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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(qian)中(zhong)國(guo)將發(fa)射大量各種軌道的(de)航(hang)天器,對運載(zai)火箭(jian)尤其是(shi)中(zhong)型(xing)運載(zai)火箭(jian)的(de)需求(qiu)比較旺盛,中(zhong)國(guo)已(yi)經(jing)立項研制了CZ-5、CZ-6、CZ-7運載(zai)火箭(jian),其中(zhong)的(de)長征(zheng)七號(CZ-7)運載(zai)火箭(jian)是(shi)為滿足載(zai)人航(hang)天工程(cheng)發(fa)射貨運飛船的(de)迫切需求(qiu)而(er)優先(xian)發(fa)展的(de)中(zhong)型(xing)運載(zai)火箭(jian)。

長征(zheng)七號(hao)(hao)火箭(jian)的最(zui)早原(yuan)型是長征(zheng)二(er)(er)號(hao)(hao)F/H型,即利(li)用長征(zheng)二(er)(er)號(hao)(hao)F型的成(cheng)熟(shu)技(ji)術,在(zai)大體不變的情(qing)況下換(huan)成(cheng)新(xin)研制(zhi)的液氧煤油(you)發(fa)(fa)動機,即換(huan)發(fa)(fa)型(H型)。在(zai)同一(yi)(yi)時間上,研制(zhi)的長征(zheng)五號(hao)(hao)系列運載火箭(jian)也分為大、中、小三型,其中3.35米直(zhi)徑的中型與(yu)長征(zheng)二(er)(er)號(hao)(hao)H型有一(yi)(yi)定的技(ji)術和用途重疊性。最(zui)后(hou)決定研制(zhi)一(yi)(yi)種新(xin)型中型火箭(jian),其綜合長征(zheng)二(er)(er)號(hao)(hao)的成(cheng)熟(shu)技(ji)術又同時運用長征(zheng)五號(hao)(hao)的新(xin)技(ji)術,并賦予新(xin)的編號(hao)(hao)“長征(zheng)七號(hao)(hao)”。

研制原則

以滿(man)足載(zai)人航天工(gong)程后續任務要求的CZ-7為(wei)基本型,論證中型火(huo)箭(jian)其他(ta)構型的方案(an)。

以基本型(xing)為基礎,通過(guo)調整助推器個(ge)數或種類和增加上面級三子級實(shi)現中型(xing)火箭的系列化。如:后續型(xing)號從二級半發(fa)展成三級半(CZ-734型(xing)),從全煤發(fa)動(dong)機發(fa)展成上面級為氫氧級(CZ-720(HO)型(xing))等等。

充分繼承新一代大(da)型(xing)運(yun)載火(huo)箭(jian)和在役運(yun)載火(huo)箭(jian)的(de)已有(you)研(yan)制(zhi)成果;所有(you)構型(xing)使(shi)用的(de)液(ye)(ye)體發(fa)(fa)(fa)動機(ji)均基于(yu)中國已有(you)或正(zheng)在研(yan)制(zhi)的(de)液(ye)(ye)氧(yang)煤油和液(ye)(ye)氫(qing)液(ye)(ye)氧(yang)發(fa)(fa)(fa)動機(ji);固體助推器基于(yu)正(zheng)在研(yan)制(zhi)的(de)120噸推力(li)的(de)固體發(fa)(fa)(fa)動機(ji)。如:CZ-7繼承了CZ-2F型(xing)的(de)成熟技術,液(ye)(ye)氧(yang)煤油發(fa)(fa)(fa)動機(ji)采用與CZ-5使(shi)用同型(xing)號的(de)YF-100發(fa)(fa)(fa)動機(ji)和CZ-6使(shi)用的(de)同型(xing)號的(de)YF-115發(fa)(fa)(fa)動機(ji)。

優(you)先發展的(de)構型之(zhi)間運(yun)(yun)載能力(li)梯度合理(li),基本滿(man)足未來中型有(you)效載荷的(de)不同(tong)(tong)任務(wu)的(de)發射需求。長(chang)征七號的(de)運(yun)(yun)力(li)區間從(cong)1噸(dun)到15噸(dun),軌(gui)道覆蓋(gai)從(cong)LEO、SSO、GTO、GEO等不同(tong)(tong)軌(gui)道。

為滿(man)足大量的(de)中等運力(li)發射需求(qiu),所(suo)發展的(de)構型應滿(man)足經濟(ji)性要求(qiu),努力(li)降低發射成本。如:CZ-2的(de)推進(jin)劑為有毒(du)肼類燃料,CZ-7的(de)推進(jin)劑為無(wu)毒(du)煤油,價格僅為前者的(de)三十分之一。

動力系統

YF-100

長征七號四個助推(tui)器,每個使用一臺(tai)YF-100液氧(yang)煤(mei)油(you)發動(dong)機(單擺);火(huo)箭芯一級使用兩臺(tai)YF-100液氧(yang)煤(mei)油(you)發動(dong)機(雙擺)。

性能參數:

YF-100采用分級燃燒循環(huan),富氧預(yu)燃。

地面推力:1199.19千(qian)牛 (122.3噸)

地面比沖:2942.0米/秒(miao)(300秒(miao))

真空推(tui)力:1339.48千(qian)牛(niu) (136.7噸)

真空比沖(chong):3286.2米/秒(335秒)

液氧流量:296.39千克/秒

煤油流量:113.31千(qian)克/秒

總流(liu)量:409.70千克/秒

混合比:2.6

噴口(kou)面積:1.406平方(fang)米

噴口直徑:1.338米

噴管(guan)面積比:35

推力(li)調節:65%~100%

長度:3米

干重:1.9噸

助推(tui)器試車(che)(167秒):第一次(于2013年11月13日完成(cheng)),第二次(于2013年12月17日完成(cheng))

芯一級試(shi)車(188秒):第(di)一次(ci)(ci)(于2014年4月(yue)19日(ri)完成),第(di)二次(ci)(ci)(于2014年6月(yue)16日(ri)完成)

YF-115

長(chang)征七號火箭芯(xin)二級由四臺YF-115 發動機組成,其中兩臺不(bu)擺動,兩臺雙擺。

性能參數:

分級(ji)燃燒循環,富氧預燃。

地面推力(li):150千牛(15.3噸)

真空推力:180千牛(18.37噸)

真空比(bi)沖(chong):3349米(mi)/秒(miao)(342秒(miao))

燃燒室壓力:12Mpa

混合比:2.5

噴管出口(kou)直徑:946mm

高度:2325mm

噴管面積(ji)比:88

推力調節范圍(wei):80%至100%

混合比(bi)調節范圍:±8%

循(xun)環方式:補燃循(xun)環

研制時間(jian):2002年至(zhi)2014年

芯二(er)級試車:第一次(于2014年8月29日完(wan)成(cheng))

發射設備

發射場

文昌衛星發(fa)(fa)射(she)場于2009年9月14日開工建(jian)設(she),在這之前(qian)文昌市政(zheng)府聯(lian)合相關單位專(zhuan)門成(cheng)立了“文昌航天發(fa)(fa)射(she)場”辦公(gong)室,征(zheng)用(yong)了16000畝(mu)土(tu)地用(yong)于發(fa)(fa)射(she)場的(de)建(jian)設(she),市區距離發(fa)(fa)射(she)場只有30來(lai)公(gong)里。

文(wen)昌新建航天發射(she)場有(you)“五大(da)理由”:一是地理位置優越;二是大(da)型(xing)運載火箭可以海上運輸(shu);三是沿海與內陸相結合(he)(he);四是高低(di)緯度相結合(he)(he);五是各種射(she)向范圍相結合(he)(he)。

發射工位

文昌發射場(chang)建有(you)兩個發射工位(wei)(wei),長征五號使用的(de)是101工位(wei)(wei),長征七號使用的(de)則(ze)是201工位(wei)(wei)。

發射平臺

長(chang)征七號發(fa)射(she)平臺(tai)由中國(guo)航天科(ke)技集團公司一院15所和519廠(chang)安裝調試,“長(chang)七”發(fa)射(she)平臺(tai)主體結構長(chang)26米,寬23米,高8.7米。

媒體報道

美聯(lian)社北京6月26日報(bao)道(dao),太空計(ji)劃當局(ju)說,這一(yi)飛船返回艙在廣闊的內蒙古草(cao)原上(shang)著(zhu)陸,使得中國(guo)可以如(ru)期(qi)在今年(nian)(nian)(2016年(nian)(nian))晚些時候(hou)把第(di)二個空間站(zhan)送入軌道(dao)。

新研發的長(chang)征七號火箭昨天成功發射,被視作在使(shi)用更安(an)全和(he)更環保的燃(ran)料方面取得了突破(po)。

德國(guo)《法蘭(lan)克福(fu)匯報》網站(zhan)6月26日(ri)報道,據(ju)中(zhong)國(guo)官方媒(mei)體(ti)報道,長(chang)征(zheng)七號火箭(jian)從位(wei)于海(hai)南省的文昌航(hang)天(tian)發射場(chang)點火升空。該運載火箭(jian)將繞地飛行13圈,其(qi)搭載的飛船返(fan)回艙定于周日(ri)在內蒙古(gu)的沙(sha)漠(mo)中(zhong)著陸。

長征七(qi)號運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)將成為(wei)中國衛星計劃的(de)主力運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)。其運(yun)(yun)載(zai)(zai)能力達(da)13.5噸,是原有(you)運(yun)(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭(jian)的(de)1.5倍。

埃菲(fei)社(she)6月(yue)25日(ri)報(bao)道,中國25日(ri)成功發射了可用作該國未來空(kong)間站太空(kong)艙運(yun)輸工(gong)具的長(chang)征(zheng)(zheng)七(qi)號(hao)(hao)火(huo)(huo)箭(jian)。長(chang)征(zheng)(zheng)七(qi)號(hao)(hao)火(huo)(huo)箭(jian)總長(chang)53米(mi),重達(da)597噸,火(huo)(huo)箭(jian)燃料由(you)液氧和煤油混(hun)合構成,比此前使用的燃料更清潔。中國科學家(jia)花費(fei)了8年時(shi)間研制該火(huo)(huo)箭(jian),在其設(she)計(ji)和制造過程中還使用了3D技術。

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