長征十一號運載火箭(長征十一號):研製背景,研製團隊,設計團隊,管理團隊,結構特點

長征十一號運載火箭是由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院（航天一院）研製的新型四級全固體運載火箭，是中國長征系列運載火箭家族第一型固體運載火箭。該火箭主要用於快速機動發射應急衛星，滿足自然災害、突發事件等應急情況下微衛星發射需求。

火箭全長20.8米，重58噸，起飛推力120噸，700公里太陽同步軌道運載能力400公斤，低軌運載能力可達700公斤。火箭在接到任務命令後，24小時內完成星箭技術準備和發射任務，其中在發射點的發射準備時間不大於1小時，具備“日發射”能力。

2015年9月25日，作為我國長征系列運載火箭家族第一型固體運載火箭、我國新一代運載火箭中唯一一型固體火箭的長征十一號運載火箭在酒泉衛星發射中心首飛成功。低軌運載能力達2噸的長征十一號甲固體運載火箭正在論證中。

2019年6月5日12時06分，長征十一號運載火箭在我國黃海海域成功實施首次海上發射，以“一箭七星”方式，將七顆衛星送入預定軌道，填補了我國運載火箭海上發射空白。

基本介紹

中文名：長征十一號運載火箭
外文名：Long March 11 Solid Launch Vehicle
目前狀態：現役
所屬國家：中華人民共和國
研製單位：中國運載火箭技術研究院
首飛時間：2015年9月25日
推進方式：固體燃料
簡稱：LM-11或CZ-11

研製背景,研製團隊,設計團隊,管理團隊,結構特點,技術參數,動力系統,技術突破,意義與優勢,研製意義,競爭優勢,火箭成就,發射記錄,後續發展,

研製背景

通常需要尋求搭載發射，而搭載發射多顆衛星的最佳工作軌道可能難以統一，衛星間的結構協調和電磁兼容也是需要解決的問題，這就制約了搭載發射的選擇範圍。因此，經濟型小型火箭的研製需求越來越旺盛。

同時，應對突發自然災害等應急型任務的需求也催生了快速回響航天技術的發展。應急衛星需要實現快速集成總裝和快速在軌測試，從而實現快速回響發射。“長十一”的研製目的之一就是為了滿足快速回響航天任務的需要，實現24小時快速發射。

長征十一號小型固體運載火箭的誕生，是小衛星蓬勃發展、快速回響航天概念的提出、固體動力技術進步共同牽引的結果。

2010年10月，中國航天科技集團公司將長十一火箭作為內部型號立項。

全國政協委員、中國航天科技集團中國運載火箭技術研究院黨委書記梁小虹向新華社記者透露，我國火箭家族中的新一代小型運載火箭長征十一號運載火箭2015年內將首飛。長征十一號運載火箭已完成研製階段的各項工作，進入首飛前最後準備階段。梁小虹表示，未來該院在長征十一號運載火箭的基礎上，將進一步規劃發展系列化固體運載火箭，與其研製的液體運載火箭互為補充，不斷完善我國航天運輸體系。

中國長征系列運載火箭已經成功發射幾近200次，固體火箭發射還是首次。液體火箭的優勢在於運載能力大，可達5噸―10噸，但是缺點在於加注時間長，從測試到發射整個流程需要20―50天。固體火箭雖然運載能力不如液體運載火箭，但是它最大的優勢在於接到發射命令之後，從測試到發射能在一天內完成，“固體火箭的快速反應能力能夠很好地應對突發災害後的通訊和觀察任務，便於針對性地採取措施。”

研製團隊

設計團隊

總設計師：彭昆雅

副總設計師：王健儒，動機部分負責人。

副總設計師：管洪仁，控制部分負責人。

伺服系統主任設計師：陳安平

總體主任設計師：嚴寶峰

總體副主任設計師：吳強

參試人員：劉佳佳

管理團隊

總指揮：楊毅強

副總指揮：金鑫

發動機總指揮：張士林

結構特點

長征十一號採用國際通用星箭接口，可滿足不同任務載荷、不同軌道的多樣化發射需求。火箭系統由固體運載火箭、發射支持系統組成，一級採用中國最大規模和推力的固體火箭發動機，可牽引大型固體發動機和運載火箭固體助推器技術的發展。

火箭具有可整體貯存、操作簡單、發射成本低、發射周期短的特性，它最大的優勢是“快速、便捷、靈活”，可實現衛星快速組網和補網，能很好地滿足自然災害、突發事件等應急發射需求。

該系統由固體運載火箭、發射支持系統組成，一級採用中國最大規模和推力的固體火箭發動機。具有可整體貯存、操作簡單、發射成本低、發射周期以小時計算，最大的優勢是“快速、便捷、靈活”，可實現衛星快速組網和補網，能很好地滿足自然災害、突發事件等應急發射需求。

技術參數

基本參數

火箭級數	四級
推進劑	端羥基聚丁二烯(HTPB)複合固體推進劑
火箭全長/米	20.8
整流罩直徑/米	1.6/2.0
最大直徑/米	2.0
起飛重量/噸	57.6
起飛推力/噸	120
700kmSSO運載能力	350kg→400kg^①
LEO運載能力	700kg
備註	軌道縮寫對照： SSO：Sun-synchronous orbit，太陽同步軌道 LEO：Low Earth orbit，近地軌道 ①長十一項目團隊利用前兩發火箭的飛行數據找設計餘量，在保證可靠性的前提下取消了一些產品，已使火箭運載能力提高了50公斤。

火箭一級參數

直徑/米	2.0
起飛質量/噸	39.8
推進劑質量/噸	35
最大推力/千牛	1200
海平面比沖/秒	248
工作時間/秒	約72
外殼材料	鋼

動力系統

火箭一級發動機採用的固體發動機是目前我國推力最大的固體發動機，其燃燒室裝藥量為國內固體發動機之最；採用的柔性噴管是我國目前尺寸最大的發動機噴管。面對技術難度大、研製時間緊、多項設計及工藝技術無成熟經驗等困難，四院研製隊伍大膽創新、攻堅克難，在2年內實現了首台全尺寸發動機地面熱試，成功突破了4項重大關鍵技術；在3年內全面完成了方案和初樣研製工作，實現了該發動機多台次地面大型聯試成功。發動機性能指標全部滿足總體要求，並接近國際先進水平，刷新了我國固體發動機研製史上多項紀錄。

發動機研製由航天動力技術研究院（航天四院）團隊承擔：

總指揮：張士林

總設計師：王健儒

四級發動機總體設計師：趙東民

設計師：張卓勛、賀向東、魏坤龍

技術突破

長征十一號火箭突破了多項關鍵技術，運載能力和適應能力強，火箭規模和起飛推力大，測試發射快速，操作使用簡便，一體化、集成化、智慧型化程度高，綜合性能指標達到國際先進水平，可與國際主流固體運載火箭相媲美，對於完善中國航天運輸系統體系，提升快速進入空間能力具有重要意義。

固體推進

液體和固體火箭不同的優缺點，使它們在民用和軍用市場上各有所長。實際上，運載火箭和飛彈本就是一脈同源，現代意義上最早的火箭就是德國在二戰時研製的V2彈道飛彈，採用液氧加酒精的液體燃料組合。後來航天工業大發展時代，民用和軍用細分越來越明顯，追求經濟和環保的民用火箭就全面採用液體燃料；而追求反應速度和維護性的軍用飛彈，則採用固體燃料設計。

複合材料整流罩

相對於常規運載火箭採用金屬框和金屬桁條結構的整流罩，由航天材料及工藝研究所研製的長征十一號火箭的整流罩採用全碳纖維增強複合材料製成。這種黑色的全新整流罩不僅剛度和強度大，重量也很輕。

最初長十一火箭的整流罩也和其它火箭的結構一樣，但由於它的直徑太小，金屬結構不可避免地會產生變形，裝配時，千斤頂都無法修正。後來全碳纖維增強複合材料整流罩技術的突破，不僅解決了裝配難題，還增強了性能、提高了載荷。

長十一遙三火箭的整流罩只分成兩個半罩生產，是錐柱一體的結構，能承受各種複雜外力作用的能力更強，性能更高。相比於液體火箭部段組合的方式，生產精度要比原來提高一倍。

以往液體火箭的整流罩都是在“鋼筋鐵骨”外面貼一層軟木貼片，再在外面塗上防護漆，就足以應對飛行過程中的種種衝擊。但長十一火箭的熱環境更嚴酷，綜合環境適應性要求更高，傳統軟木型防熱材料耐燒蝕性差，不具備複雜環境使用條件，且大厚度施工周期長、效率低。

為此，長十一火箭採用兼顧熱、力、介質、施工等環境適應性的防熱塗層，實現了整流罩塗層的大面積變厚度連續自動化噴塗和均勻性控制，塗層減重20%，在保證熱防護效能的基礎上進一步降低了結構重量，使運載能力提高了20%。

無依託發射

除了24小時內完成發射準備外，還必須具備全天候、無依託發射的能力。所謂無依託發射，就是不需要專門的火箭發射場，不需要勤務塔、不需要臍帶塔、不需要導流槽，連發射台都不需要，只要有一片平地就可以了。

為了實現這種能力，長十一採用了能夠自主移動、完成測試準備的發射平台──即機動戰略飛彈的發射平台。可以說，整支長征十一號火箭都是在遠程戰略飛彈的基礎上開發的軍民兩用經濟版。

與飛彈的差異

長征十一號在設計上與戰略飛彈有幾點不同，首先是對成本的控制要求更高；比如在火箭殼體結構上就比較省錢，沒有採用複合材料結構，而是採用金屬鑄造工藝。還有就是，比如第四級的控制艙，結構是沿用原來長征系列火箭的老式設計。

另一方面，長征十一號也不完全是降級的縮水版。軍用戰略飛彈設計一旦定型，以後變更設計就非常難，要很多年才有一次改型的機會，而且改進幅度不一定很大。改進頻率和深度的不足，使很多新技術和新設計得不到驗證和實用化的機會，不利於科研能力和產品技術水平進步。

長征十一號火箭同時承擔新型技術驗證平台的角色，比如它的第一級火箭，是中國推力、燃燒室裝藥量、柔性噴管尺寸等方面最大的型號，刷新了中國固體火箭發動機研製歷史的多項紀錄。這方面的性能和成本，就比現役的東風-31甚至是東風-41都要高。

海上商業發射

近年來，許多地處赤道地區的國家對發射近赤道、低傾角衛星的需求越來越旺盛。發射這類衛星，離赤道越近，運載能力損失越小，發射成本越低。因此在靠近赤道的海上進行火箭發射，成為許多航天強國爭相開發的一種發射模式。針對國際商業用戶的需求，中國計畫在2019年推出海上低傾角發射服務，這項發射服務對於低傾角衛星來說“將是比較划算的發射方式”。

海上發射對火箭的性能提出了更高的要求：大洋之中補給能力有限，火箭的測試發射工作應力求；在發射時，還要面對海面的晃動和高溫熱流的引導等問題，需要運載火箭採用合適的控制與發射方式。

航天科技集團一院計畫用萬噸級的普通貨船改造成為海上發射平台，火箭則使用對發射設施依賴較少、目前技術較成熟的長征十一號固體運載火箭。

按計畫，長征十一號將於2019年6月進實施中國首次運載火箭海上發射。屆時，長征十一號可將500千克的衛星送到軌道傾角為0到10度，高度為500公里的軌道。

意義與優勢

研製意義

長征十一號運載火箭的發射成功，標誌著中國在固體運載火箭領域關鍵技術上取得重大突破，對於完善中國運載火箭型譜、提升進入空間能力，具有重要意義。

長征十一號火箭可滿足不同任務載荷、不同軌道的多樣化發射需求，有力地促進了中國小衛星的規模化發展與套用。

長征十一號箭突破了大型固體發動機（120號大推力固體發動機）、快速測試發射（準備到發射的時間在24小時以內）、衛星環境綜合保障等關鍵技術，首次實現了運載火箭的全箭整體儲存、星箭快速對接、環境自主保障、高效快速發射，具備全天候數小時內完成發射的能力。

作為我國長征系列火箭家族第一型固體運載火箭，也是我國新一代運載火箭中唯一一型固體型號，長十一火箭具有“快速、可靠、便捷、低廉”的優勢，主要用於滿足自然災害、突發事件等應急情況下微小衛星發射需求。

此次發射任務的成功，標誌著我國具備了微小衛星快速組網能力，對提升我國快速進入空間能力具有里程碑意義，有力促進了我國小衛星的規模化發展和套用。

競爭優勢

1.“長十一”數百公斤級的近地軌道運載能力可滿足80%以上小衛星的發射需求，而且其發射小衛星可以省去搭載發射需要解決的軌道協調、結構協調、電磁兼容協調等問題。

2.“長十一”能夠為小衛星提供最最佳化、最靈活的發射服務，使小衛星也擁有主載荷享有的優先權，獲得個性化訂製服務。再加上“長十一”獨有的靈活選擇發射地點的能力，可以把衛星送入一些受制於現有發射場的測控、落區範圍而難以到達的目標軌道。“長十一”的出現可以大大拓展我國小型太空飛行器的套用範圍。

3.“長十一”使用標準的星箭接口。接口的標準化使火箭能夠適應不同衛星的任務需求，減少星箭接口匹配的工作量。標準接口具有的互換性也為“長十一”在各種快速應急任務中靈活地匹配不同類型的有效載荷提供了便利。

4.“長十一”具備24小時發射準備時間和機動發射帶來的快速回響能力。因此，其不僅能擔負常規的小衛星發射任務，也能在自然災害等應急條件下迅速提供航天發射支援。

5.“長十一”的發射場地簡單、測發操作便捷優勢，也使其能夠應對複雜惡劣的條件。

火箭成就

長征十一號運載火箭已創造出11項中國第一：

第一型國家立項的固體運載火箭；

第一型實現小時級發射的運載火箭；

第一型具備機動發射能力的運載火箭；

第一型具備長期貯存能力的運載火箭；

第一型可無依託發射的運載火箭；

第一型適應複雜發射環境的運載火箭；

第一型具備實用運載能力的固體運載火箭；

第一型適合小衛星快速發射的運載火箭；

第一型四級全固體運載火箭；

第一型向外國衛星提供搭載服務的固體運載火箭；

中國目前規模最大的固體運載火箭。

發射記錄

序號	火箭編號	發射日期	載荷	發射軌道	發射地點	發射結果	備註
1	遙一	2015年9月25日 09:41:40	“浦江一號”衛星三顆“上科大二號”衛星	SSO	酒泉衛星發射中心機動發射陣地	成功	首飛； “一箭四星”
2	遙二	2016年11月10日 07:42	分離載荷：脈衝星導航試驗衛星長沙天儀“瀟湘一號”衛星浙江利騅科技“麗水一號”立方星01星兩顆微納衛星“皮納二號” 不分離載荷：科創KS試驗載荷(CAS-2T) "豐臺少年一號暨少年夢想一號"小衛星	SSO	酒泉衛星發射中心機動發射陣地	成功	“一箭五星”；火箭隊伍首次探索了民營衛星商業搭載的發射模式。
3	遙三	2018年1月19日 12:12:49.784	吉林一號視頻07星（德清一號）吉林一號視頻08星（林業二號） “淮安號”恩來星（“淮安號”2U立方體微納衛星）天儀“瀟湘新區號”微納衛星（長沙天儀“瀟湘二號”衛星）天儀“亦莊·全圖通一號”新體制應急救援技術試驗衛星（長沙天儀“瀟湘六號”衛星）加拿大克卜勒通信公司KIPP衛星（克卜勒一號3U立方體衛星）	SSO	酒泉衛星發射中心機動發射陣地	成功	“一箭六星”；酒泉衛星發射中心執行的第100次航天發射任務；首發運力提升型號；首次“全商業”發射
4	遙四	2018年4月26日 12:42	“珠海一號”02組五顆衛星（第二代亞米級視頻衛星+ 高光譜01/02/03/04星）（OVS-2+OHS-01/02/03/04）（高光譜01星即“青科大一號”衛星）（高光譜03星即“貴陽一號”衛星）	SSO	酒泉衛星發射中心機動發射陣地	成功	中國星座組網同一軌道面發射衛星數量最多的一次發射
5	遙五	2018年12月22日 07:51:00.2280	虹雲工程技術驗證衛星（虹雲·武漢號）	SSO	酒泉衛星發射中心機動發射陣地	成功	航天科工虹雲工程首發星；首顆低軌寬頻通信技術試驗衛星
6	遙六	2019年1月21日 13:42	“吉林一號”光譜01/02星（“吉林林草一號”、“文昌超算一號”）天儀瀟湘一號03星（青騰之星）零重空間“靈鵲”遙感星座首顆技術驗證星（靈鵲一號A星）	SSO	酒泉衛星發射中心機動發射陣地	成功	“一箭四星”
7		2019年6月5日 12:06:01	捕風一號A/B衛星中電網通一號A/B衛星吉林一號高分03A衛星天啟三號衛星瀟湘一號04星	SSO	黃海海域海上發射平台發射位置：東經121.19度、北緯34.90度。火箭按121.6度射向實施發射。	成功	我國首次海上發射

注釋：

SSO：太陽同步軌道（Sun-synchronous Orbit）

後續發展

商業一型

長征十一號商業一型將火箭一級外殼材料由鋼換為碳纖維，並將一級發動機海平面比沖由248秒提高到252秒，進一步提高了火箭性能，700公里SSO運載能力提高到500公斤。火箭可採用陸基或海基且冷熱兼容的多種發射方式。

該型火箭預計將於2018年首飛。

商業二型

長征十一號商業二型是我國第一型按成本目標設計、生產、運營的火箭。它在商業一型的基礎上，將火箭一級直徑拓展到2.5米，增大了一級的裝藥量，延長了一級的燃燒時間。同時通過單機集成，實現箭上電器一體化。該型火箭將覆蓋絕大多數低軌衛星發射需求。

火箭起飛質量115噸，整流罩有2.4/2.7/2.9米三種直徑尺寸可供選擇，火箭700公里SSO運載能力提高到1.5噸，火箭採用簡易台架熱發射的發射方式。

該型火箭預計將於2019年首飛。

長征十一號運載火箭