第二章_軌道力學(xué)

1、第二章第二章軌道力學(xué)和發(fā)射裝置軌道力學(xué)和發(fā)射裝置u軌道運(yùn)行的有關(guān)定律軌道運(yùn)行的有關(guān)定律u衛(wèi)星視角的確定衛(wèi)星視角的確定u軌道攝動軌道攝動u衛(wèi)星發(fā)射裝置衛(wèi)星發(fā)射裝置u軌道對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的影響軌道對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的影響本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容: :221atutsasuv222atuvmaP 牛頓運(yùn)動定律基本公式牛頓運(yùn)動定律基本公式s ：物體運(yùn)動距離：物體運(yùn)動距離t ：時間：時間u ：物體初始速度：物體初始速度v: 物體最終速度物體最終速度a ：物體加速度：物體加速度m：物體質(zhì)量：物體質(zhì)量P ：施加在物體上的力：施加在物體上的力衛(wèi)星受力情況分析衛(wèi)星受力情況分析1：離心力：離心力FOUT：向更高軌道運(yùn)動

2、的趨勢：向更高軌道運(yùn)動的趨勢2：地心萬有引力：地心萬有引力FIN：向地心方向運(yùn)動的趨勢：向地心方向運(yùn)動的趨勢質(zhì)量為質(zhì)量為m的衛(wèi)星在軌道平的衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)的運(yùn)行速度為面內(nèi)的運(yùn)行速度為v2rmGMFEINrmvFOUT2G：萬有引力常量：萬有引力常量)/(1067. 62211kgmNG開普勒常數(shù)開普勒常數(shù))/(10986. 3235skmGME離心加速度離心加速度rmvmaFrvaOUT/,/22圓形軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星速度和軌道周期圓形軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星速度和軌道周期受力平衡狀態(tài)：受力平衡狀態(tài)：rmvrmFFINOUT22圓形軌道衛(wèi)星運(yùn)行速度：圓形軌道衛(wèi)星運(yùn)行速度：rv圓形軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期：圓形軌

3、道衛(wèi)星運(yùn)行周期：rrvrT22一些典型軌道速度、高度和周期一些典型軌道速度、高度和周期衛(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)軌道高度軌道高度（km）軌道速度軌道速度（km/s）軌道周期軌道周期（h，min，s）Intelsat(GEO)35786.033.074723 56 4.1New-ICO(MEO)102554.89545 55 48.4Skybridge(LEO)14697.12721 55 17.8Iridium(LEO)7807.46241 40 27.0地球中心坐標(biāo)系地球中心坐標(biāo)系笛卡爾坐標(biāo)系笛卡爾坐標(biāo)系衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星相對于地球的運(yùn)動方程衛(wèi)星相對于地球的運(yùn)動方程運(yùn)動方程：運(yùn)動方程：其解包括其解包括6個未

4、知數(shù)（軌道參量）個未知數(shù)（軌道參量）所確定軌道是一個平面，具有恒定的所確定軌道是一個平面，具有恒定的角動量角動量衛(wèi)星受到的地球引力衛(wèi)星受到的地球引力F：萬有引力：萬有引力3rrmGMFE力力=質(zhì)量質(zhì)量加速度：此處力加速度：此處力F和位置和位置r為矢量為矢量22dtrdmF0322rrdtrd軌道平面坐標(biāo)系軌道平面坐標(biāo)系衛(wèi)星軌道半徑的方程衛(wèi)星軌道半徑的方程0)(2/32020000020202020yxyyxxdtydydtxdx軌道平面坐標(biāo)系下衛(wèi)星運(yùn)動方程軌道平面坐標(biāo)系下衛(wèi)星運(yùn)動方程:0000000000000000sincossincossincosryrxryrx采用極坐標(biāo)表示上述方程采用

5、極坐標(biāo)表示上述方程20000020200002022020000000002000002020000202000000202000000202202000000000sincoscos2sincossinsincossinsin2coscossinsinsincossincoscosdtdrrdtddtdrdtddtrddtyddtdrdtdrdtdyrydtdrrdtddtddtdrdtrddtdrdtdrdtddtdrdtddtdrdtrddtxddtdrdtdrdtdxrx公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)02020202000000022020002002020200000000220200002000

6、002020000202202000000sinsincossin2cossincoscossincossin2cossincoscossinsin2cossincosdtdrdtdrdtddtdrdtrdrdtdrdtdrdtddtdrdtrdrdtdrrdtddtddtdrdtrddtxdxrx公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)02020202000000020020202020002002000000220200002000002020000202202000000coscossincos2cossinsincossinsincos2sinsincossincoscos2sinsincosdtdrdtdr

7、dtdrdtddtrdrdtdrdtdrdtdrdtddtrdrdtdrrdtddtdrdtddtrddtydyry公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)20000202202/3022002200000000000002/320200000sincos1sincossincossinsincoscos)(rrrrrrrrrryxyyxx上述幾式帶入直角坐標(biāo)方程，將上述幾式帶入直角坐標(biāo)方程，將r0方向表達(dá)方向表達(dá)式與式與0方向表達(dá)式分別列等式可得：方向表達(dá)式分別列等式可得：20200202rdtdrdtrd02002020dtddtdrdtdr公式推導(dǎo)公式推導(dǎo) 20200202rdtdrdtrd02002020dt

8、ddtdrdtdr極坐標(biāo)下衛(wèi)星運(yùn)動微分方程極坐標(biāo)下衛(wèi)星運(yùn)動微分方程)cos(1000epr衛(wèi)星軌道半徑的方程衛(wèi)星軌道半徑的方程橢圓偏心率橢圓偏心率e環(huán)繞角動量環(huán)繞角動量h橢圓半焦弦橢圓半焦弦/ )(2hp 20222020202020002000200000020002002000202011,1002dUdUhdtddUdhddUhdtddtrdddUhdtdrddUUUddddrhUddrdtdddrdtdrhUdtdrUhdtdrdtdrdtddtddtdrdtdr公式推導(dǎo)公式推導(dǎo))cos(1cos1cos11coscos0,1000022200020000202222022322022

9、2202002023242200ephAhhAUrhAUAddhUhUdUdUUhdUdUhrdtdrdtrdUhUhUdtdr公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)開普勒三定律開普勒三定律(1)開普勒第一定律（軌道定律）：一般是橢圓，地球開普勒第一定律（軌道定律）：一般是橢圓，地球的中心位于橢圓的一個焦點(diǎn)上。的中心位于橢圓的一個焦點(diǎn)上。偏心率偏心率abae/22)1/(2epa長半軸長半軸短半軸短半軸2/12)1 (eab00cos1epr半焦距半焦距22baaec開普勒三定律開普勒三定律(2)開普勒第二定律（面積定律）：位置矢量在單位時開普勒第二定律（面積定律）：位置矢量在單位時間內(nèi)掃過的間內(nèi)掃過的(sweep

10、 out) 面積一定面積一定,即角動量守恒即角動量守恒hdtdtdtdrdA5 . 05 . 0020開普勒三定律開普勒三定律(3)開普勒第三定律（軌道周期定律）：周期開普勒第三定律（軌道周期定律）：周期T與軌道半長與軌道半長軸軸a的的3/2次方成正比次方成正比/22/3aT 給出了周期和軌道大小之間的固定關(guān)系給出了周期和軌道大小之間的固定關(guān)系322222222224)1 ()1 (4)1 (425 . 0)5 . 0/(aeeaaeabaTpabhabhSTabS公式推導(dǎo)：公式推導(dǎo)：開普勒三定律開普勒三定律(4)u參照物是慣性空間而不是被環(huán)繞的中心體參照物是慣性空間而不是被環(huán)繞的中心體!實(shí)際

11、上地球與衛(wèi)星同樣進(jìn)行橢圓運(yùn)動，兩個橢圓的焦實(shí)際上地球與衛(wèi)星同樣進(jìn)行橢圓運(yùn)動，兩個橢圓的焦點(diǎn)為地球點(diǎn)為地球衛(wèi)星雙體的質(zhì)心，只是由于地球與衛(wèi)星衛(wèi)星雙體的質(zhì)心，只是由于地球與衛(wèi)星相比質(zhì)量較大相比質(zhì)量較大,因而地球自身的橢圓運(yùn)動近似為不動，因而地球自身的橢圓運(yùn)動近似為不動，雙體雙體質(zhì)心質(zhì)心地球質(zhì)心地球質(zhì)心u衛(wèi)星軌道保持完全靜止的條件衛(wèi)星軌道保持完全靜止的條件(GEO軌道軌道)圓形軌道（偏心率為圓形軌道（偏心率為0）位于正確的高度上（周期位于正確的高度上（周期T）軌道必須位于赤道平面上軌道必須位于赤道平面上uGEO衛(wèi)星的環(huán)繞周期恒星日（衛(wèi)星的環(huán)繞周期恒星日（23小時小時56分分4.1秒）秒）恒星日以慣性

12、空間為參考空間恒星日以慣性空間為參考空間太陽日（太陽日（24小時）以太陽為參照物小時）以太陽為參照物恒星日恒星日衛(wèi)星的定位衛(wèi)星的定位軌道方程改寫為軌道方程改寫為直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系若軌道的形狀是橢圓的，則衛(wèi)星在軌道上若軌道的形狀是橢圓的，則衛(wèi)星在軌道上各點(diǎn)的瞬時角速度各不相同各點(diǎn)的瞬時角速度各不相同020cos1)1 (eear000000sincosryrx)/()(/ )2(2/32/1aT平均角速度平均角速度中心異常角和平均異常角中心異常角和平均異常角中心異常角中心異常角E與與r0的關(guān)系：的關(guān)系：)cos1 (0EearEaeracos0)cos1 (coscos)1 (/ )cos(c

13、os/ 1/ )1 ()cos1/()1 (cos/ )cos(/ )cos(/ )(cos00202000202000000EearEaeraaeEaerearaeEaereaeearraeEaaraeaxCOE中心異常角中心異常角E與平均角速度關(guān)系：與平均角速度關(guān)系：dEEedt)cos1 ( EeEttpsin)(積分得到：積分得到：平均異常角平均異常角M：（平均速度沿外接圓運(yùn)動弧長）：（平均速度沿外接圓運(yùn)動弧長）EeEttMpsin)(中心異常角和平均異常角中心異常角和平均異常角dtdteapdEEedtEeapdtprpdtpedEEeeddtpedhdtdepeprhdtdrddE

14、EeeEeardEeadrEeayrdEEedteapEeareprhp)1(222cos1320cos1320203200/ )(0202000200202002000200021cos1cos1cos1cos11cos1)cos1 (cos1,cos11cos1,1sin1sin)cos1 (公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)衛(wèi)星定位的具體步驟衛(wèi)星定位的具體步驟己知：近地點(diǎn)時刻己知：近地點(diǎn)時刻tp、偏心率、偏心率e以及半長軸以及半長軸a求解：衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)的位置坐標(biāo)求解：衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)的位置坐標(biāo)(r0,0),(x0,y0);/()(2/32/1aMttMp);(EMEeE;sin00;cosrEaera

15、0020;cos1)1 (eear00000000,;sin;cosyxryrx地心赤道參照系地心赤道參照系地心赤道參照系：有必要推導(dǎo)出衛(wèi)地心赤道參照系：有必要推導(dǎo)出衛(wèi)星相對于地面位置的旋轉(zhuǎn)變換式星相對于地面位置的旋轉(zhuǎn)變換式（地心與觀測點(diǎn)不重合（地心與觀測點(diǎn)不重合)xi軸自地心指向白羊?qū)m第軸自地心指向白羊?qū)m第1星的定點(diǎn)星的定點(diǎn)坐標(biāo)系在太空中不是靜止不變的坐標(biāo)系在太空中不是靜止不變的（xi，yi）平面包含了赤道平面）平面包含了赤道平面右上升角右上升角RA：在赤道平面內(nèi)從在赤道平面內(nèi)從 xi軸向東測得的角軸向東測得的角距離距離地心赤道系統(tǒng)中衛(wèi)星位置的確定地心赤道系統(tǒng)中衛(wèi)星位置的確定極點(diǎn)：軌道面和赤

16、道面垂直極點(diǎn)：軌道面和赤道面垂直相交的相交的2個交點(diǎn)個交點(diǎn)上升極點(diǎn)上升極點(diǎn)下降極點(diǎn)下降極點(diǎn)上升極點(diǎn)的右上升角上升極點(diǎn)的右上升角傾角傾角i：軌道平面和赤：軌道平面和赤道平面的夾角道平面的夾角近地點(diǎn)變量：上升極近地點(diǎn)變量：上升極點(diǎn)與近地點(diǎn)所構(gòu)成的點(diǎn)與近地點(diǎn)所構(gòu)成的夾角夾角軌道元素軌道元素u軌道元素：確定軌道元素：確定t時刻衛(wèi)星的絕對坐標(biāo)需要的時刻衛(wèi)星的絕對坐標(biāo)需要的6個個 已知參量已知參量u偏心率偏心率eu半長軸半長軸au近地時刻近地時刻tpu上升極點(diǎn)的右上升角上升極點(diǎn)的右上升角 u傾角傾角iu近地點(diǎn)變量近地點(diǎn)變量仰角的確定仰角的確定經(jīng)度和緯度：經(jīng)度和緯度：英國倫敦的格林威治英國倫敦的格林威治0經(jīng)

17、度經(jīng)度北緯為；南緯為北緯為；南緯為經(jīng)度可以表示經(jīng)度可以表示GEO衛(wèi)星位置衛(wèi)星位置地面站天線所指向的坐標(biāo)地面站天線所指向的坐標(biāo)方位角（方位角（Az）：自地理北極）：自地理北極到衛(wèi)星在地面站平面上的投到衛(wèi)星在地面站平面上的投影往東測得的角影往東測得的角仰角（仰角（El）：沿地面到衛(wèi)星）：沿地面到衛(wèi)星的方向與水平面所成的角的方向與水平面所成的角星下點(diǎn)星下點(diǎn)星下點(diǎn)：地心與衛(wèi)星的連線和地球表面的交點(diǎn)星下點(diǎn)：地心與衛(wèi)星的連線和地球表面的交點(diǎn)u位于衛(wèi)星的垂直下方位于衛(wèi)星的垂直下方u赤道上空的衛(wèi)星其星下點(diǎn)在赤道上赤道上空的衛(wèi)星其星下點(diǎn)在赤道上u用星下點(diǎn)來表示用星下點(diǎn)來表示GEO在軌道上的位置（用東經(jīng)來表示）在

18、軌道上的位置（用東經(jīng)來表示）仰角的計(jì)算（仰角的計(jì)算（1 1）3個矢量：個矢量：rs , re , d仰角的計(jì)算（仰角的計(jì)算（2 2）地球站和衛(wèi)星站之間的夾角地球站和衛(wèi)星站之間的夾角)sin()sin()cos()cos()cos()cos(seesseLLllLLLe：地面站北緯，：地面站北緯，Ls：星下點(diǎn)北緯，：星下點(diǎn)北緯，le：地面站西經(jīng)，：地面站西經(jīng)，ls星下點(diǎn)西經(jīng)星下點(diǎn)西經(jīng)2/12)cos(21sesesrrrrrd由余弦定理得到由余弦定理得到仰角仰角El 和和的關(guān)系：的關(guān)系：90El)cos()sin(El仰角的計(jì)算（仰角的計(jì)算（3 3）)sin()sin(drs根據(jù)正弦定理：根據(jù)正

19、弦定理：上述幾式聯(lián)立得到：上述幾式聯(lián)立得到：2/12)cos(21)sin()sin()cos(sesesrrrrdrEl仰角的計(jì)算（仰角的計(jì)算（4）GEO衛(wèi)星的特殊情衛(wèi)星的特殊情況緯度緯度Ls0)cos()cos()cos(esellLrs，re已知已知kmrkmres137.6378,17.421642/12/12)cos(30253825. 002288235. 1 )sin()cos(21)sin()sin()cos(sesesrrrrdrElGEO衛(wèi)星的方位角衛(wèi)星的方位角Az中間角中間角：)sin(| )( |tanarctaneesLll情況情況1：地面站位于北半球：地面站位于北半

20、球：衛(wèi)星位于地面站東南方向：衛(wèi)星位于地面站東南方向：Az=180- 衛(wèi)星位于地面站西南方向：衛(wèi)星位于地面站西南方向：Az=180+ 情況情況2：地面站位于南半球：地面站位于南半球：衛(wèi)星位于地面站東北方向：衛(wèi)星位于地面站東北方向：Az=衛(wèi)星位于地面站西北方向：衛(wèi)星位于地面站西北方向：Az=360- 可見性預(yù)測可見性預(yù)測仰角仰角El必須大于一個最小值必須大于一個最小值要使要使0El必須必須)cos(esrr serrarccos地面站與星下點(diǎn)所形成的中心角地面站與星下點(diǎn)所形成的中心角GEO衛(wèi)星衛(wèi)星 加速加速偏離偏離指向赤道突起區(qū)的力：指向赤道突起區(qū)的力：方向與地心引力不會重合方向與地心引力不會重合

21、具體方向與衛(wèi)星位置經(jīng)度有關(guān)具體方向與衛(wèi)星位置經(jīng)度有關(guān)4個平衡點(diǎn)：個平衡點(diǎn)：2個穩(wěn)定點(diǎn)個穩(wěn)定點(diǎn)(同步軌道墓地點(diǎn)）同步軌道墓地點(diǎn)）2個不穩(wěn)定點(diǎn)個不穩(wěn)定點(diǎn)軌道攝動傾角變化軌道攝動傾角變化衛(wèi)星受到軌道平面以外的加速力作用衛(wèi)星受到軌道平面以外的加速力作用傾角發(fā)生變化傾角發(fā)生變化軌道攝動傾角變化軌道攝動傾角變化靜止衛(wèi)星：靜止衛(wèi)星：受到月球作用力是太陽的受到月球作用力是太陽的2倍左右倍左右軌道平面會自赤道面以每年軌道平面會自赤道面以每年0.85的平均速度變化的平均速度變化變化速率：變化速率：隨太陽、月球和衛(wèi)星的相對位置變化而變化：同側(cè)高，異隨太陽、月球和衛(wèi)星的相對位置變化而變化：同側(cè)高，異側(cè)低側(cè)低隨傾角的變

22、化而變化：隨傾角的變化而變化：14.67,14.67 (0時最大；時最大； 0 -14.67 每每26.6年年 ）平均半徑平均半徑質(zhì)量質(zhì)量平均軌道半徑平均軌道半徑旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)周期太陽太陽696000km333432單位單位30000光年光年25.04地球日地球日月球月球1738.2km0.012單位單位384500km27.3地球日地球日地球地球6378.14km1.0單位單位149597870km1地球日地球日軌道攝動自動糾正軌道攝動自動糾正地面控制站地面控制站飛行控制器飛行控制器平面內(nèi)變化（經(jīng)度偏移）平面內(nèi)變化（經(jīng)度偏移）平面間變化（傾角變化）平面間變化（傾角變化）GEO： 控制星下點(diǎn)經(jīng)緯

23、度在控制星下點(diǎn)經(jīng)緯度在0.05度度平面內(nèi)變化控制偏心率、經(jīng)度平面內(nèi)變化控制偏心率、經(jīng)度平面間變化控制傾角平面間變化控制傾角控制方法：控制方法：1.第一次點(diǎn)火后就開始糾正傾角和經(jīng)度的偏移；第一次點(diǎn)火后就開始糾正傾角和經(jīng)度的偏移；2. 兩個控制器分離：兩個控制器分離：第第1次點(diǎn)火：偏心率、經(jīng)度次點(diǎn)火：偏心率、經(jīng)度第第2次點(diǎn)火：傾角次點(diǎn)火：傾角衛(wèi)星發(fā)射和運(yùn)載工具（衛(wèi)星發(fā)射和運(yùn)載工具（1 1）進(jìn)入穩(wěn)定軌道的必要條進(jìn)入穩(wěn)定軌道的必要條件：件： 速度矢量速度矢量 軌道高度軌道高度例如例如GEO：h=35786km；v=3074m/s運(yùn)載工具：分級運(yùn)載；運(yùn)載工具：分級運(yùn)載；大部分能量耗在大部分能量耗在32公

24、里公里內(nèi)內(nèi) 易耗運(yùn)載工具易耗運(yùn)載工具（ELV） 可再用運(yùn)載工具可再用運(yùn)載工具（RLV）傾角：發(fā)射中除高度外的另一重要參量傾角：發(fā)射中除高度外的另一重要參量赤道上發(fā)射的好處赤道上發(fā)射的好處地球自轉(zhuǎn)給發(fā)射的衛(wèi)星帶來地球自轉(zhuǎn)給發(fā)射的衛(wèi)星帶來0.47km/s(即即1610km/h)的速度的速度在在900km赤道軌道上衛(wèi)星速度為赤道軌道上衛(wèi)星速度為7.4km/s額外需要的速度為額外需要的速度為(7.4-0.47) km/s=6.93km/s；節(jié)約節(jié)約6的能量。的能量。在緯度為在緯度為X度的地方發(fā)射靜止軌道衛(wèi)星度的地方發(fā)射靜止軌道衛(wèi)星1.進(jìn)入一個與赤道成進(jìn)入一個與赤道成X度夾角的軌道；度夾角的軌道；2.提

25、供速度增量，進(jìn)入赤道面提供速度增量，進(jìn)入赤道面衛(wèi)星發(fā)射和運(yùn)載工具（衛(wèi)星發(fā)射和運(yùn)載工具（2）中國長征系列火箭（中國長征系列火箭（1 1）“長征長征1號號”運(yùn)載火箭運(yùn)載火箭中國自中國自1956年開始展開現(xiàn)代火年開始展開現(xiàn)代火箭的研制工作箭的研制工作1970年年4月月24日日“長征長征1號號”運(yùn)運(yùn)載火箭誕生載火箭誕生,首次發(fā)射首次發(fā)射“東方紅東方紅1號號”衛(wèi)星成功衛(wèi)星成功 三級火箭三級火箭 主要用于發(fā)射近地軌道小型主要用于發(fā)射近地軌道小型有效載荷有效載荷 火箭全長火箭全長29.86米，最大直徑米，最大直徑2.25米，起飛重量米，起飛重量81.6噸噸,起飛推起飛推力力112噸，能把噸，能把300千克重

26、的衛(wèi)千克重的衛(wèi)星送入星送入440公里高的近地軌道公里高的近地軌道中國長征系列火箭（中國長征系列火箭（2 2）“長征長征2號號”運(yùn)載火箭是中國的航運(yùn)載火箭是中國的航天運(yùn)載器的基礎(chǔ)型號天運(yùn)載器的基礎(chǔ)型號1975年年11月月26日，日，“長征長征2號號”火火箭完成了中國第一顆返回式衛(wèi)星的箭完成了中國第一顆返回式衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)。發(fā)射任務(wù)。 兩級火箭兩級火箭 全長全長31.17米，最大直徑米，最大直徑3.35米，米，起飛重量起飛重量190噸，能把噸，能把1.8噸的衛(wèi)星噸的衛(wèi)星送入距地面數(shù)百公里的橢圓形軌道送入距地面數(shù)百公里的橢圓形軌道 改進(jìn)型改進(jìn)型“長征長征2號號C”火箭火箭 ；“長征長征2號號D”火箭

27、火箭 ；“長征長征2號號E”捆綁火箭捆綁火箭中國長征系列火箭（中國長征系列火箭（3 3）“長征長征3號號”運(yùn)載火箭是在運(yùn)載火箭是在“長征長征2號號”火箭基礎(chǔ)上于火箭基礎(chǔ)上于1984年研制成功的年研制成功的 增加的第三級采用低溫高能液氫液氧增加的第三級采用低溫高能液氫液氧發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī) 火箭全長火箭全長44.86米，一、二級直徑米，一、二級直徑3.35米，三級直徑米，三級直徑2.25米米,起飛重量起飛重量204.88噸，噸，同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為1.6噸。噸。中國火箭發(fā)展上的重要里程碑：中國火箭發(fā)展上的重要里程碑： 它首次采用了液氫、液氧作火箭推進(jìn)它首次采用了液氫、液氧作火箭

28、推進(jìn)劑；劑； 首次實(shí)現(xiàn)火箭的多次啟動；首次實(shí)現(xiàn)火箭的多次啟動； 首次將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌首次將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。道。中國長征系列火箭（中國長征系列火箭（4 4）“長征長征4號號”系列運(yùn)載火箭包括系列運(yùn)載火箭包括“風(fēng)暴風(fēng)暴1號號”、“長長征征4號號”、“長征長征4號號A”、“長征長征4號號B”等火箭。等火箭?！帮L(fēng)暴風(fēng)暴1號號”為兩級液體火箭，主要用于發(fā)射低軌道為兩級液體火箭，主要用于發(fā)射低軌道衛(wèi)星，并成功完成一箭三星的發(fā)射任務(wù)?；鸺L衛(wèi)星，并成功完成一箭三星的發(fā)射任務(wù)?；鸺L32.57米，最大直徑米，最大直徑3.35米。米。1982年停年停止使用。止使用?！伴L征長征4號號”是

29、在是在“風(fēng)暴風(fēng)暴1號號”基礎(chǔ)上研制的三級?；A(chǔ)上研制的三級常規(guī)運(yùn)載火箭，作為發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星運(yùn)載規(guī)運(yùn)載火箭，作為發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星運(yùn)載火箭的另一方案，其后改型為火箭的另一方案，其后改型為“長征長征4號號A”,用于發(fā)用于發(fā)射同步軌道衛(wèi)星?；鸺L射同步軌道衛(wèi)星。火箭長41.9米，最大直徑米，最大直徑3.35米。米?！伴L征長征4號號B”是在是在“長征長征4號號A”基礎(chǔ)上發(fā)展的一種運(yùn)基礎(chǔ)上發(fā)展的一種運(yùn)載能力更大的運(yùn)載火箭，主要用于發(fā)太陽同步軌道載能力更大的運(yùn)載火箭，主要用于發(fā)太陽同步軌道的對地觀察應(yīng)用衛(wèi)星?；鸺L的對地觀察應(yīng)用衛(wèi)星?；鸺L45.58米，最大直徑米，最大直徑3.35米。米。

30、主要國家或地區(qū)的主要火箭型號前主要國家或地區(qū)的主要火箭型號前5050次或早期的發(fā)射記錄次或早期的發(fā)射記錄國家國家 型號型號 完成時間段完成時間段 發(fā)射發(fā)射 (次次) 失敗失敗 (次次) 成功率成功率 蘇聯(lián)蘇聯(lián) 各型號總計(jì)各型號總計(jì) 1957/101963/04 50 19 62% 質(zhì)子號系列質(zhì)子號系列 1965/071975/06 50 16 70% 四級質(zhì)子號四級質(zhì)子號 1967/031978/10 50 14 72% 美國美國 各型號總計(jì)各型號總計(jì) 1955/071960/04 50 30 40% 雷神系列雷神系列 1958/081961/11 50 17 66.70% 宇宙神系列宇宙神系

31、列 1958/121964/02 50 18 64% 歐聯(lián)歐聯(lián) 歐洲號歐洲號 _11 7 36.40% 歐空局歐空局 阿里安阿里安1979/121992/04 50 5 90% 日本日本 各型號總計(jì)各型號總計(jì)1966/091990/12 50 9 82% 印度印度 各型號總計(jì)各型號總計(jì)1979/081994/10 10 4 60% 中國中國 長征火箭長征火箭1970/041997/12 49 6 87.75% 航天事業(yè)風(fēng)險高航天事業(yè)風(fēng)險高 在前在前50發(fā)的統(tǒng)計(jì)中，長征火箭的發(fā)的統(tǒng)計(jì)中，長征火箭的 成功率比較高，低于歐空局的阿成功率比較高，低于歐空局的阿里安火箭但高于日本、美國里安火箭但高于日本

32、、美國 以及前蘇聯(lián)的火箭成功率。以及前蘇聯(lián)的火箭成功率。完成完成50次發(fā)射的時間差別很大：次發(fā)射的時間差別很大： 美國只用了不到美國只用了不到5年年 的時間，蘇聯(lián)是的時間，蘇聯(lián)是6年，而我國則需要年，而我國則需要28年年航天事業(yè)需要高投入航天事業(yè)需要高投入航天領(lǐng)域受到普遍重視，無論是發(fā)達(dá)國家如蘇、美，還是發(fā)展中航天領(lǐng)域受到普遍重視，無論是發(fā)達(dá)國家如蘇、美，還是發(fā)展中國家，如印度，國家，如印度，由于各國對航天高技術(shù)都嚴(yán)格控制、封鎖，要走在世界前列或者由于各國對航天高技術(shù)都嚴(yán)格控制、封鎖，要走在世界前列或者要跟蹤先進(jìn)技術(shù)，需要在一段時間內(nèi)有相當(dāng)強(qiáng)度的持續(xù)的財(cái)力投要跟蹤先進(jìn)技術(shù)，需要在一段時間內(nèi)有相當(dāng)強(qiáng)度的持續(xù)的財(cái)力投入。入。發(fā)射記錄得到的啟發(fā)發(fā)射記錄得到的啟發(fā)將衛(wèi)星送入對地靜止軌道將衛(wèi)星送入對地靜止軌道1.對地靜止轉(zhuǎn)移軌道和對地靜止轉(zhuǎn)移軌道和AKM步驟步驟1：進(jìn)入：進(jìn)入LEO軌道軌道步驟步驟2：環(huán)繞數(shù)周，完：環(huán)繞數(shù)周，完成對軌道參數(shù)的測量成對軌道參數(shù)的測量步驟步驟3：