长征四号乙

长征四号乙（代号：CZ-4B）是中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制的一型三级常温液体运载火箭，主要用于发射太阳同步轨道对地观察应用卫星。长征四号乙采用N2O4/UDMH推进剂，起飞重量为248.5吨，800公里太阳同步轨道运载能力为1900千克。该火箭全长45.78米，一、二级直径3.35米，三级直径2.9米，整流罩直径为2.9米或3.35米。^[1][2]

长征四号乙是在长征四号甲的基础上研制的运载能力更大的火箭，具有技术成熟、可行性高、适应性广、性能价格比合理等特点。该火箭于1989年2月启动研制，1998年5月通过试样研制评审，1999年5月10日首次发射成功，它将“风云-1号”气象卫星和“实践-5号”小型科学实验卫星，成功送入高度为 870千米的太阳同步轨道。^[3]

长征四号乙曾获国家科技进步特等奖的长征四号甲（CZ-4A）火箭的改进型号，并获得“金牌火箭”称号，现已承揽中国所有太阳同步轨道卫星的发射任务。截至2021年12月10日8时11分，中国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙遥四十七运载火箭，成功将实践六号05组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。 ^[1][4][5]

研制背景

长征四号系列运载火箭由中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院抓总研制，包括长征四号甲、长征四号乙和长征四号丙三个型号，均为常温液体推进剂三级运载火箭。其中长征四号甲火箭于1988年9月首飞成功，在完成了两次发射任务后，于1991年起停止使用。

随后，上海航天技术研究院根据中国国家空间计划，着眼满足发射尺寸和质量更大卫星的需要，在长征四号甲火箭的基础上改进设计、启动研制长征四号乙火箭。

研制历程

1989年2月，原航天工业部发文，同意用长征四号甲火箭经过适应性改进后用于发射“资源一号”卫星。改进型火箭（即后来的长征四号乙）启动研制。

1993年9月，原航天工业总公司下达火箭研制投产计划，并将改进型火箭正式命名为长征四号乙（代号：CZ-4B）火箭。

1999年5月10日，长征四号乙火箭在太原卫星发射中心首飞成功，将“风云一号C”和“实践五号”卫星送入预定轨道。该次成功发射与“中国国庆50周年”、“澳门回归”一起，被作为中国20世纪最后一年的三件大事镌刻于北京中华世纪坛。

2019年11月3日，长征四号乙运载火箭成功发射，将卫星送入预定轨道，此次发射任务还成功实施了基于栅格舵系统的一子级落区控制飞行演示验证，可对一子级返回段的姿态和落区位置进行主动控制，达到落区范围缩小85%以上的目的。

2020年9月7日，长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射，将高分十一号02星送入预定轨道。

2022年8月4日，中国在太原卫星发射中心使用长征四号乙遥四十运载火箭，成功将陆地生态系统碳监测卫星以及搭载的交通四号卫星和闵行少年星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。^[6]

2024年8月16日，中国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。^[7]

长征四号乙运载火箭由上海航天技术研究院负责研制，1989年2月开始研制。该火箭是在长征四号甲运载火箭的基础上研制的运载能力更大的火箭，主要用于发射太阳同步轨道的对地观测应用卫星。火箭主要作了下列改进：

1、加大了整流罩尺寸；

2、调整了三子级仪器舱的高度，以适应卫星对对接尺寸的需要；

3、控制系统用的程式配电器改用电子式，提高了发送程式指令的时间精度；

4、控制、遥测、跟踪测量、安全自毁系统的仪器以及电缆网均实施小型化与轻量化，以减小其质量，提高；

5、运载能力；

6、二子级增加推进剂利用系统，提高了运载能力，同时发动机则采用高空喷管方案，提高了真空比冲；

7、三子级设置了剩余推进剂排放系统。

总体设计

长征四号乙火箭是在长征四号甲基础上发展的一种运载能力更大的运载火箭，与长征四号甲相比的主要改进：

1、新研制一个大直径（内径3.0米）的卫星整流罩；

2、为适应卫星对接尺寸需要，调整了三子级仪器舱的高度；

3、控制系统用的程序配电器，由机电式改为电子式，以提高发送时序指令的时间精度；

4、控制、遥测、跟踪测量、安全自毁系统的仪器和电缆网实施小型化与轻量化，减小质量、提高运载能力、方便操作；

5、二子级火箭发动机采用高空喷管方案，以提高比冲性能；

6、二子级火箭增加推进剂利用系统，以减少安全余量，提高运载能力；

7、控制系统采用小型化的陀螺平台，大幅度减轻了结构质量；

8、三子级火箭上设置了剩余推进剂排放系统。

动力系统

长征四号乙火箭起飞质量为247吨，火箭起飞推力为302.244吨。

第一级火箭燃料为四氧化二氮+偏二甲肼；第二级火箭燃料为四氧化二氮+偏二甲肼jǐng；第三级火箭燃料为四氧化二氮+偏二甲肼。

技术改进

整流罩

长征四号乙为适应不同卫星新研制了三种直径旋转分离整流罩；二级主发动机提高比冲，动力系统提高可靠性；采用基于VXI体制的远距离一体化测发系统。

长征四号乙运载火箭还特别能适应“高空风”，该火箭配置了特殊整流罩，采用高空风被动减载技术，减小高空风引起的附加载荷，增强了火箭对风场的适应能力。

系统升级

长征四号乙还更新了多项技术状态，包括动力系统、控制系统、遥测系统、外安系统都进行了升级改进，同时测发流程也从当时的25天优化精简至18天。

格栅舵

长征四号乙火箭后期改进加装的栅格舵，是一种高效的新型气动稳定和控制舵面，具有很好的升力特性。该装置紧贴箭体折叠安装，使用时再展开，不影响主任务飞行，能大幅改善落区安全环境，为后续垂直起降重复使用运载火箭的研制奠定坚实的基础。由于采用精准落区控制技术，选用偏航机动的方法，优化火箭各级飞行段方向，大幅提高落区安全性，使火箭子级落区范围缩小85%以上。

全重：249,200千克

太阳同步轨道：1.65吨

离地质量：247吨

起飞推力：302.244吨

第一节燃料：四氧化二氮+偏二甲肼

第二节燃料：四氧化二氮+偏二甲肼

第三节燃料：四氧化二氮+偏二甲肼

长征四号乙发射记录序号起飞时间运载火箭发射场载荷轨道结果11999.05.10CZ-4BY2太原风云一号C/实践五号SSO成功21999.10.14CZ-4BY1太原中巴资源一号01星/SACISSO成功32000.09.01CZ-4BY3太原资源二号01星SSO成功42002.05.15CZ-4BY5太原风云一号D/海洋一号ASSO成功52002.10.27CZ-4BY6太原资源二号02星SSO成功62003.10.21CZ-4BY4太原中巴资源一号02星/创新一号SSO成功72004.09.09CZ-4BY7太原实践六号01组A/BSSO成功82004.11.06CZ-4BY8①太原资源二号03星SSO成功92006.10.24CZ-4BY16太原实践六号02组A/BSSO成功102007.09.19CZ-4BY17太原中巴资源一号02BSSO成功112008.10.25CZ-4BY22太原实践六号03组A/BSSO成功122008.12.15CZ-4BY20太原遥感卫星五号SSO成功132010.10.06CZ-4BY23太原实践六号04组A/BSSO成功142011.08.16CZ-4BY14太原海洋二号ASSO成功152011.11.09CZ-4BY21太原遥感卫星十二号/天巡一号SSO成功162011.12.22CZ-4BY15太原资源一号02CSSO成功172012.01.09CZ-4BY26太原资源三号/卢森堡Vesselsat-2SSO成功182012.05.10CZ-4BY12太原遥感卫星十四号/天拓一号SSO成功192013.10.25CZ-4BY25酒泉实践十六号LEO成功202013.12.09CZ-4BY10太原中巴资源一号03星SSO失败②212014.08.19CZ-4BY27太原高分二号/波兰小卫星SSO成功222014.09.08CZ-4BY28太原遥感卫星二十一号/天拓二号SSO成功232014.12.07CZ-4BY32太原中巴资源一号04星SSO成功242014.12.27CZ-4BY29太原遥感卫星二十六号SSO成功252015.06.26CZ-4BY30太原高分八号SSO成功262015.11.08CZ-4BY24太原遥感卫星二十八号SSO成功272016.05.30CZ-4BY33太原资源三号02星/2颗乌拉圭小卫星SSO成功282016.06.29CZ-4BY35酒泉实践16号02星SSO成功292017.06.15CZ-4BY31酒泉硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”、欧比特公司“珠海一号”遥感微纳卫星、星座A/B星（欧比特视频卫星-1A/1B）、阿根廷ÑuSat-3小卫星LEO成功302018.07.31CZ-4BY37太原高分十一号卫星SSO成功312018.10.25CZ-4BY34太原海洋二号B卫星、阿里巴巴“糖果罐”号迷你空间站微小卫星③SSO成功322019.04.30CZ-4BY36太原天绘二号01组卫星SSO成功332019.09.12CZ-4BY39太原资源一号02D卫星、“京师一号”卫星（首颗极地观测小卫星）、埃依斯金牛座纳星SSO成功342019.11.03CZ-4BY38太原高分七号立体测绘卫星、巅峰号卫星（潇湘一号08星）、（天仪十五号）、“黄埔一号”先导验证载荷（精致高分试验卫星）、苏丹科学实验卫星一号SSO成功352019.12.20CZ-4BY44太原中巴地球资源卫星04A星、埃塞俄比亚微小卫星、天琴一号、玉衡号、顺天号、天雁01、天雁02、未来号-1R和巴西1U小卫星SSO成功362020.7.3CZ-4BY43太原高分辨率多模综合成像卫星(高分多模卫星)和“西柏坡号”青少年科普卫星SSO成功372020.7.25CZ-4BY45太原资源三号03星、龙虾眼X射线探测卫星、天启星座一零星SSO成功382020.09.27CZ-4BY42太原环境减灾二号A、B星SSO成功392021.04.09CZ-4BY49太原试验六号03星-成功402021.05.19CZ-4BY48酒泉海洋二号D星-成功412021.08.19-太原天绘二号02组卫星-成功422021.11.20长征四号乙运载火箭太原高分十一号03星-成功432022.08.04长征四号乙遥四十运载火箭太原陆地生态系统碳监测卫星、交通四号卫星和闵行少年星-成功^[6]442024.08.16长征四号乙运载火箭西昌遥感四十三号01组卫星-成功^[7]

①、长征四号乙遥九（CZ-4BY9）的三级发动机采用了二次启动技术YF-40A，火箭的代号变更为长征四号丙遥一（CZ-4CY1）。

②、2013年12月9日，中国在太原卫星发射中心用长征四号乙遥十（CZ-4BY10）火箭发射中国与巴西合作研制的资源一号03星，由于火箭三级发动机管道堵塞，提前11秒关机，关机时火箭飞行速度仅有7.1千米/秒，卫星未能入轨。半小时后，火箭第三级和卫星在南极洲或南冰洋上空再入大气层烧毁，该次发射失利。

③、迷你空间站并不是供宇航员生活的大型空间站，而是一种新型无人太空设备。迷你空间站搭载的是运载火箭末子级试验平台。该平台是将原先运载火箭星箭分离后抛弃的末端平台进行改造，加装电源系统、测控通信系统、导航定位系统、控制管理系统等模块后改造成试验平台。原来运载火箭末子级在星箭分离、轨道钝化后完全不受控，可以在太空滞留10年以上，最终成为太空垃圾。经过改进后的火箭末子级变废为宝。实现了运载火箭末子级再开发利用。（属于一种新型的微小卫星）

2013年12月9日11时26分，中国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭发射中国与巴西合作研制的资源一号03星，火箭飞行过程中发生故障，卫星未能进入预定轨道。中巴双方正在组织有关专家分析故障原因，双方表示，对后续合作前景充满信心。

2001年，长征四号乙运载火箭获得中国国防科技一等奖和中国国家科技进步二等奖。

2009年1月，长征四号乙/丙运载火箭被中国航天科技集团公司授予“金牌火箭”称号。^[8]

长征四号乙运载火箭具备发射多种类型、不同轨道要求卫星的能力，可实施一箭单星或多星发射，其太阳同步圆轨道运载能力可达2.5吨（轨道高度700千米）。该火箭采用的“一箭多星”发射技术，既是运载火箭技术水平的体现，也是降低火箭发射成本的重要途径之一。在多星发射技术领域，长征四号乙火箭积累了许多成功经验，未来还有较大的发展空间。火箭研制方对长征四号乙进行运载能力挖潜，进一步提高该火箭的运载能力，将能为更多空间发射提供一箭多星发射和小卫星搭载服务，为中国拓展商业空间发射市场提供支撑。（上海航天技术研究院、《上海航天》评）