00 | 有效載荷與運載火箭分離 |
系列型號
長征二號丙共有四種系列型號：
長征二號丙/SD：根據銥星發射任務的要求，研製方對長征二號丙火箭進行了修改，在長征二號丙的二級火箭上增加了上面級和採用飛行驗證的技術和硬體研製出來的分配器 (Smart Dispenser，縮寫：SD) ，火箭更名為長征二號丙/SD（LM-2C/SD）。1997年12月8日首次國際商業發射成功，隨後長征二號丙/SD成功地完成了6次銥星發射任務，將12顆銥星送入預定軌道。
長征二號丙/SM：2003年首次發射，安裝了改進版的固體上面級。
長征二號丙/SMA：該火箭比常規的長征二號丙火箭，增加了一級固體上面級，以提升運載能力。長征二號丙/SAM火箭2008年9月6日首次發射環境1A/1B。
發射記錄
長征二號丙火箭在酒泉衛星發射中心（JSLC）進行發射。火箭裝載在火車上運往酒泉衛星發射中心，進行各種測試和操作活動，包括單元測試和火箭狀態恢復。隨後火箭由北技術中心轉運到北發射中心、火箭各子級在發射中心起豎對接、在發射中心的三次總檢查、衛星/火箭聯合操作、火箭加注、以及最後發射倒計。一般發射場操作程式要持續27天。
| 序號 | 發射時間 | 運載火箭 | 發射場 | 工位 | 軌道 | 有效載荷 | 結果 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1982.09.09 | CZ-2C Y1 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
2 | 1983.08.19 | CZ-2C Y2 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
3 | 1984.09.12 | CZ-2C Y3 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
4 | 1985.10.21 | CZ-2C Y4 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
5 | 1986.10.06 | CZ-2C Y5 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
6 | 1987.08.05 | CZ-2C Y6 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
7 | 1987.09.09 | CZ-2C Y7 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
8 | 1988.08.05 | CZ-2C Y8 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
9 | 1990.10.05 | CZ-2C Y9 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
10 | 1992.10.06 | CZ-2C Y10 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星/弗利亞 | 成功 |
11 | 1993.10.08 | CZ-2C Y11 | 酒泉 | 138 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
12 | 1997.09.01 | CZ-2C/SD Y1 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥星模擬星 | 成功 |
13 | 1997.12.08 | CZ-2C/SD Y2 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥42/銥44 | 成功 |
14 | 1998.03.26 | CZ-2C/SD Y3 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥51/銥61 | 成功 |
15 | 1998.05.02 | CZ-2C/SD Y4 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥69/銥71 | 成功 |
16 | 1998.08.20 | CZ-2C/SD Y5 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥76/銥78 | 成功 |
17 | 1998.12.19 | CZ-2C/SD Y6 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥88/銥89 | 成功 |
18 | 1999.06.12 | CZ-2C/SD Y7 | 太原 | 舊工位 | LEO | 銥92/銥93 | 成功 |
19 | 2003.12.30 | CZ-2C/SM Y1 | 西昌 | 3號 | HEO | 探測一號 | 成功 |
20 | 2004.04.18 | CZ-2C/CTS F23 | 西昌 | 3號 | SSO | 試驗衛星一號/納星一號 | 成功 |
21 | 2004.07.25 | CZ-2C/SM Y2 | 太原 | 舊工位 | HEO | 探測二號 | 成功 |
22 | 2004.08.29 | CZ-2C Y12 | 酒泉 | 603 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
23 | 2004.11.18 | CZ-2C Y15 | 西昌 | 3號 | SSO | 試驗衛星二號 | 成功 |
24 | 2005.08.02 | CZ-2C Y13 | 酒泉 | 603 | LEO | 返回式衛星 | 成功 |
25 | 2006.09.09 | CZ-2C Y16 | 酒泉 | 603 | LEO | 實踐八號 | 成功 |
26 | 2007.04.11 | CZ-2C Y18 | 太原 | 舊工位 | SSO | 海洋一號B | 成功 |
27 | 2008.09.06 | CZ-2C/SMA Y1 | 太原 | 舊工位 | SSO | 環境1A/1B | 成功 |
28 | 2009.04.22 | CZ-2C Y19 | 太原 | 舊工位 | SSO | 遙感衛星六號 | 成功 |
29 | 2009.11.12 | CZ-2C Y21 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號01星 | 成功 |
30 | 2011.07.06 | CZ-2C Y25 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號03星 | 成功 |
31 | 2011.07.29 | CZ-2C Y24 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號02星 | 成功 |
32 | 2011.08.18 | CZ-2C Y26 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號04星 | 失敗 |
33 | 2011.11.30 | CZ-2C Y20 | 太原 | 9號 | SSO | 遙感衛星十三號 | 成功 |
34 | 2012.10.14 | CZ-2C/SMA Y2 | 太原 | 9號 | SSO | 實踐九號A;B衛星 | 成功 |
35 | 2012.11.19 | CZ-2C Y17 | 太原 | 9號 | SSO | 環境1c合成孔徑雷達衛星 | 成功 |
36 | 2013.07.15 | CZ-2C Y23 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號05星 | 成功 |
37 | 2013.10.29 | CZ-2C Y28 | 太原 | 9號 | SSO | 遙感衛星十八號 | 成功 |
38 | 2014.03.31 | CZ-2C Y27 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號06星 | 成功 |
39 | 2014.09.28 | CZ-2C Y31 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號07星 | 成功 |
40 | 2014.10.27 | CZ-2C Y32 | 酒泉 | 603 | SSO | 實踐十一號08星 | 成功 |
41 | 2014.11.15 | CZ-2C Y35 | 太原 | 9號 | SSO | 遙感衛星二十三號 | 成功 |
42 | 2017.09.29 | CZ-2C Y29 | 西昌 | 3號 | LEO | 遙感三十號01組 | 成功 |
43 | 2017.11.25 | CZ-2C Y33 | 西昌 | 3號 | LEO | 遙感三十號02組 | 成功 |
44 | 2017.12.26 | CZ-2C Y34 | 西昌 | 3號 | LEO | 遙感三十號03組 | 成功 |
45 | 2018.01.25 | CZ-2C Y36 | 西昌 | 3號 | LEO | 遙感三十號04組； “微納-1A”衛星 | 成功 |
46 | 2018.06.27 | CZ-2C Y44 | 西昌 | 3號 | LEO | 新技術試驗雙星 | 成功 |
47 | 2018.07.09 | CZ-2C /SMA Y3 | 酒泉 | 603 | SSO | 巴基斯坦遙感衛星一號； 科學實驗衛星PakTES-1A | 成功 |
48 | 2018.09.07 | CZ-2C Y39 | 太原 | 9號 | SSO | 海洋一號C衛星 | 成功 |
49 | 2018.10.09 | CZ-2C Y38 （YZ-1S Y1） | 酒泉 | 603 | SSO | 遙感32號01組 | 成功 |
50 | 2018.10.29 | CZ-2C Y22 | 酒泉 | 603 | SSO | 中法海洋衛星；白俄羅斯教學星；6顆國內立方星 | 成功 |
51 | 2019.07.26 | CZ-2C Y37 | 西昌 | 3號 | LEO | 遙感三十號05組三星 | 成功 |
52 | 2020.03.24 | CZ-2C Y42 | 西昌 | 3號 | LEO | 遙感三十號06組衛星 | 成功 |
53 | 2020.06.11 | CZ-2C Y40 | 太原 | 9號 | SSO | 海洋一號D衛星 | 成功 |
注釋：
①2011年8月18日17時28分，中國在酒泉衛星發射中心用“長征二號丙”運載火箭發射“實踐十一號04星”。火箭飛行過程中發生故障，衛星未能進入預定軌道，發射失利。
所獲榮譽
1987年，長征二號丙火箭在成功發射中國第11顆返回式衛星後，因連續發射成功，被中國質量協會授予“全國質量金質獎”。
1999年，長征二號丙火箭被中國航天科技集團公司授予“優質液體運載火箭”稱號。
價值意義
長征二號丙火箭的技術狀態在不斷最佳化和改進，重點是提高可靠性。各國火箭的發展過程表明，運載火箭發射是一個複雜的系統工程，其中潛在的一些設計、技術問題不可能在一次或幾次發射中就完全暴露出來，有的可能在首飛中暴露，有的可能要在多次飛行以後，才能被充分認識。只有在把所有的問題都認識清楚、徹底解決以後，才能真正做到“穩妥可靠、萬無一失”。長征二號丙火箭研製隊伍在努力實現長征二號丙系列火箭“運載市場化”，提高長征二號丙火箭的市場競爭力。（人民網 評）
長征二號丙在酒泉發射
長征二號丙在酒泉發射