發展曆史
研制背景
20世紀70年代，長征四号系列火箭的發展與中國通信衛星和氣象衛星的發展聯系在一起。
1975年3月31日，中國将衛星通信工程正式列入國家計劃，命名為“331工程”，明确由長征三号運載火箭發射東方紅二号通信衛星。為保證該工程按時完成，當時的七機部決定由上海研制一型常溫推進劑三級運載火箭，作為“331工程”的備用方案。最初該火箭被命名為"新長征三号"運載火箭，1982年後更名為長征四号火箭。
後來為了承擔氣象衛星、技術試驗衛星、資源衛星等發射任務，上海航天技術研究院又對長征四号火箭做了适應性改型，改型火箭正式定名為長征四号甲運載火箭。随後，在長征四号甲基礎上改進提高的長征四号乙火箭也投入運行。
20世紀90年代末期，随着氣象衛星等載荷的不斷增大（由風雲一号900千克增至風雲三号2250千克級），中國面臨着提高運載火箭能力的迫切需求，長征四号乙（SSO軌道運載能力1900千克已顯不足）的改進升級提上日程。
研制曆程
1999年3月，上海航天技術研究院啟動了長征四号乙改進型火箭的研制工作，三級采用兩次起動工作方式，實現火箭運載能力大幅增長，700千米太陽同步軌道運載能力可達2800千克；同時提高了火箭一箭多星發射能力，可滿足更多種類衛星的發射需求。
長征四号丙運載火箭整個研制周期為7年（1999～2006年），研制分方案、初樣和試樣三個階段進行。火箭的研制主要是以發射遙感衛星一号狀态進行的，該狀态基本覆蓋了長征四号丙運載火箭的所有新技術。
方案階段
根據衛星對長征四号乙火箭的技術要求，論證火箭發射總體方案，确定火箭主要技術狀态，提出火箭需适應性改進的項目及相應的關鍵技術。火箭總體和各分系統進行了方案設計，完成了工程大系統間的初步協調，形成了相關的接口文件。
初樣階段
根據方案階段确定的技術狀态，對火箭總體、分系統及設備進行詳細設計，并進行相應的生産和試驗工作。初樣階段所開展的主要研制試驗工作如下：
完成三項常規測力、測壓風洞試驗和脈動壓力試驗，為火箭設計提供了試驗依據；
完成氣動彈性試驗，确認火箭不會因為抖振激勵而導緻箭體氣動彈性發散；
完成小過載模拟飛行試驗和落塔試驗，驗證貯箱防晃措施的有效性；
完成Φ3800衛星整流罩三次地面分離試驗，表明在飛行狀态整流罩可以滿足衛星的包絡、工作環境等要求，分離全過程安全、可靠；
完成二、三級飛行狀态火箭全尺寸地面振動試驗，為穩定系統設計和速率陀螺位置确定提供試驗依據；
完成三級底部防熱試驗，驗證各設備防熱措施的有效性；
完成典型結構艙段的靜力試驗，試驗表明各結構承載能力和強度均滿足使用要求；
完成姿控發動機全系統振動試驗和系統熱試車，試驗中系統工作正常，驗證了系統設計的正确性；
完成五次三級發動機二次起動可靠性熱試車，表明發動機二次起動工作可靠；
完成單機交付、系統綜合試驗、全箭總裝和全箭集成綜合試驗，考核全箭各系統設計正确性和系統間的協調性；
完成星、箭、發射場合練，充分考核火箭與大系統間的接口協調關系，為試樣工作更好地開展奠定了基礎。
試樣階段
火箭完成了所有試樣飛行産品的生産、各系統綜合試驗、全箭總裝、全箭集成綜合試驗；同時火箭總體和各系統進行了全面的質量複查和複核複算。
2006年3月，發射遙感衛星一号的長征四号丙遙一火箭按技術流程規定完成了出廠前全部研制工作。
2006年4月27日，采用三級兩次起動的長征四号乙火箭在太原衛星發射中心首飛成功，将遙感衛星一号準确送入預定軌道。
2007年4月，中國航天科技集團公司批複，将采用三級兩次起動技術狀态的改進型火箭正式命名為長征四号丙運載火箭。
2018年5月21日，長征四号丙在西昌衛星發射中心成功将嫦娥四号任務“鵲橋”号中繼星和哈工大兩顆超長波天文觀測微衛星發射升空。這是長征四号丙運載火箭在西昌衛星發射中心首次執行任務。
2019年10月5日2時51分，中國在太原衛星發射中心用長征四号丙運載火箭，成功将高分十号衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道，任務獲得圓滿成功。這次任務是長征系列運載火箭的第314次航天飛行。
2021年12月26日11時11分，中國在太原衛星發射中心用長征四号丙運載火箭，成功将資源一号02E衛星發射升空。衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功，此次任務是長征系列運載火箭的第403次飛行。
2022年1月26日7時44分，中國在酒泉衛星發射中心用長征四号丙運載火箭，成功将L-SAR01組A星發射升空。衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。該衛星主要用于對地質環境、山體滑坡、地震災害等進行有效監測，此次任務是長征系列運載火箭的第407次飛行。
2022年3月17日15時09分，長征四号丙遙四十七火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，将遙感三十四号衛星02星準确送入預定軌道，主要用于國土普查等領域。
技術特點
總體設計
長征四号丙火箭是在原長征四号乙的基礎上經大量技術狀态改進設計而成，以全面提高火箭的任務适應性和測試發射可靠性為目标進行研制。
長征四号丙可以滿足多種衛星在發射軌道、重量和包絡空間等方面更高的要求，同時采取新的測發控模式，可以顯著提高火箭測試和發射的可靠性，縮短發射場工作周期。長征四号丙運載火箭充分繼承了長征四号乙的成熟技術，由結構系統、動力系統、控制系統、遙測系統、外測安全系統和地面測發控系統組成。
火箭研制首次采用常規三級推進系統二次起動技術和一體化測試發射控制技術。常規推進劑多次起動上面級主發動機，是發動機技術的一項重大突破，填補了中國空白；相應采取的推進劑管理技術解決了推進劑淺箱管理難題，創造了常規上面級二次起動首次飛行即獲圓滿成功的業績；運載火箭一體化測試發射控制技術在中國首次實現了系統的高度集成，解決了以往測試透明度低、周期長、操作多、可靠性差等瓶頸，在系統信息共享度、實時自動判讀能力、抗幹擾性能和測試可靠性等方面有突破性提高。
箭體布局
1、有效載荷整流罩
2、衛星
3、儀器艙
4、三級共底貯箱
5、三級發動機
6、二三級級間段
7、二級氧化劑箱
8、二級箱間段
9、二級燃料箱
10、二級遊動發動機
11、二級主發動機
12、一二級級間殼系
13、一二級級間杆系
14、一級氧化劑箱
15、一級箱間段
16、一級燃料箱
17、後過渡段
18、穩定尾翼
19、一級發動機
技術改進
主發動機二次起動
為了提高運載火箭的運載能力可采用末級火箭兩次工作的方法，即在火箭末級飛行過程中增加一個無動力滑行段，依靠地球引力實現速度方向的改變，然後再點火飛行，将衛星送入預定軌道，從而節省用于改變速度方向所消耗的推進劑，提高火箭運載能力。
末級發動機采用高空二次點火技術能大幅度提高火箭性能，世界上先進的末級或上面級火箭發動機大都具備這種能力。火箭發動機高空多次點火是一項具有當代先進水平的技術，在工程上有相當難度。中國隻有使用液氧/液氫低溫推進劑的發動機具備高空二次起動工作能力，而采用常規推進劑的主發動機并沒有高空二次起動能力。長征四号丙火箭二次起動YF-40A發動機的研制成功，是中國多次起動發動機技術方面的一項重大突破，填補了中國空白，達到了世界同類水平。
在二次起動YF-40A發動機的整個研制過程中，采用了理論分析和試驗驗證相結合的方法，解決了一系列組件、半系統和整機級的技術難題，如發動機熱泵起動、管路推進劑凍結等。尤其是渦輪泵半系統試車和整機試車中所暴露的問題，涉及高溫、高壓，或者低溫、真空等極端條件下的化學反應和傳熱、傳質過程。對液體溫度範圍很窄的常溫推進劑發動機來講，上述問題的解決，取得了常規液體主發動機二次起動的重大技術突破。
微重力淺箱推進劑
三級發動機兩次工作狀态時，發動機第一次關機後至第二次點火期間，三級火箭将經曆無動力的滑行段，此時在微重力環境下，各種幹擾因素使貯箱内推進劑不能保持沉底。液體火箭發動機能夠正常起動的一個重要條件就是進入發動機管路的推進劑不夾氣；此外，有效抑制滑行段推進劑晃動程度，可減小箭體的姿态幹擾；同時為确保第二次發動機工作期間貯箱的正常增壓，還要防止推進劑飛濺進入貯箱内頂部的增壓溢出管。因此，為了确保發動機高空第二次正常點火工作，必須對火箭三級貯箱進行推進劑管理。
推進劑管理是實現末級發動機二次點火的必要前提，針對長征四号丙火箭三級共底貯箱淺箱、液少（二次工作時間隻有30s，液面高度不到0.6米）的特點，充分利用現有的中國試驗條件，克服了比原中國外推進劑管理難度更大的淺箱狀态，經過原理性試驗、貯箱内推進劑運動特性分析和多種推進劑管理方案的比較，最終建立了一套完善、穩妥的管理系統，在中國内外各種運載火箭尚無淺箱推進劑管理的先例下，實現了發動機二次點火的供液可靠。
一體化測試發射控制
運載火箭控制系統、遙測系統、外測安全系統等箭上電氣系統的測試技術要求基本相同，其地面測發控設備的配置也基本相同，但中國運載火箭箭上電氣系統實行各自配備地面測發控設備、實行各自獨立測試的模式，采用的技術和方案差異較大，對産品質量和可靠性的保證能力和程度不一緻，經常發生各種故障。
原地面測發控設備自動化程度低，手動操作多，操作風險高；測試信息不能共享，系統指揮無法了解全箭測試過程中的所有信息，不能及時發現和處理測試過程的異常現象；測試數據不能實時判讀，測試周期長，制約靶場測試效率的提高。為提高火箭地面測試發射的可靠性、全箭測試過程的透明度，型号隊伍決定打破常規，研制新的一體化測試發射控制系統。
新研制的一體化測試發射控制系統為分布式綜合系統，采取火箭控制系統、遙測系統、外測安全系統、動力電磁閥（即三級姿控發動機、三級發動機、增壓輸送系統的電磁閥）一體化供配電、控制、測試的方案，實現對火箭一體化、遠距離測試發射；同時彙集測試過程中有線、無線遙測數據，進行實時全程自動判讀、比對和顯示。
該系統以自動化測試、發射為主，同時具備緊急情況下可應急控制的能力。一體化測試發射控制系統的研制成功創造了全新的靶場火箭測試發射指揮模式，實現了運載火箭測試發射控制的實時化、數字化、網絡化、信息化。
此外，一體化測發控系統研制成果的成功應用，使中國的運載火箭測試發射水平取得了新的進步和提高，達到與美國、法國、俄羅斯等航天技術強國同等的技術水平，标志着中國運載火箭測試發射技術的飛躍。該項目軟、硬件全部由中國自行開發，擁有自主知識産權，為中國新一代運載火箭提出的地面一體化測發控技術的實現打下了技術基礎。
相關技術
除以上幾方面外，長征四号丙火箭還研制了Φ3800衛星整流罩（為中國國内非捆綁火箭最大）、386箭機，增加了GPS測量設備等，進一步提高了火箭任務适應性。
應用前景
降低發射成本
長征四号丙火箭相對長征四号乙火箭運載能力得到了大幅提高，尤其是高軌運載能力更是成倍增長，使原來部分需要低溫上面級火箭來發射的衛星，可用該火箭發射，大大降低了衛星的發射成本。現該火箭已明确的發射任務至少10發，由此将節省大量的任務費用。
擴大應用範圍
長征四号丙火箭研制的一體化測試發射技術和大型整流罩技術都可與長征四号乙火箭通用，因此可根據具體衛星的技術要求，通過三級發動機工作方式、衛星整流罩和搭載艙等的搭配選擇，确定不同的發射狀态，來滿足不同衛星的需求，降低火箭研制成本，進一步提高火箭性價比。
長征四号丙進一步拓展了火箭應用空間，除提高了較高軌道的衛星發射能力，還提高了一箭多星發射能力，尤其為同軌多顆衛星進行演示提供了有利基礎，為星座發展提供了良好的運載工具。
新技術可推廣
YF-40A發動機填補了中國常規液體推進劑主發動機二次起動的空白，其中為實現二次起動工作所采取的推進劑排放、副系統吹除、定壓排空等技術，可供其它同類發動機借鑒。推進劑管理技術成功解決了淺箱管理的難題。該技術同樣可用在使用其他種類推進劑、需要進行高空二次點火前推進劑管理的末級火箭上。
一體化測發控系統和衛星整流罩可與長征四号乙火箭通用。此外測發控系統所代表的一體化測試發射方案可在其他中國火箭型号中推廣，系統中的多項VXI設備、地面電源、智能等效器、軟件以及相關子系統等，更可直接或在适應性修改後應用于其它運載火箭的地面測發設備
設計參數
火箭參數
運載能力
長征四号丙運載火箭的運載能力與長征四号乙相比有大幅度的提高，尤其是較高軌道的運載能力更是數倍的增加。該兩型火箭在其它軌道的運載能力對比情況與SSO軌道類似。
入軌精度
長征四号丙火箭具有較高的精度指标，其太陽同步軌道入軌精度見下表。
初始姿态精度
長征四号丙火箭可根據衛星要求進行入軌姿态調整，同時可确保較高的初始姿态精度和初始姿态穩定度，具體精度指标：
衛星整流罩包絡空間
長征四号丙火箭配套研制的外徑Ф3800衛星整流罩，與長征四号乙原有的外徑Ф2900和外徑Ф3350衛星整流罩相比，其内部包絡空間增加。衛星整流罩主要技術指标見下表。
發射記錄
所獲榮譽
2009年1月，長征四号乙/丙運載火箭被中國航天科技集團公司授予“金牌火箭”稱号。
截至2016年7月14日，長征四号丙運載火箭曾獲中國國防科技二等獎。
總體評價
長征四号丙火箭具有可靠性高和适應強的特點，綜合性能達到國際同類常規三級火箭先進水平，為中國國防現代化建設和國民經濟發展做出了重要貢獻。
長征四号丙火箭首次采用兩次啟動型YF-40C發動機；遙測系統帶寬增加，并增加了兩個攝像頭；首次搭載了末子級測量系統，可以在星箭分離後繼續監測末級的在軌情況。（《中國航天》、上海航天技術研究院評）
