長征三號（代號：CZ-3）是20世紀70～80年代我國自行研制的一型三級液體運載火箭，該型火箭為發(fā)射地球同步軌道通信衛(wèi)星而研制。

長征三號以長征二號丙火箭為原型增加了氫氧第三級，1978年啟動研制；1984年1月29日首次發(fā)射因第三級故障衛(wèi)星未入軌；1984年4月8日長征三號成功發(fā)射中國第一顆通信衛(wèi)星東方紅二號；1990年4月7日長征三號成功將美國休斯公司亞洲一號衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，中國航天開始進入國際航天發(fā)射市場。

長征三號是中國火箭發(fā)展史上的一個重要里程碑，該火箭首次采用了液氫和液氧作為第三級火箭推進劑，首次實現(xiàn)了火箭的多次啟動，首次將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。長征三號運載火箭的研制成功使中國成為世界上第四個具有地球同步衛(wèi)星發(fā)射能力的國家

地球靜止軌道距地面3.6萬千米，掌握地球靜止軌道發(fā)射技術(shù)，發(fā)射同步定點通信衛(wèi)星，是航天技術(shù)的新飛躍。

20世紀60～70年代，由于地球靜止軌道同步通信衛(wèi)星具有的優(yōu)越性，美國、蘇聯(lián)和歐洲競相發(fā)展大推力運載火箭發(fā)射通信衛(wèi)星。1964年美國首先發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星；隨后蘇聯(lián)也發(fā)射了大橢圓軌道通信衛(wèi)星；1974年歐洲發(fā)射了第一顆地球同步軌道衛(wèi)星。

1970年4月24日中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”一號發(fā)射成功后，20世紀70年代中期，為了完善中國的通信系統(tǒng)建設(shè)，促進航天與電子技術(shù)的發(fā)展，中共中央決定實施衛(wèi)星通信工程。

1975年3月，國務(wù)院批準作為衛(wèi)星通信工程重要組成的長征三號運載火箭立項研制。

1977年9月，研制通信衛(wèi)星及其運載工具長征三號運載火箭（代號CZ-3）工程，被列為航天工業(yè)的三項重點之一。

1978年，長征三號啟動方案設(shè)計。

1980年，長征三號開始進入初步設(shè)計。

1984年1月29日，長征三號首次發(fā)射，因第三級二次啟動后未能正常工作，衛(wèi)星沒有進入轉(zhuǎn)移軌道，僅進行了通信試驗[2]。

1984年4月，長征三號發(fā)射中國第一顆通信衛(wèi)星東方紅二號成功，標志著中國首期衛(wèi)星通信工程系統(tǒng)投入運營。

20世紀80年代中期，由于國家經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，原第一期衛(wèi)星通信工程不能滿足衛(wèi)星通信事業(yè)發(fā)展需要。

1986年2月，中共中央決定開展第二期衛(wèi)星通信工程，同時為了投入國際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場，提高長征火箭的競爭力，需要性能更好的新型火箭。因此，當(dāng)月長征三號甲（CZ-3A）正式立項研制。

1990年4月7日，長征三號首次執(zhí)行外星發(fā)射服務(wù)合同，成功發(fā)射了美國制造的亞洲一號衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌精確位置數(shù)據(jù)實際只偏差了9千米。

1994年2月8日，長征三號甲將兩顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，首次發(fā)射成功。

長征三號甲系列型號有：長征三號甲（CZ-3A）、長征三號乙（CZ-3B）、長征三號丙（CZ-3C）

長征三號（CZ-3）是一枚三級液體運載火箭，主要用于發(fā)射地球同步軌道（GTO）有效載荷，其GTO運載能力為1.45噸，全箭起飛質(zhì)量204噸，全長44.56米，一、二子級直徑3.35米、三子級直徑2.25米，衛(wèi)星整流罩最大直徑3.0米。一子級和二子級使用偏二甲肼和四氧化二氮作為推進劑，三子級則使用效能更高的液氫和液氧。

長征三號全箭由一子級、二子級、三子級和衛(wèi)星整流罩等箭體結(jié)構(gòu)及箭上的推進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)、外測安全系統(tǒng)、滑行段推進劑管理與姿態(tài)控制系統(tǒng)等組成。

長征三號一、二級之間的分離采用熱分離方式。三級和衛(wèi)星星箭分離有兩種方式，可以采用反推火箭，也可以采用分離彈簧。發(fā)射國內(nèi)衛(wèi)星時，包帶解鎖后，安裝在三子級后短殼上的反推火箭點火，使三子級減速，實現(xiàn)分離。發(fā)射外國衛(wèi)星時，應(yīng)用戶要求，采用了分離彈簧。

箭體結(jié)構(gòu)

一子級

一子級上部是裝有液體氧化劑箱，下部是裝有液體燃燒劑箱。一子級裝配發(fā)動機組由四臺推力為75噸的液體發(fā)動機并聯(lián)而成。每臺發(fā)動機的噴口可以在伺服機構(gòu)的帶動下單向擺動以控制火箭飛行的姿態(tài)，最大的擺動角為10度。

二子級

二子級上部是裝有液體的氧化劑箱，下部是裝有液體燃燒劑箱。二子級裝配有75噸推力發(fā)動機，是由主發(fā)動機和帶四個小噴管、推力為4.8噸的游動發(fā)動機組成的。主發(fā)動機噴管固定不動，游動發(fā)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(tài)。

三子級

三子級上部是裝有液氫的燃燒劑箱，下部是裝有液氧的氧化劑箱。三子級氫氧發(fā)動機，具有二次啟動能力，由兩獨立的單管發(fā)動機并聯(lián)而成。

整流罩

長征三號的衛(wèi)星整流罩由端頭帽、前錐段、圓柱段和倒錐段組成。端頭帽由玻璃鋼纖維材料制成，具有良好的無線電透波性。前錐段和圓柱段是由金屬蜂窩材料制成，倒錐段由化銑合金材料制成。如果需要，無線電透波窗口和操作窗口可以在柱段和前錐段上開口。長征三號整流罩長6.540米，最大外直徑3.0米，其靜包絡(luò)最大直徑為2.7米。

星箭對接

長征三號可以采用標準機械接口。衛(wèi)星的下端框與火箭的有效載荷支架的上端框?qū)樱ㄟ^包帶來鎖緊。

制導(dǎo)系統(tǒng)

長征三號的制導(dǎo)和控制系統(tǒng)由制導(dǎo)系統(tǒng)和姿態(tài)控制系統(tǒng)組成。

制導(dǎo)系統(tǒng)采用平臺-計算機方案，其任務(wù)是發(fā)出各級關(guān)機（起動）指令，并在二、三級飛行期間進行法向、橫向?qū)б嬎?，將結(jié)果輸往姿態(tài)控制系統(tǒng)。

火箭的正常關(guān)機出現(xiàn)故障時，采用下列保護措施：第一級用耗盡關(guān)機；第二級采用判別X向加速度計輸出脈沖個數(shù)進行關(guān)機；第三級第一飛行段采用定時關(guān)機；第三級第二飛行段采用判別Y向加速度計脈沖個數(shù)進行關(guān)機；末速修正段采用定時關(guān)機。

姿態(tài)控制

長征三號的姿態(tài)控制系統(tǒng)采用平臺速率陀螺網(wǎng)絡(luò)、搖擺發(fā)動機控制方案，由三軸穩(wěn)定平臺、速率陀螺、變換放大器、開關(guān)放大器和伺服機構(gòu)等組成。在第三級第一次工作段和第二次工作段由伺服機構(gòu)帶動發(fā)動機搖擺，實現(xiàn)姿態(tài)控制，而在滑行段則由開關(guān)放大器控制無水肼噴管的工作，實現(xiàn)姿態(tài)控制。

長征三號運載火箭參數(shù) ：

一子級?

二子級?

三子級

推進劑?

N2O4/UDMH?

N2O4/UDMH?

LOX/LH2

發(fā)動機型號?

YF-21B?

YF-24D?

YF-73

推力（千牛）?

2962?

742.04（主機）

46.09（游動發(fā)動機）?

44.43

發(fā)動機比沖（牛*秒/千克）?

2550?

2922.4（主機）

2761.6（游動發(fā)動機）?

4119

箭體直徑?

3.35米?

3.35米?

2.25米

箭體長度?

20.588米?

7.520米?

9.689米

整流罩直徑?

3.0米

整流罩長度?

6.540米

火箭全長?

44.56米

起飛質(zhì)量?

204噸

長征三號的發(fā)射費用在世界各國中是最低的，每發(fā)火箭的發(fā)射費約3500萬美元（1993～1994年價格）。長征三號的研制成功，表明我國火箭技術(shù)的提高，是我國火箭發(fā)展史上的一個重要里程碑。長征三號首次采用了液氫和液氧作為火箭推進劑，首次實現(xiàn)了火箭的多次啟動，首次將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。

長征三號系列火箭作為一種有前途的商用運載火箭，還必須不斷完善可靠性設(shè)計，嚴格生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，不斷提高火箭的可靠性和發(fā)射成功率。該系列火箭具有良好的發(fā)展?jié)摿Γ瑢ΜF(xiàn)有設(shè)計稍加優(yōu)化與減重處理就可以提高運載能力250千克，使長征三號乙的標準GTO運載能力達到5.3噸。如果再將其芯一級加長1.5米，助推器相應(yīng)加長0.7米，則可使其標準GTO運載能力提高到5.6噸；也可將現(xiàn)有的助推器增加兩個或?qū)F(xiàn)有4個助推器加長一倍，其余部分不作改變，則可以形成標準GTO運載能力達6.5～7.0噸的重型運載火箭；更長遠的設(shè)想可以加大箭體直徑到5.0米左右，全部更換成無毒無污染的液體推進劑，組成低軌道運載能力達24噸左右的一級半新型火箭，再加上現(xiàn)有長征三號甲的三子級（直徑從3.0米增大到5.0米），則可構(gòu)成標準GTO運載能力約14噸的二級半新的重型運載火箭，國際競爭能力將顯著增強。