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長征七號運載火箭
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長征七號運載火箭,是中國運載火箭技術研究院(航天一院)為總體研制單位研制的新型液體燃料運載火箭。長征七號是中國載人航天工程為發射貨運飛船而全新研制的新一代中型運載火箭。長征七號采用“兩級半”構型,箭體總長53.1米,芯級直徑3.35米,捆綁4個直徑2.25米的助推器。近地軌道運載能力不低于14噸,700公里太陽同步軌道運載能力達5.5噸。
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發展沿革

研制背景

2020年前中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)將發射大量各種軌道的(de)(de)(de)航(hang)天(tian)(tian)器(qi),對運(yun)(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)尤其(qi)(qi)是(shi)(shi)中(zhong)(zhong)型運(yun)(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)的(de)(de)(de)需求(qiu)比較旺(wang)盛(sheng),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)已(yi)經立項研制了CZ-5、CZ-6、CZ-7運(yun)(yun)(yun)載(zai)火箭(jian),其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)長征七號(CZ-7)運(yun)(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)是(shi)(shi)為(wei)滿足載(zai)人航(hang)天(tian)(tian)工程(cheng)發射貨運(yun)(yun)(yun)飛船的(de)(de)(de)迫切需求(qiu)而(er)優(you)先發展的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)型運(yun)(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)。

長(chang)(chang)征(zheng)七號(hao)(hao)火箭的(de)最(zui)早原型(xing)(xing)(xing)是長(chang)(chang)征(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)(hao)F/H型(xing)(xing)(xing),即利用長(chang)(chang)征(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)(hao)F型(xing)(xing)(xing)的(de)成(cheng)熟(shu)技術(shu),在大體(ti)不(bu)變的(de)情況下換成(cheng)新(xin)(xin)(xin)研制(zhi)的(de)液氧煤(mei)油發(fa)(fa)動機,即換發(fa)(fa)型(xing)(xing)(xing)(H型(xing)(xing)(xing))。在同(tong)一(yi)時(shi)(shi)間上,研制(zhi)的(de)長(chang)(chang)征(zheng)五號(hao)(hao)系列運(yun)載火箭也分為大、中(zhong)(zhong)、小三型(xing)(xing)(xing),其中(zhong)(zhong)3.35米直徑的(de)中(zhong)(zhong)型(xing)(xing)(xing)與長(chang)(chang)征(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)(hao)H型(xing)(xing)(xing)有一(yi)定(ding)的(de)技術(shu)和用途重(zhong)疊性。最(zui)后決(jue)定(ding)研制(zhi)一(yi)種新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)型(xing)(xing)(xing)火箭,其綜合(he)長(chang)(chang)征(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)(hao)的(de)成(cheng)熟(shu)技術(shu)又(you)同(tong)時(shi)(shi)運(yun)用長(chang)(chang)征(zheng)五號(hao)(hao)的(de)新(xin)(xin)(xin)技術(shu),并賦予新(xin)(xin)(xin)的(de)編號(hao)(hao)“長(chang)(chang)征(zheng)七號(hao)(hao)”。

研制原則

以滿足(zu)載人航天工程后續(xu)任務(wu)要求的(de)CZ-7為基(ji)本型,論證中型火箭其他構型的(de)方(fang)案。

以基本型(xing)(xing)為(wei)基礎,通過調整助推器個(ge)數或種類(lei)和(he)增加上面(mian)級(ji)(ji)(ji)(ji)三子級(ji)(ji)(ji)(ji)實現(xian)中型(xing)(xing)火箭的系列化(hua)。如(ru):后(hou)續型(xing)(xing)號(hao)從二級(ji)(ji)(ji)(ji)半發展(zhan)成(cheng)三級(ji)(ji)(ji)(ji)半(CZ-734型(xing)(xing)),從全煤(mei)發動(dong)機發展(zhan)成(cheng)上面(mian)級(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)氫氧級(ji)(ji)(ji)(ji)(CZ-720(HO)型(xing)(xing))等等。

充(chong)分繼(ji)承新一(yi)代大型運載火箭(jian)和在役運載火箭(jian)的(de)已有研制(zhi)成果(guo);所有構(gou)型使(shi)用(yong)的(de)液(ye)體(ti)發(fa)(fa)(fa)動機均基(ji)于中國已有或正在研制(zhi)的(de)液(ye)氧(yang)(yang)煤油和液(ye)氫液(ye)氧(yang)(yang)發(fa)(fa)(fa)動機;固(gu)體(ti)助推器基(ji)于正在研制(zhi)的(de)120噸推力的(de)固(gu)體(ti)發(fa)(fa)(fa)動機。如:CZ-7繼(ji)承了CZ-2F型的(de)成熟技術,液(ye)氧(yang)(yang)煤油發(fa)(fa)(fa)動機采(cai)用(yong)與(yu)CZ-5使(shi)用(yong)同型號的(de)YF-100發(fa)(fa)(fa)動機和CZ-6使(shi)用(yong)的(de)同型號的(de)YF-115發(fa)(fa)(fa)動機。

優先發展的構型之間運(yun)載能力梯度合理,基本滿足(zu)未來中型有效載荷的不同任(ren)務的發射需求。長(chang)征七號的運(yun)力區間從(cong)1噸(dun)到15噸(dun),軌道(dao)覆(fu)蓋從(cong)LEO、SSO、GTO、GEO等不同軌道(dao)。

為滿足大量的(de)(de)中等運力(li)發射(she)需求,所發展的(de)(de)構型應滿足經濟性要求,努力(li)降低發射(she)成(cheng)本。如(ru):CZ-2的(de)(de)推進(jin)劑(ji)為有毒肼類(lei)燃料,CZ-7的(de)(de)推進(jin)劑(ji)為無毒煤油,價格僅為前者的(de)(de)三十(shi)分之一。

動力系統

YF-100

長征七號四(si)個助推(tui)器,每個使用一臺(tai)YF-100液氧煤(mei)油發動機(單擺);火箭(jian)芯一級(ji)使用兩(liang)臺(tai)YF-100液氧煤(mei)油發動機(雙擺)。

性能參數:

YF-100采(cai)用分(fen)級燃(ran)燒循環(huan),富氧預燃(ran)。

地面推力:1199.19千牛 (122.3噸)

地面(mian)比沖:2942.0米/秒(300秒)

真空推力(li):1339.48千牛 (136.7噸(dun))

真空比沖:3286.2米/秒(miao)(335秒(miao))

液氧流量:296.39千克/秒

煤油(you)流(liu)量:113.31千克/秒(miao)

總流量:409.70千克/秒(miao)

混合比:2.6

噴口面積:1.406平(ping)方米

噴(pen)口直(zhi)徑:1.338米

噴管面(mian)積(ji)比:35

推力(li)調節(jie):65%~100%

長度:3米

干重:1.9噸

助推器試車(167秒):第(di)一次(于2013年(nian)(nian)11月13日完成),第(di)二次(于2013年(nian)(nian)12月17日完成)

芯一級試(shi)車(188秒):第(di)一次(于2014年(nian)4月19日完(wan)成),第(di)二次(于2014年(nian)6月16日完(wan)成)

YF-115

長征七號火箭芯二級由(you)四臺YF-115 發(fa)動(dong)機(ji)組成,其中(zhong)兩(liang)臺不(bu)擺動(dong),兩(liang)臺雙擺。

性能參數:

分級燃(ran)燒循環,富氧預燃(ran)。

地面(mian)推力:150千(qian)牛(15.3噸)

真空推力:180千牛(18.37噸)

真空比沖:3349米(mi)/秒(miao)(342秒(miao))

燃燒(shao)室壓(ya)力:12Mpa

混合比:2.5

噴管出口直徑:946mm

高(gao)度:2325mm

噴(pen)管面積比(bi):88

推(tui)力調節范(fan)圍(wei):80%至100%

混合比調節范圍:±8%

循環方式(shi):補燃循環

研制時間(jian):2002年至2014年

芯二級試(shi)車(che):第一次(于2014年8月29日完成(cheng))

發射設備

發射場

文昌衛(wei)星發射場(chang)于(yu)2009年9月14日(ri)開工建設,在這(zhe)之前文昌市政府(fu)聯合相(xiang)關單(dan)位(wei)專門成立(li)了(le)“文昌航(hang)天發射場(chang)”辦公室,征用(yong)了(le)16000畝土地用(yong)于(yu)發射場(chang)的建設,市區距離發射場(chang)只有30來(lai)公里。

文昌(chang)新建航天(tian)發射(she)場有“五大理由”:一是地理位置優越;二(er)是大型運載火箭(jian)可以海上運輸;三是沿(yan)海與內陸(lu)相結合(he);四是高低緯度相結合(he);五是各種射(she)向范圍相結合(he)。

發射工位

文昌發(fa)射場(chang)建(jian)有兩(liang)個發(fa)射工(gong)位(wei),長征(zheng)五號使用的是101工(gong)位(wei),長征(zheng)七(qi)號使用的則(ze)是201工(gong)位(wei)。

發射平臺

長征七(qi)號發射平臺(tai)由(you)中國航天(tian)科(ke)技集團(tuan)公(gong)司(si)一院15所和519廠(chang)安裝調試,“長七(qi)”發射平臺(tai)主(zhu)體結構長26米(mi)(mi)(mi),寬23米(mi)(mi)(mi),高8.7米(mi)(mi)(mi)。

媒體報道

美聯社(she)北京6月26日報(bao)道(dao),太(tai)空計劃當局(ju)說,這一飛船返回艙在廣(guang)闊的內(nei)蒙古草原上著陸,使得中國可以如期在今年(2016年)晚些時候把(ba)第二個(ge)空間站(zhan)送(song)入軌道(dao)。

新研發的(de)長征七號火箭昨(zuo)天成功發射,被視作在使用更安全(quan)和(he)更環保(bao)的(de)燃料(liao)方面取(qu)得了突破(po)。

德(de)國(guo)《法蘭(lan)克福(fu)匯報》網(wang)站6月26日報道,據中國(guo)官方媒體報道,長征七號火箭(jian)從位(wei)于海南省的(de)文(wen)昌航天發射場點(dian)火升(sheng)空。該運載(zai)(zai)火箭(jian)將繞地飛(fei)行13圈,其(qi)搭載(zai)(zai)的(de)飛(fei)船返回艙定于周日在內蒙(meng)古(gu)的(de)沙漠中著陸。

長征七(qi)號運載火(huo)(huo)箭(jian)將成為(wei)中(zhong)國(guo)衛星計劃(hua)的主力(li)(li)運載火(huo)(huo)箭(jian)。其運載能力(li)(li)達13.5噸,是原有運載火(huo)(huo)箭(jian)的1.5倍。

埃菲社6月25日報道,中國(guo)25日成功發射了可用(yong)作該(gai)國(guo)未來空間站太空艙(cang)運輸工(gong)具(ju)的(de)長(chang)征七(qi)號火(huo)箭(jian)。長(chang)征七(qi)號火(huo)箭(jian)總長(chang)53米,重達597噸(dun),火(huo)箭(jian)燃料由液氧和(he)煤油混(hun)合構成,比此前使用(yong)的(de)燃料更清潔。中國(guo)科學家花(hua)費了8年時間研制(zhi)該(gai)火(huo)箭(jian),在其設計(ji)和(he)制(zhi)造過程(cheng)中還使用(yong)了3D技(ji)術(shu)。

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