長征二號E

20世紀80年中期，世界運載火箭和衞星發射的商業市場十分活躍，每年都有大量的衞星在尋求發射服務。隨着空間技術的發展，新一代通信衞星的比例大幅升高佔比70%，世界航天強國均轉向研製更先進、容量更大的新通信衞星，重量在2.5～3.5段，最大直徑3.7米，遠遠超出中國長征三號火箭1.4噸地球同步轉移軌道的運載能力。從競爭角度分析，歐空局的阿麗亞娜4運載火箭能發射4.2噸重通信衞星，日本在研H2運載火箭可發射載荷4噸。中國運載火箭為在國際發射市場佔有一席之地，必須提高火箭運載能力，研製大推力新型火箭 ^[3-4]  。

1985年10月，中國政府宣佈，長征火箭投入國際市場，承攬對外發射服務 ^[5]  。

1988年中國長城工業總公司與美國休斯公司草簽了用長征二號E火箭發射美國製造的澳大利亞通信衞星的發射合同 ^[6]  。

1986年，長征二號E火箭開始概念設計 ^[7]  。

1988年12月，長征二號E運載火箭正式進入研製階段 ^[6]  。

1990年7月16日，經過了18個月的研製，由中國運載火箭技術研究院（簡稱“火箭院”）抓總研製的長征二號E運載火箭在西昌衞星發射中心首次發射成功，將澳星模擬星/ 巴基斯坦衞星送入預定軌道 ^[8-11]  。

1992年3月22日，長征二號E發射，火箭點火7秒後因故障緊急關機，發射終止。隨後研製方排查故障，進行改進 ^[11]  。

1992年8月14日，長征二號E火箭第二次發射成功，將澳大利亞奧賽特公司“澳星B1”送入預定軌道 ^[11-12]  。

1992年12月21日，長征二號E火箭發射“澳星B2”，火箭發射後47秒時，託在火箭頂部的衞星發生突然爆炸，將前部整流罩炸開脱落。而在衞星爆炸產生震動、運載重量突然減輕的情況下，長征二號E火箭自動調整好姿態後仍按原定程序正常飛行，將“澳星”爆炸後的剩餘部分送入了預定軌道 ^[13]  。

1995年11月，長征二號E火箭成功發射了亞星二號 ^[12]  。

1995年12月28日，長征二號E火箭在西昌發射，成功將美國“艾科斯達一號通信衞星”（又稱“回聲一號”）送入預定軌道，美國衞星重3.3噸，為電視直播衞星。該次中國為國際商業發射服務市場專門研製的長征二號E火箭執行最後一次發射任務。長征二號E火箭一共發射了7次，成功5次，2次失敗，1次發射中止，先後將巴基斯坦科學實驗衞星，澳星B1、澳星B3、亞洲二號通信衞星以及“艾科斯達一號”通信衞星送入太空 ^[14]  。

長征二號E火箭首次採用先進的捆綁技術，大大提高運載能力，並滿足了當時發射重型低軌道衞星的要求。該火箭芯級火箭和4個液體火箭助推器組成，芯級第一、二級是在長征二號丙火箭的基礎上分別加長4.6米和5.2米發展而來。長征二號E火箭全長51.2米，芯級直徑3.35米，單個捆綁助推器直徑2.25米、高15米。整個火箭的起飛質量462噸，起飛推力640噸，可把9.2噸的有效載荷送入200千米高的圓軌道。該火箭上端配備了一個最大直徑為4.2米的整流罩，可以容納較大體積的衞星或其他有效載荷。如果增加一個固體發動機上面級，則可將2.5噸至4噸的有效載荷送入距地面3.6萬千米高的地球同步轉移軌道。如果在第二級上安裝一個變軌上面級-ETS，可以承攬中軌道多星發射任務 ^{[6]  [8]}  。

長征二號E全箭由箭體結構、動力系統、控制系統、遙測系統、外測安全系統、分離系統以及輔助系統等組成 ^{[6]  [8]}  。

長征二號E結構示意圖(2張)

一子級加長到28.456米，上部是裝有液體四氧化二氮的氧化劑箱，下部是裝有液體偏二甲肼的燃燒劑箱。一子級裝配的發動機由四台推力為75噸的液體發動機並聯而成。每台發動機的噴口可以在伺服機構的帶動下單向擺動以控制火箭飛行的姿態，最大的擺動角為10度 ^[1]  。

火箭每枚助推器捆長15.326米，上部是裝有液體四氧化二氮的氧化劑箱，下部是裝有液體偏二甲肼的燃燒劑箱。四個助推器各配有一台推力為75噸的發動機，噴管固定不擺 ^[1]  。

二子級加長到10.448米，上部是裝有液體四氧化二氮的氧化劑箱，下部是裝有液體偏二甲肼的燃燒劑箱。二子級裝配有75噸推力的發動機（主發動機）和帶四個小噴管、推力為4.8噸的遊動發動機。主發動機噴管固定不動，遊動發動機噴管可作單向擺動，最大擺角60度，以控制箭體飛行姿態 ^[1]  。

ETS是與長征二號E運載火箭相配的三軸穩定上面級。ETS由衞星支架和軌道機動級組成。軌道機動級由固體發動機、主結構、控制系統、姿態控制系統、遙測系統等組成。固體發動機可以根據飛行任務的不同而調整 ^[1]  。

長征二號E運載火箭的衞星整流罩由端頭帽、前錐段、圓柱段和倒錐段組成。端頭帽和前錐段由玻璃鋼纖維材料製成，具有良好的無線電透波性。圓柱段是由金屬蜂窩材料製成，倒錐段由化銑合金材料製成。長征二號E火箭整流罩長10.448米，最大外直徑4.2米，其靜包絡絡絡最大直徑為3.8米 ^[1]  。

長征二號E/ETS運載火箭一般用於多星發射，可根據飛行任務的不同提供不同的衞星支架，用爆炸螺栓型接口與各個衞星相連 ^[1]  。

長征二號E/ETS運載火箭的典型低軌道（LEO）運載能力為6.06噸（h=1000千米，i=53°）。

典型低軌道（LEO）參數及入軌精度如下表所列：

長征二號E/ETS運載火箭的一子級和二子級首先將衞星/ETS組合體送到轉移軌道，然後ETS的固體發動機在轉移軌道的遠地點點火將組合體送入更高的目標軌道，然後進行姿態調整，最後將衞星釋放。

長征二號E/ETS運載火箭的主要飛行事件如下：

每個助推器都是分別通過前連接面的杆繫結構和後連接面的球頭結構同火箭芯級相連的。在助推器發動機關機後，用於連接的爆炸螺栓和分離螺母分別解鎖，裝在助推器上固體小型分離火箭點火，將助推器推離火箭芯級，助推器自由下落完成分離。

一子級/二子級分離是所謂的“熱分離”。在一子級發動機關機後，二子級主發動機點火，聯接兩級的爆炸螺栓起爆解鎖，這樣一子級就被二子級發動機噴出的高速燃氣流推離，一子級和二子級分離。

整流罩以“解鎖-翻轉-分離”方式進行拋罩。在橫向上整流罩與二子級通過12個橫向爆炸螺栓聯接，在縱向上兩半整流罩是由一根導爆索和4個縱向爆炸螺栓聯接。在拋罩時，12個橫向爆炸螺栓和4個縱向爆炸螺栓首先解爆，然後縱向導爆索解爆，安裝在二子級前端框上的分離彈簧將兩半整流罩推開分離。兩個整流罩半罩圍繞着二子級前端框上的鉸鏈翻轉，隨着火箭加速上升整流罩分離下落。在拋罩過程中，不會發生碰撞和污染。

二子級/ETS是通過分離彈簧的分離力來實現的。當火箭控制系統發出二子級/ETS分離指令後，聯接火箭支架和分配器的爆炸螺栓起爆解鎖，安裝在火箭支架上的分離彈簧將ETS/衞星組合體彈出。

衞星與ETS的分離也是通過分離彈簧的分離力來實現的。當火箭控制系統發出星箭分離指令，聯接衞星和衞星支架的爆炸螺栓起爆解鎖,衞星被分離彈簧推離ETS ^[1]  。

長征二號E（長二捆）火箭的研製成功，使中國首次突破助推火箭的捆綁技術、首次研製成功推進劑利用系統和大型發射台等36項關鍵技術，“長二捆”火箭的研製成功，為中國運載火箭進入國際市場起到了重要的推動作用 ^{[8]  [20-21]}  。

長征二號E火箭是為適應國際衞星發射市場的需要和中國火箭發展的需要而研製的。在發射之時，是中國火箭家族中運載能力最大的火箭，具有運載能力大、適應性強等優點，適於發射多種衞星及空間飛行器，入軌偏差和入軌姿態偏差都很小，可實現精確入軌，以滿足各類衞星發射精度要求 ^{[13]  [22]}  。

長征二號E火箭創造了中國航天史上很多個傳奇，也讓國際航天界認識了中國火箭的實力。雖然中國更大推力的長征三號甲系列火箭已經成為了中國對外商業發射服務的主力。但是，長征二號E火箭在中國航天史的上的地位永遠不可撼動。長征二號E對捆綁技術的嘗試，為後來中國載人航天火箭——長征二號F火箭的研製奠定了堅實的基礎 ^[14]  。