長征八號

長征八號（代號：CZ-8），是中國研製的新一代中型中低軌道兩級液體捆綁式運載火箭。

長征八號火箭一子級以液氧/煤油作為推進劑，採用兩台120噸級推力的YF-100發動機；二子級以液氫/液氧為推進劑，採用兩台8噸級推力的YF-75發動機，具備二次啟動能力；捆綁兩個2.25米直徑液體助推器，以液氧/煤油作為推進劑，各採用一台120噸級推力的YF-100發動機。火箭總長50.3米，芯一級直徑3.35米，二級直徑3米，單個助推器直徑2.25米，火箭起飛質量約356噸，主要用於發射近地軌道或太陽同步軌道有效載荷，可以將5噸的有效載荷送入700千米太陽同步軌道。

2015年，作為新型的太陽同步軌道火箭，長征八號運載火箭進入論證階段。2020年12月22日12時37分，長征八號首次飛行試驗，在中國文昌航天發射場取得圓滿成功。

基本介紹

• 中文名：長征八號
• 外文名：Long March 8 
• 別名：快八
• 火箭類型：中型液體燃料運載火箭
• 前型級：長征七號
• 次型級：長征九號
• 火箭代號：CZ-8/LM-8
• 首飛時間：2020年12月22日12時37分 
• 研製國家：中國
• 研製單位：中國運載火箭技術研究院
• 火箭全長：50.3米 
• 起飛質量：356噸 
• 總設計師：宋征宇  

研製歷程

歷史背景

21世紀以來，中國航天事業快速發展，不僅各項航天重大工程任務接連取得進展，衛星套用產業也發展快速。與此同時，隨著中國積極引導商業航天發展，產業發展帶動需求上漲，由於許多資源衛星、科學試驗衛星甚至是低軌衛星網際網路系統組網都要在太陽同步軌道上運行，帶來了大量的太陽同步軌道發射任務和服務需求。然而，中國已經研製成功的新一代運載火箭由於各自的定位和使命不同，有的型號運載能力稍顯不足，有的又運載能力過大，成本過高。對於市場占比達到70%以上的商業衛星而言，中國還沒有適合的火箭。因此，為快速研製出新一代中型運載火箭，填補太陽同步軌道衛星發射能力空白，滿足未來各類發射需求，長征八號運載火箭研製工作啟動。

21世紀10年代中期，中國運載火箭技術研究院在分析預測中國航天發展的需求時提出，對於SSO軌道（太陽同步軌道）有效載荷3-4.5噸的太空飛行器占總任務的18%左右，較前十幾年有明顯增長；GTO軌道（地球同步轉移軌道）5.5-7噸的大型通信衛星所占比例逐步增大，占26%。因而，新一代中型火箭發射需求旺盛，需要加快研製700千米SSO運載能力3～4.5噸、GTO運載能力6.5-7噸的運載火箭。而長征八號正是針對中低軌道的發射需求立項研製。

研發進程

2015年年初，中國運載火箭技術研究院總體設計部展開了關於長征八號運載火箭的論證工作。

長征八號火箭配置和運載能力

2016年，第十八屆中國科協年會軍民融合科技創新展覽會上，處於論證階段的長征八號運載火箭模型展出。

2017年5月，經過兩年多的反覆論證，長征八號運載火箭在正式立項。隨後研製團隊用了一年時間，就完成了火箭方案設計。

2018年4月，長征八號正式轉入工程研製階段。

2019年11月，長征八號進入產品生產總裝測試階段。

2019年12月，長征八號運載火箭芯二級氫氧發動機成功完成高空模擬試驗，此次試驗是為長征八號運載火箭提供交付發動機的校準試驗，主要目的是校驗發動機大噴管並獲取“上天”發動機的性能數據，驗證是否達到交付要求。

2020年10月，長征八號完成出廠評審，滿足首飛要求。

長征八號火箭綽號“快八”，一是研製快，從立項研製到發射僅用了3年時間；二是履約快，從簽署契約到火箭出廠，履約周期約為12個月；三是發射快，到後期預計發射周期為10天。

2020年12月16日，長征八號遙一運載火箭在中國文昌航天發射場完成技術區相關工作後，駛出發射場垂直測試廠房，轉運至發射區。長征八號火箭加注推進劑，準備實施發射。

2020年12月22日12時37分，長征八號首次飛行試驗，在中國文昌航天發射場實施，火箭飛行正常，試驗取得圓滿成功。

2022年1月21日，長征八號遙二運載火箭已完成出廠前所有研製工作，經過七天的海上運輸，安全運抵文昌航天發射場。

2022年2月27日11時06分，長征八號遙二運載火箭飛行試驗，在中國文昌航天發射場順利實施，火箭飛行正常，試驗取得圓滿成功，該次飛行試驗搭載了海南一號01和02星、大運號（星時代-17）衛星、文昌一號01和02星、泰景三號01星等22顆商業衛星。

系統組成

總體設計

長征八號火箭由箭體結構、動力系統、控制系統、測量系統、總控網系統和地面發射支持系統組成。

長征八號遙一火箭轉運至發射場

長征八號運載火箭採用芯級捆綁2枚助推器構型，全長約50.3米，起飛質量約356噸，起飛推力約480噸，700千米太陽同步軌道運載能力不小於4.5噸，同時可兼顧近地軌道和地球同步轉移軌道發射需求。

長征八號火箭一子級直徑3.35米，與長征七號芯一級基本一致，二子級直徑3米，與長征三號甲三級基本一致，助推器直徑2.25米，整流罩直徑4.2米，是一款組合型的火箭。

長征八號運載火箭是一型針對新型太陽同步軌道設計的運載火箭，主要面向具有國際競爭力的商業衛星發射任務。

箭體結構

長征八號火箭為兩級半構型火箭。長征八號研製團隊在項目論證過程中，從中國現有的火箭模組里曾進行了幾百種搭配，不斷創新研製思路和方案，最終提出了實施構型，即長八火箭一子級狀態與長征七號火箭芯一級、二子級狀態與長三甲系列火箭三級基本一致。長征八號火箭的產品化率達到了95%，將成熟模組進行匹配，用好各個產品，做到系統匹配、方案正確。將兩個成熟的模組組合在一起，形成一款全新的產品，節省研發的時間成本和經濟成本。

長征八號箭體結構示意圖

一子級

長征八號火箭一子級與長征七號芯一級基本一致，並捆綁了兩個助推器，繼承了長征七號運載火箭助推器的成熟產品技術；芯一級箭體包括後級間段、氧箱、箱間段、煤油箱、後過渡段、尾段等部段，直徑為3.35米。

二子級

長征八號火箭二子級狀態與長征三號甲系列火箭芯三級基本一致，以液氫/液氧為推進劑。二子級長8.835米，上部是裝有液氫的燃燒劑箱，下部是裝有液氧的氧化劑箱。該子級採用的是氫氧發動機，具有二次啟動能力，由兩獨立的單管發動機並聯而成，每台推力8噸，可在伺服機構的帶動下雙向擺動，最大綜合擺角4度，控制二子級箭體飛行姿態。

• 助推器

長征八號火箭一子級助推器同樣繼承了長征七號運載火箭助推器的成熟產品技術，助推器直徑2.25米。

• 整流罩

長征八號火箭的整流罩直徑4.2米。

推進系統

長征八號火箭一子級採用2台YF-100火箭發動機（120噸級液氧煤油火箭發動機）。

太陽同步軌道運載能力

長征八號火箭一級芯級火箭捆綁了兩個助推器，每個助推採用1台120噸級推力的YF-100發動機。

長征八號火箭二子級發動機，以液氫/液氧為推進劑，芯級直徑3米，採用兩台8噸級推力的YF-75液氫液氧發動機（雙機）並具備二次啟動能力。

長征八號700千米SSO運載能力約4.5噸，GTO運載能力約2.5噸，LEO運載能力約7.6噸。在長征八號火箭基礎上去掉助推器，SSO運載能力達到3.0噸。

制導控制

長征八號火箭的制導和控制系統由制導系統和姿態控制系統組成。

制導系統是控制火箭沿預定軌道飛行，當達到預定的運動參數，滿足有效載荷精確入軌的要求時，關閉發動機，使有效載荷按預定要求準確入軌。

姿態控制系統是穩定火箭的飛行姿態，控制火箭繞質心的轉動。姿態控制一是消除火箭飛行中的姿態角偏差，使火箭在預定的軌道上穩定飛行；二是配合制導系統完成火箭飛行的程式控制；三是配合導引系統完成橫、法嚮導引控制。

長征八號火箭突破了大靜不穩火箭主動減載控制技術，同時兼顧提升對故障的適應能力。因為長征八號火箭是組合型火箭，芯一級和助推器均採用長征七號一級狀態，結構非常強，而二子級採用長三甲三子級，結構相對比較輕薄，承載能力有限制。按照火箭的飛行軌道設計，火箭將在一、二級分離前通過南海上空稠密大氣層，西向的大風將對火箭飛行形成垂直作用力，可能對二子級不利。而採用大靜不穩火箭主動減載控制技術，長征八號火箭通過自適應減載控制，將發動機100%的推力降到77.5%，提升了輕質貯箱結構對不確定風場的適應性，順利通過“危險地帶”，保證發射準確入軌。

發射動態

發射記錄

發射任務

2022年1月21日，長征八號遙二運載火箭運抵文昌航天發射場。

2022年2月，從《中國航天科技活動藍皮書》（2021年）發布會上了解到，中國新一代中型運載火箭——長征八號，在海南文昌發射場進行發射前的測試工作。該次發射的長征八號採用了全新的構型，將一次發射22顆衛星。

2022年2月17日訊息，長征八號第二發火箭正在發射場進行測試工作，將於2月底或3月初擇機發射，第二發火箭為無助推器構型。

2022年2月27日11時06分，中國在文昌航天發射場使用長征八號運載火箭，以“1箭22星”方式，成功將泰景三號01衛星、泰景四號01衛星、海南一號01/02星、文昌一號01/02星、吉林一號高分03D10-18星（9顆）、吉林一號MF02A01星、巢湖一號衛星、創星雷神號衛星、天啟星座19星、星時代-17衛星、啟明星一號衛星、西電一號衛星共22顆衛星發射升空。衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。該次發射是長征八號運載火箭不帶助推器的新構型首飛。

系列型號

長征八號A

長征八號A型火箭（代號：CZ-8A），是不帶助推器的構型，該型又根據發射任務需要可採用“組合型”或“融合型”火箭。長征八號A“組合型”火箭主要發射附加值較高的衛星載荷；而長征八號A“融合型”火箭，則面向競爭更加激烈的商業發射市場，是低成本、高可靠、易使用的運載工具。

長征八號R

長征八號R型火箭（代號：CZ-8R），是使用箭體垂直起降技術，其芯一級和助推器將分別使用2台和1台1200千牛液氧煤油發動機，可具備2次啟動以及65%變推力能力，大幅降低火箭生產和發射費用，提高發射效率。

長征八號R型火箭飛行剖面

長征八號R型火箭，是基於長征八號已有的火箭動力系統配置，通過發動機推力適度調節和多次點火實現垂直著陸，為長征火箭的重複使用進行關鍵技術的演示驗證。長征八號R型火箭採用集束式回收方案，即助推器和芯一級不分離一併回收，其優點是：回收效率大幅提升，用一套回收裝置實現3個模組的回收，這些模組的成本占火箭總成本的70%；集束式回收使得回收對象的自重大幅增加，降低了對發動機推力調節深度的需求；通過不同發動機的分時點火，降低了對單台發動機點火次數的需求。

技術創新

模態綜合技術

長征八號火箭研製採用模態綜合技術，是中國第一枚通過數學建模與仿真獲取全箭動特性參數的中大型液體火箭。一直以來，中國新研製的火箭都會進行全箭模態試驗，用實物試驗獲取飛行中火箭的動特性參數。長八火箭是中國首個研製中沒有進行全箭模態試驗的中大型火箭。研製方通過虛實結合仿真的模態綜合技術，解決了箭體特徵頻率、振型等數據獲取的難題。

為了確保產品可靠性，通過不同團隊獨立的計算和比對，讓模型愈發地精細和準確；與此同時，提供給控制系統設計所用的模型參數偏差卻進一步加嚴。模型更精準，偏差更加嚴，改善設計裕度和可靠性，將技術風險大幅降低。

長征八號遙2運載火箭

主動識別干擾

長征八號是中國第一枚套用自抗擾主動減載技術的火箭。長八火箭在結構特徵上呈現出“大腦袋、細脖子”的特點，整流罩較大，火箭二級箭體相對來說結構強度較弱。該火箭的“靜不穩定係數”是中國現役火箭的3倍以上，對系統干擾更敏感，如果不能及時消除這些干擾，將會對二級箭體結構造成破壞。

為此，研製隊伍採用了自抗擾主動減載技術，靜不穩定度越大，在風乾擾下箭體繞心運動的角速率越大。設計人員巧妙地利用了這一特徵，通過自抗擾技術辨識干擾力矩並進行補償。長八火箭發射成功，解決了中國薄壁結構的火箭在各種風況下飛行的適應性問題，為結構的輕質化設計和套用提供了保障，有助於進一步提高運載效率。

發動機節流

長征八號是中國第一枚套用發動機節流技術的火箭。所謂節流，就是給發動機掛上油門。以往發動機點火後，維持恆定的推力往上飛；而當火箭飛入大風區時，把油門收回來，將火箭的飛行速度降下來。之所以這么做，是因為長八火箭一級飛行段的速度快，使得在大風區箭體結構承受的動壓大幅增大。長八火箭的動壓必須減少一半，才能滿足飛行剖面的要求。為此，長八火箭首次在一級飛行段採用發動機節流技術，為後續中國運載火箭的重複使用和牽制釋放奠定了基礎。

創新技術

• 模組組裝理念

長征八號採用模組化組裝理念，太陽同步軌道運載能力增強到5噸級，地球同步轉移軌道運載能力達2.8噸級。作為一款中型的商用火箭，長征八號的搭載能力得到大幅提升，彌補中國現役運載火箭在太陽同步軌道和地球同步軌道發射能力上的不足。長征八號火箭採用的“模組化”“組合化”設計思路。早在研製伊始，設計人員就充分兼顧了火箭不帶助推器的狀態，並納入遙一火箭的考核包絡中。因此，遙二火箭無需進行大規模更改，只需針對載荷、飛行軌道進行適應性調整，就能高效地滿足任務要求。長征八號遙二火箭外形上最大的區別就是取消了兩個助推器，從兩級半構型變成了兩級串聯構型。

• 燃料環保高效

長征八號採用的火箭發動機使用液氫、液氧作為推進劑，燃燒後產生的是水，真正實現了無毒無污染零排放，而且燃料燃燒所產生的推力十分巨大，切實保證發射過程更加環保、高效。

• 可回收式設計

長征八號後續研製採用可回收式的設計。為實現火箭回收和重複利用技術要多方面技術突破，例如火箭發動機多次啟動技術、發動機推力的可調技術、火箭隔熱設計以及精細地控制火箭降落瞬間的速度、降落位置等。

長征八號運載火箭的改進型後續還計畫實現芯一級與助推器整體垂直回收與重複使用，牽引中國運載火箭技術新發展，進一步降低發射成本，提高市場競爭力。

總體評價

長征八號，一是研製快，從立項研製到發射僅用了3年時間；二是履約快，從簽署契約到火箭出廠，履約周期約為12個月；三是發射快，發射周期為10天。長征八號為中國對標國際水準、降本增效，打造出一款具有國際競爭力的火箭創造了條件。（《光明日報》 評）

長征八號是一款性價比高、安全性能優良的運載火箭，瞄準了商業發射市場，成為中國商用火箭的主力軍之一，提供更具國際競爭力的商業衛星發射服務。長征八號火箭將有力帶動和牽引中國中低軌道衛星的發展，滿足未來中低軌道高密度發射任務需求。（新華網、光明網、《國防科技工業》 評）

長征八號的後續改進型計畫將實現芯一級、助推器的整體垂直回收與重複使用，將進一步降低發射成本、縮短發射周期。長征八號火箭的問世不僅能夠幫助中國在商業航天發射市場占據重要的陣地，其技術的探索更有助於在系列火箭和新型火箭上的套用。長征八號火箭的研製和發射還採用了新型商務模式，以火箭表面為基礎，推廣中國商業品牌，在大眾的熱情關注中為中國火箭品牌建設做出貢獻。長征八號是中國新一代火箭中不可或缺的一部分，它的創新升級與其他長征系列火箭有著密不可分的關係，未來它們將加快推動航天強國建設進程，助力中國在太空探索及航天商業發射領域更上一層樓。（新華網 評）

長征八號火箭將繼承與融合的特點發揮到極致。一方面充分吸收和繼承了現役火箭和新一代火箭的成果和先進技術，另一方面又結合自身特點開展新技術的驗證與套用，形成了一種全新的火箭產品並最終呈現出實施成功發射的構型。（《太空探索》 評）

長征八號火箭待發