“长征二号E”捆绑式火箭

中国的“长征二号E”捆绑式火箭(俗称“长二捆”)在成功地发射了3颗澳星和1颗亚星后,在国际国内产生了广泛的影响。

“长征二号E”火箭是在高度成功的“长征二号丙”(CZ—2C)运载火箭基础上研制的。在我国长征系列运载火箭中,“长征二号丙”是十分重要的一个型号。自1974年以来,“长征二号丙”已发射了18颗遥感卫星,发射成功率很高。“长征二号丙”火箭还为我国航天事业带来了很高的国际声望。1986年和1987年,我国曾先后两次用它为法国和德国进行空间微重力实验载荷搭载服务。1992年10月,我国利用“长征二号丙”火箭发射了瑞典的第一颗人造卫星。由于“长征二号丙”的可靠性很高,它成了我国运载火箭系列的基础和核心型号,后来的“长征三号”和“长征四号”都是以它为基础研制的。曾为中国航天带来国际声望的“长征二号E”捆绑式火箭(CZ—2E)也是以它为基础,采用捆绑技术发展而来的。可以说,“长征二号丙”为中国航天事业的发展立下了汗马功劳。

“长征二号E”的研制受20世纪80年代后期国际上应用卫星大型化发展趋势的影响,在研制过程中采用了许多新技术,最重要的是在第一级捆绑了四个助推器,从而大大提高了运载能力。其他改进的措施还包括:加长中央芯级箭体,使两级发动机工作时间大大延长;二级发动机采用了大喷管,挖掘了发动机的潜力,使运载能力有了进一步提高;采用了新的推进剂利用系统;研制出直径4.2米,长10.5米的大整流罩,从而可适应不同载荷的要求,还能进行一箭多星发射。完整的“长征二号E”火箭总长50米,起飞重量460吨,起飞推力600吨,近地轨道运载能力达9.2吨。

1990年7月16日,“长征二号E”在西昌卫星发射中心首次发射成功。1992年8月14日和12月21日,两枚“长征二号E”火箭先后发射成功,顺利地将“澳星”B1和B2按合同要求送入预定轨道。这两次发射正值国际航天年,无论是在中国的哪个地方,“长二捆”和澳星都成了人们街谈巷议的热门话题。同时,“长征二号E”的研制成功,在国际上也产生了相当大的影响。1994年8月28日和1995年11月28日,“长征二号E”又发射成功“澳星”B3和“亚洲二号”通信卫星。

“长征二号E”是怎样把大型通信卫星送入轨道的呢?我们知道,不同的卫星有不同的运行轨道。通常可把卫星轨道分成三类,即低轨道、太阳同步轨道和地球静止轨道。通信卫星运行在地球静止轨道上,它是地球赤道上空高度为35860千米的圆形。在这个轨道上运行,它的周期正好是24小时,因此在地面上看它好像是不动的。这对于通信十分有利。国际上现有的运载火箭有的可直接将卫星送到这个轨道上,但采取这种方式也有不少缺点,一是对火箭技术和可靠性要求很高,二是运载能力较低,三是能量消耗较大。另一种方法是用三级火箭先将卫星送入地球同步转移轨道,再由卫星自己的发动机推进进入地球同步轨道。还有一种常用的发射同步通信卫星的方法是采取三个步骤,接力式地把卫星送入静止轨道。“长征二号E”就是采取这一方式。

首先,“长征二号E”垂直发射,两级先后点火将专门研制的通用近地点变轨发动机(简称火箭上面级)连同卫星一道送入高度约200~300千米高的近地轨道。这个轨道只是临时的,所以也称停泊轨道。这时,“长征二号E”火箭的使命也就结束了。在经过调整和测控后,上面级发动机点火,将卫星推到远地点为35860千米的大椭圆轨道上,上面级与卫星分离,这是第二个步骤。最后,当卫星运行到与同步轨道相切的远地点时,卫星上带的发动机(称远地点发动机)点火,进入地球静止轨道。为使卫星真正与地球同步,还须利用卫星上的微小发动机进行较长时间的轨道调整。