KONP-截击机代号011
24-02-19 12:44

长征1号的初始方案和最终方案
我们不难发现,第三级的整流罩外形、规模以及具体方案有着明显区别

首先是规模

最初中国科学院在65年9月提出:东方红1号卫星重100kg,远地点轨道不高于700km
所以当时八院提出的设计方案是三级采用一个截短的GF-02固体发动机,此时的三级火箭规模和卫星尺寸都较小

而时间进入到1966年10月中旬时,计算发现原设计的三级重量太轻,二级发动机落点延伸到了印度尼西亚的领土上,这显然是不能发生的事情。而如果三级重量增加至1800kg以上,则可以控制三级落点在我国领海内。为此八院咨询了四院得知GF-02原重量为2000kg,所以三级重量增加至1800kg以上是可行的

最终,在1967年确定:三级改为使用完整的GF-02发动机,卫星重量此时也增加到130kg。该方案不仅可以保证火箭残骸落点不会落在国外,而且如果在正样阶段卫星重量超标,也可以修改二级飞行程序提高运载能力,将超重的卫星送入轨道

1967年11月,长征一号的研制任务移交至一院。一院接收任务后,总体方案随着研制工作的深入发生了变化

东方红一号卫星在正样阶段增重到了173kg,且四院给出的固体火箭比冲较后来的低,为此一院更改了二级飞行程序,增加了转弯段,提高了运载能力,八院确定的三级方案为东方红一号能够如期上天作出了重要贡献

再看具体方案

由于三级没有姿控系统,长征一号的三级火箭初始姿态是由二级火箭的姿控系统确定,并采取自旋稳定的方式让三级火箭在二三级分离后仍维持这一姿态

在最初的方案中,我们可以发现二三级之间设置有旋转平台,旋转小火箭设置在旋转平台上,这与最终方案明显不同

在这个初始方案中,三级会在整流罩分离后、二级发动机关机前在旋转平台上起旋,这一方案具有分离干扰小、方向偏差小的优点,但是在研制过程中发现旋转平台研制难度高,不能满足进度要求,且增加了末级结构重量

最终,设计方案更改为取消旋转平台,支撑板直接固定于仪器舱,旋转小火箭设置在三级重心附近,三级起旋从分离前起旋变为分离后起旋

这一方案虽然方向偏差变大,但仍能满足设计要求,且由于旋转小火箭设置于重心附近,即使有一个旋转小火箭失效,卫星仍能可靠入轨

PS:自旋稳定最初设定速度为240rpm,后为了降低固体发动机在自旋下工作时的铝粉沉积量,将自旋速度降低为180rpm,仍满足入轨精度、卫星观测体及天线展开的要求

发布于 广东