长征一号火箭为啥不采用两级液体火箭入轨，还新研一个三级固体发动机呢？
长征一号火箭，作为中国航天史上的里程碑之作，它选择采用“两级液体 + 一级固体”的构型，而不是简单地延续早期液体火箭的两级设计，这背后其实有着非常具体和深刻的技术考量。如果直接套用两级液体火箭，在当时的条件下，会遇到不少难以逾越的障碍。咱们掰开了揉碎了聊聊，看看当初咱们的老一辈航天人是怎么考虑的。
首先，我们要理解长征一号的设计目标：把中国的第一颗人造卫星“东方红一号”送入预定轨道。 这可不是个简单任务。卫星需要达到一定的速度和高度才能进入地球轨道，这就对火箭的推力、比冲（可以理解为燃料燃烧产生的能量效率）以及整个火箭的结构提出了很高的要求。
为什么不直接采用两级液体火箭？这涉及到几个关键问题：
1. 技术成熟度和可靠性挑战：
当时中国液体火箭技术的发展水平： 尽管长征系列火箭的前身已经进行了许多探索，但在“东方红一号”立项时，中国在大型液体火箭发动机的设计、制造和可靠性方面，特别是对于高轨道运载火箭所需的复杂系统，仍然处于起步阶段。要研制两级高效、大推力的液体火箭，需要攻克大量关键技术，包括高可靠性的发动机、燃料和氧化剂的输送系统、复杂的阀门控制、精确的姿态控制等等。这些都是需要时间和经验积累才能逐步完善的。
长征一号的“应急”属性： 长征一号的研制过程带有一定的紧迫性。为了尽快实现卫星上天，选择一条相对可控、风险较低的技术路线是至关重要的。相较于从头开始研制一套全新的、更为复杂的两级大推力液体火箭系统，利用已有的技术基础，并在此基础上进行改进和创新，显得更为务实。
2. 发动机性能的权衡与补充：
对高比冲的需求： 要将卫星送入轨道，需要火箭末级提供最后的加速。液体火箭发动机虽然比冲高（能量转化效率高），但要达到所需的轨道速度，往往需要更大的推力或者更高的效率。当时中国的大型液体火箭发动机虽然在不断进步，但可能在推力、可靠性以及与火箭整体匹配方面存在一些限制，需要有能力补充这一点。
固体发动机的优势： 相对于液体火箭，固体火箭发动机结构相对简单，操作方便，可以瞬间提供巨大的推力。虽然它的比冲通常不如液体发动机，但在“末级加速”这个环节，一个设计得当的固体发动机可以有效地弥补液体火箭可能存在的推力短板，而且其结构紧凑，集成难度相对较低。
3. 成本和研制周期的考量：
液体火箭的复杂性： 液体火箭发动机涉及精密的泵、阀门、燃烧室、喷管等部件，制造工艺复杂，对材料要求极高。研制一套全新的、适用于高轨道运载的液体火箭系统，其研发周期和成本都会非常巨大。
固体发动机的相对优势： 固体发动机虽然也有复杂的配方和制造工艺，但总体而言，其系统集成度和对地面基础设施的要求相对较低。在当时国家整体工业基础相对薄弱的情况下，选择固体作为末级，可以在一定程度上缩短研制周期，降低成本，并提高火箭的整体研制进度。
那么，为什么是“三级固体”？
这里可能存在一个概念上的小误会。长征一号火箭实际采用的是“两级液体 + 一级固体”的构型。为什么选择这一级固体发动机，而不是继续使用液体发动机？主要原因如下：
末级加速的特殊需求： 火箭的第一级和第二级主要负责将载荷推离地面，克服重力和大气阻力，达到一个相对较高的速度。而第三级（末级）的任务是进行最后的轨道修正和加速，将载荷精确地送入预定轨道。这个过程对推力的要求可能不如初级高，但对控制精度和点火可靠性有极高的要求。
固体发动机的优势在末级体现：
高比冲与高推力并存： 虽然前面提到固体发动机比冲通常不如液体，但经过优化设计，其比冲可以满足末级加速的要求。更重要的是，固体发动机可以在短时间内提供一个非常高的初始推力，帮助卫星在离开液体火箭级后快速达到轨道速度。
结构简单，可靠性高： 对于末级而言，结构简单意味着更少的故障点。固体发动机通常只有一个燃烧室，没有复杂的泵和阀门系统，这大大降低了在真空环境中或高空点火失效的风险。它的密封性更好，不易发生泄漏。
重量轻，体积小： 同样的推力下，固体火箭发动机往往比液体火箭发动机更轻巧，这对于末级来说非常关键，可以进一步提高火箭的载荷能力。
成本和研制周期： 如前所述，末级采用固体发动机在成本和研制周期上可能比设计全新的液体末级更有优势。
总结一下，长征一号火箭选择“两级液体 + 一级固体”的构型，是当时中国航天技术水平、工程能力、研制周期和成本等多方面因素权衡的结果。
两级液体火箭 负责提供主要的推力和加速度，克服重力和大气阻力，将火箭送入大气层外。这是液体火箭发挥其高比冲优势的主战场。
一级固体火箭 作为末级，则利用其结构简单、推力集中、点火可靠、体积小等特点，完成最后的轨道加速和修正任务，将“东方红一号”精确送入预定轨道。它就像一个“加速器”或“精准制导棒”，帮助火箭完成“最后一公里”。
这种构型可以说是当时中国航天人智慧和务实的体现，在有限的条件下，最大限度地实现了既定目标，为中国航天事业奠定了坚实的基础。这并非不思进取，而是在当时特定历史条件下，最符合实际、最可行、最有效的一条技术路线。
首先，我们要理解长征一号的设计目标：把中国的第一颗人造卫星“东方红一号”送入预定轨道。 这可不是个简单任务。卫星需要达到一定的速度和高度才能进入地球轨道，这就对火箭的推力、比冲（可以理解为燃料燃烧产生的能量效率）以及整个火箭的结构提出了很高的要求。
为什么不直接采用两级液体火箭？这涉及到几个关键问题：
1. 技术成熟度和可靠性挑战：
当时中国液体火箭技术的发展水平： 尽管长征系列火箭的前身已经进行了许多探索，但在“东方红一号”立项时，中国在大型液体火箭发动机的设计、制造和可靠性方面，特别是对于高轨道运载火箭所需的复杂系统，仍然处于起步阶段。要研制两级高效、大推力的液体火箭，需要攻克大量关键技术，包括高可靠性的发动机、燃料和氧化剂的输送系统、复杂的阀门控制、精确的姿态控制等等。这些都是需要时间和经验积累才能逐步完善的。
长征一号的“应急”属性： 长征一号的研制过程带有一定的紧迫性。为了尽快实现卫星上天，选择一条相对可控、风险较低的技术路线是至关重要的。相较于从头开始研制一套全新的、更为复杂的两级大推力液体火箭系统，利用已有的技术基础，并在此基础上进行改进和创新，显得更为务实。
2. 发动机性能的权衡与补充：
对高比冲的需求： 要将卫星送入轨道，需要火箭末级提供最后的加速。液体火箭发动机虽然比冲高（能量转化效率高），但要达到所需的轨道速度，往往需要更大的推力或者更高的效率。当时中国的大型液体火箭发动机虽然在不断进步，但可能在推力、可靠性以及与火箭整体匹配方面存在一些限制，需要有能力补充这一点。
固体发动机的优势： 相对于液体火箭，固体火箭发动机结构相对简单，操作方便，可以瞬间提供巨大的推力。虽然它的比冲通常不如液体发动机，但在“末级加速”这个环节，一个设计得当的固体发动机可以有效地弥补液体火箭可能存在的推力短板，而且其结构紧凑，集成难度相对较低。
3. 成本和研制周期的考量：
液体火箭的复杂性： 液体火箭发动机涉及精密的泵、阀门、燃烧室、喷管等部件，制造工艺复杂，对材料要求极高。研制一套全新的、适用于高轨道运载的液体火箭系统，其研发周期和成本都会非常巨大。
固体发动机的相对优势： 固体发动机虽然也有复杂的配方和制造工艺，但总体而言，其系统集成度和对地面基础设施的要求相对较低。在当时国家整体工业基础相对薄弱的情况下，选择固体作为末级，可以在一定程度上缩短研制周期，降低成本，并提高火箭的整体研制进度。
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末级加速的特殊需求： 火箭的第一级和第二级主要负责将载荷推离地面，克服重力和大气阻力，达到一个相对较高的速度。而第三级（末级）的任务是进行最后的轨道修正和加速，将载荷精确地送入预定轨道。这个过程对推力的要求可能不如初级高，但对控制精度和点火可靠性有极高的要求。
固体发动机的优势在末级体现：
高比冲与高推力并存： 虽然前面提到固体发动机比冲通常不如液体，但经过优化设计，其比冲可以满足末级加速的要求。更重要的是，固体发动机可以在短时间内提供一个非常高的初始推力，帮助卫星在离开液体火箭级后快速达到轨道速度。
结构简单，可靠性高： 对于末级而言，结构简单意味着更少的故障点。固体发动机通常只有一个燃烧室，没有复杂的泵和阀门系统，这大大降低了在真空环境中或高空点火失效的风险。它的密封性更好，不易发生泄漏。
重量轻，体积小： 同样的推力下，固体火箭发动机往往比液体火箭发动机更轻巧，这对于末级来说非常关键，可以进一步提高火箭的载荷能力。
成本和研制周期： 如前所述，末级采用固体发动机在成本和研制周期上可能比设计全新的液体末级更有优势。
总结一下，长征一号火箭选择“两级液体 + 一级固体”的构型，是当时中国航天技术水平、工程能力、研制周期和成本等多方面因素权衡的结果。
两级液体火箭 负责提供主要的推力和加速度，克服重力和大气阻力，将火箭送入大气层外。这是液体火箭发挥其高比冲优势的主战场。
一级固体火箭 作为末级，则利用其结构简单、推力集中、点火可靠、体积小等特点，完成最后的轨道加速和修正任务，将“东方红一号”精确送入预定轨道。它就像一个“加速器”或“精准制导棒”，帮助火箭完成“最后一公里”。
这种构型可以说是当时中国航天人智慧和务实的体现，在有限的条件下，最大限度地实现了既定目标，为中国航天事业奠定了坚实的基础。这并非不思进取，而是在当时特定历史条件下，最符合实际、最可行、最有效的一条技术路线。
网友意见
因为长征一号是在东风三号导弹的基础上研制的，因为运力不够，所以直接添加一个三级来打卫星。时间紧，国家穷，不可能从头搞一型专门的运载火箭，都是拿战略导弹改装。为啥不采用两级液体火箭入轨？有啊，在东风五号基础上研制的长征二号就是两级液体火箭入轨。
评论区给我纠正，长征一号是在东风四号导弹基础上研制的，给你们科普一下，东风四号和长征一号是同期发展，一弹两用的产物，均是在东风三号基础上研制而来的。1965年3月8-9日，七机部一院党委常委会确定，中远程导弹作为一个独立型号列入研制规划。理由是：第一，在技术上可以为洲际导弹突破两级火箭的技术；第二，在军事使用上可以覆盖中程导弹和洲际导弹之间的区域，它还可以稍加改进用于发射人造卫星；第三，在时间上可以比洲际导弹快两年。
长征一号首飞是1970年1月10日，东风四号首飞是20天后，所以长征一号怎么可能是在东风四号上发展的呢？
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