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中国运载火箭及弹道导弹

中国的运载火箭和弹道导弹技术是互相促进的，从df-3与长征1号，df-5与长征2号的关系可以很容易看出这一点，尽管90年代后，由于需求的不同，不再共用发动机，但二者的发展并未割裂开来，弹道导弹所使用的固体推进技术在卫星的近地点和远地点发动机上都得到了应用，而航天对于高性能的追求也促进了推进技术的发展及其军事应用。下面我就简单地说一说中国的运载火箭和弹道导弹。（顺便从技术角度补充一下大丽人的帖子）


一、中国运载火箭

中国的运载火箭的源头是长征1号，其发动机技术来源于苏联中程弹道导弹（国内改进型号为df-4），一二级采用偏二甲肼+红色发烟硝酸推进剂，性能一般，腐蚀性大，加注困难，三级fg-02发动机采用40年代起发展的聚硫复合推进剂，是我国最早能实际应用的较大型固体火箭发动机。由于长征1号性能较差，仅能发射低轨小型卫星，故已退出现役。90年代初，曾利用长征4的技术配合新型固体火箭发动机改进后定型为长征1号丁，用于发射低轨小卫星，但由于经济性较差，在试验后没有投入使用，但航天科技集团表示其仍在役，也就是说如果用户有需求仍可生产，但目前来看可能性已不大。


随后出现的是目前中国航天力量的中坚：长征2号系列，包括长征二号、长征二号甲、长征二号丙、长征二号丙/SD/SM/SMA（一箭多星）、长征二号丁、长征二号E、长征二号F（载人）（长征2号FG/FH由于将发动机更换为YF-100液氧煤油发动机，从本质上来说已与长征二号完全不同，故不列入）。


以下引用航天科技集团：“长征2号”火箭是一种两级火箭,全长31.17米，最大直径3.35米，起飞重量190吨，能把1.8吨的卫星送入距地面数百公里的椭圆形轨道。1975年11月26日，“长征2号”火箭完成了中国第一颗返回式卫星的发射任务。“长征二号丙”火箭是在“长征二号”火箭基础上改进设计研制的，采用了大推力液体火箭发动机，箭长为35.15 米，近地轨道的运载能力增加到2.4吨，火箭的可靠性也大大提高。“长征二号E”捆绑火箭,是以加长型“长征二号丙”为芯级，并在第一级周围捆绑四个液体助推器组成的低轨道两级液体推进剂火箭。火箭总长49.68米,直径3.35米。每个液体助推器长为15.4米，直径2.25米，芯级最大直径4.2米。总起飞重量461吨，起飞推力600吨，能把8.8吨至9.2吨有效载荷送入近地轨道；长征二号F”火箭是在“长征二号E”火箭的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性、确保安全性为目标研制的运载火箭。火箭全长58.343m，起飞质量479.8t，芯级直径3.35m，助推器直径2.25m，整流罩最大直径3.8m。火箭的芯级和助推器发动机均使用四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂。 它可把8t重的有效载荷送入近地点高度200km、远地点高度350km、倾角42.4°－42.7°的轨道。 火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成，是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。


长征二号系列，是我国目前发射次数最多，可靠性最好的火箭，除第一次发射外，仅有仓促设计的长征2E发生过两次失败（这两次里还有卫星的原因）。成功率在国际上也是数一数二的。另外，长征2号是国际上报价最低的火箭（都用不着同级之间比，不管大小秒杀一切火箭），仅2300万美元。90年代以一箭两星的方式为铱星公司发射了十余颗卫星（没有长征，铱星公司早破产了）。


长征二号是我国目前所有实用运载火箭的中间级基础，长征3号、4号都是在其基础上改进的。采用新研制的偏二甲肼/四氧化二氮推进剂，该发动机自1974年起，在近千台次的发射中，没有发生过一次事故！！


下面是长征3号系列，包括长征三号、长征三号甲、长征三号乙、长征三号乙/E、长征三号丙。以下引用航天科技集团：“长征三号”运载火箭是三级火箭，其一、二级是在“长征二号丙”火箭的基础上研制的，其三子级采用了低温高能液氢液氧发动机。火箭全长44.86米，一、二级直径3.35米，三级直径2.25米,起飞重量204.88吨，地球同步转移轨道运载能力为1.6吨。“长征三号甲”火箭是三级火箭，它继承了“长征三号”火箭的成熟技术，采用了新设计的液氢液氧三子级。火箭全长 52.52米，最大直径3.35 米，起飞质量240吨，主要发射地球同步转移轨道的有效载荷，也可以发射低轨道、极轨道或逃逸轨道的有效载荷。其地球同步转移轨道的运载能力为2.6吨。“长征三号乙”火箭是在 “长征三号甲”和“长征二号E”火箭的基础上研制的三级大型液体捆绑式运载火箭，其芯级与“长征三号甲”火箭基本相同，一子级壳体捆绑4个标准液体助推器。火箭全长54.84米，起飞质量426吨，主要发射地球同步转移轨道的重型卫星，亦可进行轻型卫星的一箭多星发射或发射其它轨道的卫星。其地球同步转移轨道的运载能力为5.1吨。长征三号乙/E（增强型）运载火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制，其运载能力在长征三号乙标准型火箭的基础上适度提升，达到标准地球同步转移轨道运载能力5500千克。“长征三号丙”火箭是在 “长征三号乙”火箭的基础上， 减少了两个助推器并取消了助推器上的尾翼。火箭全长54.84米，起飞质量345吨，主要发射地球同步转移轨道的有效载荷，可以进行一箭多星发射或发射其它轨道的卫星。 其地球同步转移轨道的运载能力为3.8吨。


长征三号系列是我国进行同步轨道卫星发射的主力火箭，通过氢氧发动机及其二次启动技术的应用，使我国的航天技术达到了世界较先进水平。但这部先进的发动机也带来了很多问题，多次二次启动不成功导致未能入轨，卫星被送入大椭圆轨道（正常此时应二次启动，进入同步转移轨道）。长征三号系列是我国目前可靠性最差的火箭，它的事故占据了航天发射事故的半壁江山。但它所代表的技术进步是无可替代的。


长征四号系列：长征四号系列包括长征四号、长征四号甲、长征四号乙、长征四号丙。以下引用航天科技集团：　“长征四号甲”火箭是三级火箭，一、二、三级均采用常规推进剂，主要用于发射太阳同步轨道卫星。火箭全长41.9米，最大直径3.35 米，起飞质量248.9吨，起飞推力约300吨。1988年9月首次发射，发射成功率为100%。“长征四号乙”火箭是在“长征四号甲”火箭基础上发展的一种运载能力更大的运载火箭，主要用于发射太阳同步轨道卫星。火箭全长45.58米，最大直径3.35米，起飞质量249吨，起飞推力约300吨，900千米高度极轨的运载能力为1.45吨。1999年5月首次发射，至今发射成功率为100%。“长征四号丙”火箭是在“长征四号乙”火箭的基础上，三级发动机采用二次启动技术，大幅提高了有效载荷的运载能力。


长征四号最初是作为高风险的长征3号的低风险备用方案进入设计的，长征3号成功后转作太阳同步轨道卫星发射使用，全部采用偏二甲肼/四氧化二氮推进剂发动机。


长征5/6/7号采用新研制的YF-100系列液氧煤油发动机，尚未服役，在此就暂不介绍了。

中国的运载火箭家族里还有特殊的一员：风暴一号，它是由上海航天院研制的，基本性能与长征2号基本相同，但仅发射了11次，且并未计入长征系列的发射中，考虑到长征2号与DF-5的特殊关系，我们有理由认为，风暴一号可能就是DF-5的早期试验型号。


二、        运载火箭发动机

目前中国的运载火箭发动机主要有YF-20系列（长征-2/3/4系列第一、二级和助推器），YF-73/75（长征3号第三级），YF-40（长征4号第三级），FG-02（长征1号第三级），FG-46(长征2号E运载火箭的近地点发动机, 可用来将3t有效载荷从近圆形轨道送入地球同步转移轨道), FG－47（是为长征2号丙运载火箭发射“铱”星而研制的，用来将“铱”星从椭圆停泊轨道转移到630km高度），YF-100（长征5/6/7）。

     在以上所有发动机中，YF-20/40采用偏二甲肼/四氧化二氮推进剂，YF-73/75采用液氢液氧推进剂，YF-100采用液氧煤油推进剂，其中液氢液氧推进剂效能最好，但受成本和可靠性问题影响，不能大规模使用，偏二甲肼/四氧化二氮推进剂技术成熟、可靠，但有较大毒性，将会逐步淘汰，液氧煤油推进剂综合性能好，是当前主要发展方向。（固体火箭发动机暂不分析。）

     那么，我们为什么会先发展偏二甲肼/四氧化二氮推进剂呢？

     这要从液体火箭发动机的发展历程说起，早期火箭主要以军事应用为目的，不需要过分考虑环保问题，苏联开始时采用了肼+红色发烟硝酸和液氧煤油两种方案，其中肼+红色发烟硝酸很快被淘汰，但液氧煤油方案不可储存，而苏联的液体火箭与战略导弹是同源的，必须缩短发射准备时间。因此5、60年代苏联开始开发偏二甲肼/四氧化二氮推进剂，该方案比冲高，可储存，密度大，很快受到了欢迎，中国紧跟发展趋势，也研制了自己的偏二甲肼/四氧化二氮推进剂，并一直沿用至今。美国由于固体火箭发动机技术比较成熟，不用考虑战备实用，所以采用了液氧煤油方案。液氧煤油方案不可储存且密度较低，造成火箭体积较大，因此不利于作战使用（液氧煤油方案的大力神就是个悲剧），但液氧煤油方案比冲大，对于商业发射有利，且无毒性，故新长征也开始使用。至于液氢液氧推进剂，它是现有方案中比冲最高的，但成本太高，经济性较差。

     对于苏联来说，它的固体火箭发动机技术直到80年代才基本成熟，在此之前只能用液体燃料保证自己的安全，这不仅仅是技术问题，更是环境问题，北方严酷的环境对于娇气的复合推进剂就是噩梦，固体推进剂对环境的要求太高，很难满足，再加上固体火箭发动机的载荷较小，而苏联的电子设备又一贯傻大黑粗，导致实用性较低，才导致了他的悲剧。

     中国的航天发射量一直很小，对新型号的推动不强，再加上YF-20系列恐怖的可靠性（近千台次无一失败），而且新研制一型火箭发动机成本极高。因此一直沿用与DF-5同源的YF-20系列，80年代才为紧跟科技前沿开发了YF73/75发动机。

     至于固体推进剂，在目前的科技情况下，固体推进剂的比冲是绝对没有办法和液体相比的！固体推进剂的比冲仅有液体的三分之二不到，用作商业发射是白痴做法。固体推进剂对比液体推进剂，优势在于易储存（但对环境要求很高，储存中的导弹要不断翻身，不然就会发生事故），密度高（如果按体积算的话同体积比冲比液体高），推力大（液体的是“细水长流型”，固体会一下子加到很大，烧一小会就熄火），劣势在于比冲低、推力不易调节、可靠性差（事故率比液体高很多很多）、燃烧时间短。由此可见，用固体火箭进行商业发射的不是白痴就是别有用心（紧急发射不是商业发射），但固体火箭的特点使其很适合用于做助推器，短时间内爆发出巨大的推力，然后扔掉，这样助推器可以做很大（长征的很小不是不想做大，而是助推器必须在第一级前扔掉，所以必须比第一级小，固体的烧得快，可以做得很大），助推器很快抛掉，比冲小一点也行（只要它产生的推力比他自己大就行了），很多国家都是这样做的。

     说固体成本高，不是说固体推进剂多贵、发动机多贵（其实固体发动机由于结构简单，比液体的便宜多了），而是它的有效载荷太低了，综合起来成本高，航天上是很斤斤计较的，比如同步卫星上的远地点发动机，用高合金的马氏体时效钢（成本大约是普通特种钢的十倍），装填系数是0.88（推进剂/总重），用复合材料（成本是马氏体时效钢的十多倍），装填系数是0.90，可为了这0.02（实际算起来还不到20kg），就得用复合材料（且不说复合材料的研制成本）。

      我国的固体推进剂基本是自己白手起家的，苏联这方面的经验也不多，长征一号的水平还很低，到了FG-15、FG-36、FG-46、FG-47的时代与国际先进水平的差距已经不大了，目前我国的主要问题是大尺寸药柱的加工能力不足，最大只能加工DF-31大小的药柱，航天飞机上的那两根500吨的大家伙还是力不从心。

三、        中国弹道导弹

中国的弹道导弹主要有以下几个型号：自用：DF-1、DF-2、DF-3、DF-4、DF-5、DF-11、DF-15、DF-21（JL-1）、DF-31，其中DF-1/2已退役；外销：M-7、B-611、BP-12、还有各种邪恶的制导火箭弹……

DF-1是苏联技术的火箭，技术来源于V-2，DF-2是其超级改进型，在66年进行了邪恶的两弹合一试验，目前，DF1/2已退役，就不讨论了。

DF-3是液体中程弹道导弹，采用偏二甲肼/红色发烟硝酸推进剂，射程2500km~3500km（DF-3A），目前仍有很大的装备数量，但已不承担核威慑任务，主要部署常规弹头，对日本和关岛执行威慑，DF-3曾出口沙特。

DF-4是准洲际弹道导弹，射程7000km左右，主要承担对苏/俄的核威慑任务，部署数量不大，采用偏二甲肼/红色发烟硝酸推进剂。

DF-5是远程洲际导弹，基本设计与长征2号基本相同（制导系统不同，燃料储箱进行了改进以适应战备值班），射程大于10000km，是中国DF-31A服役前唯一能对美国本土构成威胁的导弹。DF-5采用偏二甲肼/四氧化二氮推进剂，因此与DF-4没有直系血缘关系。
DF-11/15为近程战术弹道导弹，固体推进，主要执行对台威慑和对苏装甲集群的战术核打击任务。

DF-21是JL-1的上陆型号，射程大于1500km，有核/常弹头，任务与DF-3基本相同。
DF-31是新型机动洲际导弹，DF-31A是其增程改进型，是目前我国的主要战略威慑力量。
M-7是HQ-2改进的廉价地地近程导弹，仅供外销。

B-611、BP-12是新型外销地地近程导弹，有意见认为B-611、BP-12与M-7有血缘关系，不过考虑到连推进剂都不同……这要都有血缘关系，那就没有不是亲生的娃了

四、        固体推进剂

说实话，固体火箭铺天盖地的白烟确实好看，下面我们就说一下固体推进剂。

     固体推进剂主要有三类：双基、复合、改性双基
     双基主要成分是硝化棉+硝化甘油，性能最差，喀秋莎（BM-13）用的就是这个，还有神奇的107火……由于双基药成本低、技术成熟，现在仍有应用（比如SAM-2/3的助推器）。
     复合推进剂常见配方是用高分子材料+高氯酸铵+铝粉+添加剂，早期的是PS（聚硫），后来有CTPB/HTPB（羟基聚丁二烯），冷门一点的甚至还有PVC，目前此类推进剂应用最为广泛，铺天盖地的白烟的就是这个，因为有铝。
     改性双基推进剂简单地说是介于双基和复合之间的一种东西，应用不广。

     由于目前复合推进剂应用最为广泛，我们主要说说这个。我国的复合推进剂研究开始于50年代，主要由四院负责，基本是白手起家。大约是五七年，在四院的元旦晚会上，点燃了蜡烛大小的第一根PS药柱。在早期的研究中，曾遇到了很多困难，甚至在事故中牺牲过同志，但四院仍保证了长征1号第三级的制造。随后开发的CTPB推进剂根据几篇论文来看，用于JL-1和DF-21导弹。HTPB推进剂则用于YJ-8等多种型号，也是目前我国固体推进剂的主力。从四院90年代末的几篇论文来看（都是关于大直径药柱制造的），应该也用于DF-31。目前我国推进剂的比冲与国际先进水平相比略低，大直径、大尺寸药柱的制造能力还有不足。

      固体推进剂的研究是一个很复杂的过程，从装填比例到药柱形状，从发动机壳体到喷管、喉缩，都要技术积累和反复试验。单就药柱形状来说，与想象不同，药柱并不是实心的！里面有一个通道，可能是圆形、星形、多孔形……（多达数十种），每种都有不同的燃烧特性，都有不同的应用（我斜对门寝室的哥们们接了个项目：改进模型火箭发动机的药柱形状，光烧发动机就得烧几百个）。高分子材料还有老化问题，界面脱粘等等许多问题，因此并不是简单的试验几次就可以的。（FG-15发动机的老化测试，总共生产了三十多台，隔一段时间就烧几台，最后一台存了十几年，测试时用FG-15的东方红二号早都退役了，但为了以后的应用，这种实验还得做。另：这一台测试时性能下降了接近5%，由此可见固体发动机也并不是很易储存的。）


五、        未来发展方向

目前我国的主要发展方向是液氧煤油运载火箭+固体弹道导弹，国际主流则是液氧煤油运载火箭/液氢液氧运载火箭+固体助推器，由于液氢液氧的成本问题，在未来很长一段时间里并不会占绝对的主导位置，而且由于液氢密度小，液氢液氧运载火箭的性能优势并不大。但可能是习惯问题，我国并未开发固体助推器，而固体助推器在使用上确实有他的优势，从总体上看，我国的运载火箭应用水平在国际上已处于领先地位，但技术水平仍需进一步提高。



最后一篇了，最近几个月都在老林子里面真是惨的不行。 一直没发文，这算是这几个月爆发的吧，下次发文估计要到过年了


  :sweat 要是有奖励领一定要通知我啊，拜托了

楼主算是对中国导弹的总揽介绍吧。:excellence

新的长征火箭发动机除了关注yf-100还应该看下配套的yf-77液氢发动机。另外中国的火箭KT-1也算是个亮点。
固体火箭燃料的比冲差不是绝对的，主要难关是固体火箭燃料的生产工艺几年前宋宜昌老师在网上有个文章说过这个问题，不过最近国内的固体火箭燃料好像有新的发展。
东风-15c现在一般公认的用途是攻击加固的地下掩体或是其他有价值目标，对付装甲集群不是主要的，新出现的东风-16给落下了还有那个未经证实的东风-26大家伙。另外df-3好像不能攻击水面大型舰艇，但是东风-21的改进型是可以攻击的。

真是涨姿势了，就是有些代号很好奇啊，像JL我知道是巨浪，DF是东风，其他就不知道了

楼主一定不是中国航天工业集团的员工，要是员工，是不敢发这样的东西的，因为会被截获。

前段时间看见条新闻说df21出口沙特，不知道这次的价格是多少一枚。上次的党费交的让老江笑歪了嘴，估计这次的党费也是个天文数字吧

希望国家再次加大军费投入 研发更多的先进武器 适应世界发展的速度

说道固体火箭的话，tg的开拓者系列也很不错。虽然发射发射重量小些，但是反应速度快

楼主虽然罗列了一些，但是还是缺很多！最近新闻上曝光了许多新的型号！:smoke

楼主加油，我以前读书就很喜欢火箭，希望你们能研制出更好更先进的火箭！ 对了，下次能介绍日本的火箭吗？他们的是不是很先进？

回复 10楼 的帖子

现阶段鬼子的h-2还可以 不过发射成本高另外就是远景来说鬼子没有什么发展了 反观中国新一代大推力火箭就要上天了。

中国的火箭安全率确实不是盖得，安全率超高不说世界第一也不多让。但是是中国的火箭有效载荷量偏小，还是无法和美国，俄罗斯的大火箭相比。这样对以后的空间站发展有不小的影响——你不能总用小容量的火箭往上送东西。不过听说国家已经开始研制了，新一代的发动机好像前两年试车成功了。还有就是火箭材料的国产化。记得今年央视上说过一个事，火箭上的处理器芯片终于使用国产的了。但是那个芯片公司的老总还说了，还是有备用的芯片，是国外的。还有发动机等等，中国还有很长的路要走，星辰大海是中国的梦想，但是通往这条道路注定是曲折的。

回复 12楼 的帖子

但从中国的火箭的投射质量上来说，土鳖的安全性还是普通，相比于米帝欧洲的还是有些差距

最近不是说东风41已经进行了多弹头再入试射了么！东风5估计该退休了。

能射出来的火箭都是好火箭了，管他什么编号，jb-2014 这个编号最耳熟能详

觉得楼主对发动机和燃料介绍的比较多，对弹体的材料结构，制导系统介绍的比较少，其实这些东西对火箭来说也是非常重要的。比如在80年代的时候我过的运载火箭一直是杆系链接，后来就采用整体结构了，大家可以看看84年国庆阅兵时导弹都是分三截分开的，后来99年就改成一体的了。

中国技术是有很大的提升，但是差距还是很打的，不像某些专家那么先进。要好好发张才行