远征一号(YZ-1),又名远征一号上面级,由中国运载火箭技术研究院研制,是在火箭上增加的独立的一级飞行器,一次可发射一颗或多颗航天器。在火箭将其运送到一定轨道后,能自主飞行多次点火启动,将航天器直接送入不同轨道空间。远征一号被喻为“太空摆渡车”,主要用于执行中高轨航天器发射任务。
中国早在北斗全球卫星导航系统规划之初,就提出要在短时间内向中、高轨道发射数十颗卫星的快速组网计划。时任北斗二号工程总设计师的孙家栋提出由“上面级”执行直接发射入轨任务的设想。2009年年底,以“远征一号”命名的上面级工程研制正式启动。历经6年时间,研制团队先后突破了热控、长时间自主导航制导、长时间滑行推进剂管理等多项关键技术,开展了千余项地面试验,开展了大量的环境适应设计、分析与验证,采用了百余项新技术。2015年3月30日,远征一号完成首秀。2017年11月5日,长三乙/远征一号火箭将北斗三号首发双星顺利送入预定轨道。截至2019年12月16日,远征一号执行了15次飞行任务,将4颗北斗导航试验卫星和24颗北斗三号MEO卫星准确送入预定轨道。2023年12月26日,长征三号乙/远征一号运载火箭将第57、58颗北斗导航卫星送入预定轨道。2025年9月5日,中国使用长征三号丙运载火箭/远征一号上面级,将试验二十九号卫星发射升空。
远征一号主直径2.8米,在轨时间约6.5小时,拥有两次启动能力,推进剂为四氧化二氮/偏二甲肼,推力为6.5kN。
远征一号是中国第一个上面级。远征一号的成功研制改变了上面级与火箭原有固定、单一的组合状态,创造了灵活、多样的组合模式,极大程度挖掘了火箭的搭载潜力。此外,远征一号也是中国成功部署北斗三号MEO组网星的主力。
历史沿革
研发背景
中国早在北斗全球卫星导航系统规划之初,就提出要在短时间内向中、高轨道发射数十颗卫星的快速组网计划。为满足北斗卫星导航系统快速部署的要求,时任北斗二号工程总设计师的孙家栋提出由“上面级”执行直接发射入轨任务的设想。2009年年底,新一代北斗导航卫星重大专项工程立项,使用上面级与长三甲系列运载火箭组合实施直接入轨发射被确定为中圆轨道卫星发射方案。
研制过程
2009年年底,以“远征一号”命名的上面级工程研制正式启动。2010年8月,一院一部选派18人成立研究室,专门负责上面级的研制任务。历经6年时间,研制团队先后突破了热控、长时间自主导航制导、长时间滑行推进剂管理等多项关键技术,开展了千余项地面试验,开展了大量的环境适应设计、分析与验证,采用了百余项新技术。
发射活动
2015年3月30日,长征三号丙运载火箭搭配远征一号上面级成功将第17颗北斗导航卫星直接送入工作轨道,远征一号上面级成功完成首秀。同年7月25日,长征三号乙运载火箭搭配远征一号上面级以“一箭双星”方式将第18、19颗北斗导航卫星送入预定轨道。在此基础上,中国进一步确定了基础级加远征一号上面级“一箭双星”直接入轨发射成为北斗三号卫星工程的主要发射方式。
2017年11月5日,长三乙/远征一号火箭在西昌卫星发射中心,将北斗三号首发双星顺利送入预定轨道。2018年,远征一号试验队以一年8次任务全胜的好成绩获评一院最佳发射团队。2019年12月16日,长征三号乙/远征一号运载火箭顺利将最后一组北斗三号MEO(中圆地球轨道)组网卫星送入预定轨道,正式建成北斗全球卫星导航系统核心星座。至此,远征一号执行了15次飞行任务,将4颗北斗导航试验卫星和24颗北斗三号MEO卫星准确送入预定轨道。
2023年12月26日,长征三号乙/远征一号运载火箭在中国西昌卫星发射中心点火升空,成功将第57、58颗北斗导航卫星送入预定轨道。
2024年9月19日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,发射第五十九颗、第六十颗北斗导航卫星。2025年9月5日,中国在西昌卫星发射中心使用长征三号丙运载火箭/远征一号上面级,成功将试验二十九号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。
技术特点
“上面级”是一种运载工具,是在原有的三子级火箭上面,增加相对独立的一级,形成“四级火箭”。它就好像机场的“摆渡车”可以将乘客送往不同目的地一样,可以先后把不同的卫星直接送到工作轨道。远征一号是在火箭上增加的独立的一级飞行器,一次可发射一颗或多颗航天器。在火箭将其运送到一定轨道后,能自主飞行多次点火启动,将一个或多个航天器直接送入不同轨道空间,主要用于执行中高轨航天器发射任务。
远征一号是基本型上面级。主要针对中高轨直接入轨任务。远征一号上面级虽然只有两次启动能力,但它能够将卫星的入轨时间从数天缩短为5个多小时,而且不耗费卫星的燃料。
性能参数
远征一号主直径2.8m,推进剂为四氧化二氮/偏二甲肼,推力为6.5kN,在轨时间约为6.5h,具有两次启动能力,主要针对中高轨直接入轨任务
价值意义
远征一号的成功研制,可以减轻卫星自重、减少卫星的燃料消耗、延长卫星使用寿命,也改变了上面级与火箭原有固定、单一的组合状态,创造了灵活、多样的组合模式,模块化、组合化、系列化设计理念衍生出了可与中国新一代运载火箭组合实施发射飞行任务的上面级,极大程度挖掘了火箭的搭载潜力,提升了中国火箭满足不同用户需要的适应性,提高了中国火箭在国际发射市场的竞争力。同时,远征一号也是中国成功部署北斗三号MEO组网星的主力。
衍生型号
远征一号是中国第一个上面级。远征一号上面级的成功研制,创造了运载火箭灵活、多样的组合模式和模块化、组合化、系列化的设计理念,极大程度地挖掘了火箭的搭载潜力。此后,研制队伍通过优化改进,研制形成了远征一号甲、远征一号S、远征二号等多个上面级产品。
远征一号甲
远征一号甲在2016年6月首飞,它在远征一号上面级的基础上实现了全方位性能升级,发动机启动次数由远征一号的2次提升为20次,在外层空间工作时间由远征一号上面级的数小时提升为数天。首飞时,远征一号甲与长征七号运载火箭配合,精准入轨,还飞出了“太空眼镜蛇属”动作。
远征一号S
远征一号S,也称“远征一号商业型上面级”,在远征一号上面级的基础上进行了适应性改进,主要针对短时间飞行任务而设计,远征一号S上面级在与基础级分离完成后马上点火加速,整个飞行任务基本上在1小时以内完成,所以也省去了工作数小时所必需的设备,重量和成本也大大降低,在市场竞争中更具优势。2018年10月,远征一号S搭档长征二号丙运载火箭完成首飞。
远征二号
远征二号上面级的直径有3.8米,属于“大上面级”系列,被称为“增强版太空摆渡车”,可将约5吨的卫星直接送达36000公里高度的地球同步轨道。远征二号配备了两台推力为6.5kN的发动机,能够保证上面级在数小时之内将高轨卫星直接送入目标轨道。
远征二号是针对长征五号新一代大推力运载火箭研制的上面级,2016年11月,伴随着“长征五号系列运载火箭”的首飞,远征二号也完成了首秀,并在此次飞行中发挥了重大作用。
远征三号
远征三号由中国航天科技集团八院研制,2018年12月与长征二号丁运载火箭一起首飞,可以实现异轨多星部署。
参考资料 >
西昌卫星发射中心将于....新浪微博.2025-09-10
比“长征”更远的是“远征” ——远征一号上面级的前世今生、研制发射任务纪实.国务院国有资产监督管理委员会.2025-09-09
远征一号S上面级首飞成功.菏泽日报.2025-09-09
远征一号上面级即将首飞.中国科学院.2025-09-09
长三甲系列火箭:高密度发射打造“北斗专列”.澎湃新闻.2025-09-09
长征三号乙/远征一号运载火箭成功发射第57、58颗北斗导航卫星.澎湃新闻.2025-09-09
我国成功发射试验二十九号卫星.腾讯网.2025-09-09
带你认识远征上面级“四兄弟”.中国运载火箭技术研究院.2025-09-09
功成!远征一号完成北斗三号卫星发射任务,来看看它的前世今生.澎湃新闻.2025-09-09
我国将发射2颗北斗导航卫星.界面新闻.2025-09-09
揭秘远征系列上面级 如何让“北斗”飞得舒服?.光明网 科普中国.2025-09-09