说到长征火箭，不能不提它的发动机，其实火箭技术，目前为止最关键的部分也就是发动
机。中国的运载火箭和其他诸国一样，也是由弹道导弹演变而来。 CZ-1火箭源自DF-4型远
程弹道导弹；CZ-2火箭和FB-1(风暴一号)火箭都来自于DF-5号洲际弹道导弹；CZ-3火箭是
采用CZ-2的一子级和二子级，增加了一个氢氧(LOX/LH2)低温上面级发动机；CZ-4火箭可以
说是增加了常温上面级发动机做三子级的CZ-2。随着时间的推移，尤其是冷战的结束，老
式派生自弹道导弹的运载火箭难以满足新的发射需求，这不仅是运载能力不够的问题，还
包括经济性不足，污染有毒等问题，为此各国都开始开发新一代运载火箭，我国由于经济
转轨时期的拨款问题拖后了十多年，不过也开始开发新一代运载火箭系列，主要就是CZ-5
系列和CZ-6小火箭，还有KT -1固体火箭和可能由此派生的空射小火箭。
由以上的简要介绍可以看出，目前我国使用的运载火箭的发动机，都相当陈旧了:-(，下面
简单介绍下现有的火箭及发动机吧。
长征一号运载火箭的发动机来DF-4导弹，是一种三级火箭。 CZ-1一子级发动机为YF-2A动
机，这是由4台YF-1单机并联而成的发动机(其实YF-2严格地说不能算一种发动机的)，YF-
2发动机采用偏二甲肼+硝酸-27S(N2O4/HNO3-27S)自燃推进剂，海平面比冲为2349牛·秒/
千克，真空比冲2607牛·秒/千克，推力为1020千牛，工作时间140秒； CZ-1的二子级为Y
F-1基础上改良而来的高空发动机YF-3，加装玻璃钢喷管延伸段，喷管面积比从YF-1的10增
加到48.2，相应的YF-3真空推力为294.2千牛，真空比冲2746牛·秒/千克；进一步改进后
的YF-3真空推力增加到320.2千牛，比冲为2814牛·秒/千克；三子级的发动机为固体发动
机FG -02，采用聚硫橡胶推进剂，装药为1.8吨，真空总冲为4440千牛·秒，真空比冲为2
472牛·秒/千克，燃烧时间约为40秒。
后来DF -4的改进过程中还派生出长征一号丙型运载火箭，于1997年首飞，CZ-1D火箭的一
子级为YF-2A发动机，推力提高到1101.2千牛，海平面比冲增加到2378牛·秒/千克，真空
比冲增加到2622牛·秒/千克。 CZ-1D的二子级用YF-40代替了原来的固定式YF-3发动机，
YF-40发动机采用两台双向摆动并可二次启动的单机并联而成，它是为CZ-4发展的常温上面
级发动机(所以有二次启动能力就很正常了o(∩_∩)o...)，其真空推力为100.86千牛，比
冲为2981.2牛·秒/千克，工作时间约为360秒；三子级采用新的FG-36固体发动机替换了原
有的FG-02发动机，采用端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂，真空平均比冲约为2834牛·秒/千
克，推力约为44.6千牛，工作时间约为41秒。
长征二号运载火箭系列是一种二级火箭。包括长征二号，长征二号C，长征二号D，长征二
号E和载人航天使用的长征二号F型火箭，其中长征二号已经于1979年停产，长征二号D为上
海航天局的产品。长征二号的发动机技术派生自DF-5导弹，长征二号C的一子级采用4台单
机YF-20B并联而成的发动机(！并联又是并联:- (！)，称之为YF -21B，又称DaFY6-2发动
机，使用偏二甲肼+四氧化二氮(N2O4+UDMH)推进剂，总推力2961.6千牛，海平面比冲为25
56.2牛·秒/千克；二子级采用一台主发动机YF-22B和4台游动发动机YF-23B组成，YF-22B
和YF-23B又称DaFY20-1和DaFY21-1发动机，确切的说，YF-22B/DaFY20-1就是YF20B发动机
的高空版。YF-22B发动机推力为742千牛，真空比冲为2922.57牛·秒/千克；YF-23B发动机
推力为11.8千牛，真空比冲为2910.5牛·秒/千克。长征二号C改进型火箭(CZ-2C/FP)曾被
用作发射铱星，新增加了一个多星智能分配上面级(FP为智能分配器)而改进为三级火箭，
在1997至1999年间把12颗铱星送入轨道，值得关注的是，这个智能分配器是我国在MIRV技
术方面的首次尝试。智能分配上面级的发动机编号FG-47，采用HTPB燃料的固体发动机，推
力为742千牛，真空比冲2825.28牛·秒/千克。
长征二号D型火箭是上海航天局的产品，采用增加推进剂加注量和增加推力的方法进行了改
进，一二子级的结构布局与发动机和长征四号基本相同(其实和长征二号也基本相同)。一
子级采用YF-21B发动机，二子级采用YF-22和YF-23F发动机，其技术数据和长征四号一二子
级的一致。
长征二号E型火箭是以加长的长征二号C型火箭为芯级，捆绑4台液体助推器组成的大型二级
捆绑式火箭系统，可以将9.2吨载荷送入请教28.5°，高度200公里的近地圆轨道，它使我
国首次掌握了捆绑式火箭的技术。长征二号E型火箭的一子级二子级发动机与长征二号C型
火箭基本相同，型号仍然为YF-21B，YF- 22B和YF-23B，它捆绑的助推器发动机型号为DaF
Y5-1 (又是YF-20的马甲)发动机，采用N2O4+UDMH推进剂，推力为740.4千牛，比冲2556.2
千牛。长征二号E火箭与1988年开始研制，1990年7月16日试验发射成功，1992年首次商业
发射。长征二号E火箭还可以增加一个三轴稳定的固体上面级ETS，用于发射同步轨道通讯
卫星，可将约3吨有效载荷送入同步转移轨道(GTO)，采用ETS的长征二号E火箭于1995年11
月首次成功发射。 ETS的发动机称为长征二号E远地点发动机(EPKM)，推进剂为HTPB，真空
比冲2863.5牛·秒/千克，平均推力179.2千牛，工作时间为87秒。长征二号F型运载火箭派
生自长征二号E型火箭，用于载人航天发射任务，绰号神箭。它是一种二级火箭，其一二子
级的改进主要是提高了可靠性与安全性:-)，发动机与性能数据参照CZ-2E火箭。
长征三号运载火箭是一种三级液体大型运载火箭，其一二子级的结构布局和发动机基本上
和长征二号C运载火箭一致，三子级采用了具有高空二次启动能力的LOX/LH2发动机YF -73
，长征三号与1984年4月首次成功发射，将实验通讯卫星送入同步转移轨道。长征三号的研
制成功使我国成为世界上第四个具有同步轨道卫星发射能力的国家，GTO的运输能力约为1
.5吨。 YF-73的研制成功与投入使用，使我国成为世界上第二个掌握低温发动机二次启动
技术的国家。长征三号火箭的一子级发动机为YF-21B发动机(4台YF-20B并联而来)，二子级
采用YF-24D发动机，又称DaFY20-1发动机，三子级采用新开发的使用LOX/ LH2燃料的YF-7
3发动机，推力为44.43千牛，真空比冲4119牛·秒/千克，工作时间为719秒。
长征三号A型运载火箭的主要改进是采用了新型上面级发动机YF-75，其GTO运载能力提高到
2.65吨，它于1994年2月8日首次成功发射。 YF-75由两台单机并联(！并联又见并联！)而
成，推力为78.5*2千牛，真空比重为4312牛·秒/千克，工作时间约为475秒。长征三号B型
运载火箭以长征三号A型运载火箭为芯级，外加捆绑4台液体助推器组合而成，助推器的发
动机为DaFY5-1(！YF-20发动机满赛！)发动机，推力为740.4千牛，比冲2556.2牛·秒/千
克。是我国运载能力最大，技术最先进，构成最复杂的火箭，其GTO运载能力高达5.1吨。
长征三号C型火箭也是以长征三号A为芯级，不过仅仅是捆绑了2台助推器，助推器发动机亦
为DaFY5-1，可以看做是B型号的精简版，其GTO运载能力为3.8吨。
长征四号运载火箭系列是上海航天局的产品，于是，理论上的风暴一号也被算入长征四号
系列的范围。风暴一号是上海航天局于1960年代末在DF-5的基础上开发的低轨道运载火箭
，风暴一号的一子级二子级发动机也是YF-21，YF-22和YF-23，使用中11次发射7次成功，
发射了6颗卫星。对于大多数人，它广为人知是1981年9月进行了一箭三星的发射，而它为
了验证新技术进行了的两次低弹道发射知道的人就少得多。这么说吧，早期CZ-2，FB-1和
DF-5有很多重叠，那两次低弹道发射实际上是为了验证DF-5的性能，或者说，就是DF-5。
至少本鼠单从照片看，CZ-2，DF-5和FB-1的发射经常混淆的，他们基本一摸一样的丫。
长征四号系列还包括长征四号，长征四号A和长征四号B型火箭。长征四号开发尚未完成即
被终止，在此基础上开发了长征四号A型火箭，用于发射太阳同步轨道卫星，后来在CZ-4A
型基础上开发了CZ-4B，用于发射尺寸重量更大的卫星。长征四号A型火箭的一二子级布局
与长征三号基本相同(也就是说与长征二号基本相同)，一二子级的发动机也分别为YF-21B
，YF-22与YF-23F。其中YF-22的推力为719.8千牛，比冲为2835牛·秒/千克，YF- 23F的推
力为11.6千牛，比冲为2742牛·秒/千克。三子级发动机为新型的YF-40常温发动机，YF-4
0由两台独立工作可双向摆动的单机通过发动机舱并联而成，采用N2O4+UDMH燃料，真空推
力98千牛，真空比冲为2942牛·秒/千克，燃烧时间329.8秒，可实现高空二次点火。长征
四号B型火箭由长征四号A发展而来，主要改进措施包括更大的整流罩，二子级发动机采用
高空喷管以提高比冲性能，三子级发动机增加推进剂利用系统以减少安全余量提高运载能
力。其一二子级发动机分别为YF-21B，YF-22B和YF-23B，与长征二号C相同。三子级发动机
为YF-40发动机，推力为101千牛，比冲约为2971牛·秒/千克，其首发卫星为中巴合作的资
源一号。不过，根据公开的消息，到2007年发射中国遥感卫星一号时，长征四号B型火箭才使用大型整流罩并实现高空二次点火。
中国原有的主要老式火箭及其发动机基本介绍完毕，恩，新一代的就是CZ-5和自称编号CZ
-6的小火箭，以及科工集团的KT-1/1B火箭了。
长征五号火箭的芯级发动机采用LOX/LH2燃料的YF-77发动机，采用燃气发生器循环方式(G
as-generator cycle,又称Open Cycle)，海平面推力约为540千牛，海平面比冲约为333秒
，真空推力约为700千牛，真空比冲约为438秒；助推器采用液氧煤油(LOX/Kero)燃料的YF
-100发动机，采用分级燃烧(Staged combustion cycle,由于分级燃烧一般采用高压，所以
很多时候也称为高压补燃，但严格的说两者并不等同)循环方式，海平面推力约为1200千牛
，海平面比冲约为300秒，真空推力约为1340千牛，真空比冲约为336秒。 YF-100具有节流
能力，推力可在65%~100%之间浮动。长征五号的上面级采用YF- 75的改进版本YF-75D发动
机，YF-75D仍然LOX/LH2燃料，但循环方式由YF-75的燃气发生器循环方式改进到膨胀循环
(Expander cycle)方式，比冲和推力都有不小的提升。
在开发120吨推力的YF-100之余，还开发了LOX/Kero燃料的YF-115发动机，推力约为15吨，
采用高压补燃方式。此外，还有一种8吨级的小型LOX/Kero发动机，编号不知，可能是用于
做游动发动机调整姿态用。
新一代的小型运载火箭(可能获得CZ-6的编号)的发动机采用LOX/Kero燃料，运载能力指标
为700千米高度太阳同步轨道500千克载荷，按照目前已有发动机的储备来看，很有可能是
一子级一台YF-100发动机外加上面级YF-115发动机(这个用在这里推力似乎有些偏大了)的
二级火箭配置。
固体火箭尽管相对液体火箭而言比冲低，有效载荷少并且价格更为昂贵，但是具有射前准
备时间短，简单可靠等特点。在固体火箭方面，科工集团研制了首枚全固体燃料四级运载
火箭KT-1，用于发射小卫星以及微型卫星，运载能力为低地轨道100千克一下有效载荷。
KT-1系列还有改进型KT-1A和带固体助推器的版本KT -1B(原来的KT-2系列火箭)。 KT-1的
发动机等技术来源于固体中程弹道导弹DF-21，直径为1.4米，第一，二级采用采用FG-05D
发动机，三子级和四子级采用FG-53和FG-54发动机。其中值得注意的是，FG-54发动机壳体
是我国第一个采用碳复合材料的型号发动机壳体，于2003年9月通过全箭飞行试验(也是KT
-1的首次发射成功)。 KT-1B发动机采用新研制的1.7米直径发动机作为芯级，捆绑两台原
有的1.4米发动机，运载能力有很大提高。此外，2006年珠海航展上，还展出了H-6为载机
的空射小型固体运载火箭，重量为13吨，带翼三级运载火箭，500公里太阳同步轨道运载能
力为50千克，低地轨道运载能力约为100千克。
PS，题外话，小道消息，2007年2月11日执行ASAT的是KT-409项目，KT-409发动机也是FG-
05D。
拿日本的来比较
中国的是输给日本的啦
H-IIA运载火箭是由日本自主开发的火箭。它属于捆绑式两级火箭。火箭直径4米，高度53
米，有2台主发动机，此外还安装了4台固体助推火箭。
H-2A是液态燃料火箭系列，也是一种不可回收式的火箭，且是将卫星送至地球同步卫星轨
道的商业火箭；由三菱重工和ATK硫基橡胶公司为宇宙航空研究开发机构所建造，发射地点
在种子岛宇宙中心。
静止轨道(GTO)远地点高度36,226km近地点高度250km 6,000kg
低轨道(LEO)高度300km 15,000kg
HTV轨道平均高度约250km 12,000kg
它的推力比中国最大的长征3B还要强大技术更高主引擎可以第二次点火 |
