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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)國(guo)(guo)將發(fa)(fa)射大量(liang)各種(zhong)軌道的航天器,對(dui)運載(zai)(zai)(zai)(zai)火箭(jian)尤其是(shi)中(zhong)型運載(zai)(zai)(zai)(zai)火箭(jian)的需求比較旺盛,中(zhong)國(guo)(guo)已經立項研制了CZ-5、CZ-6、CZ-7運載(zai)(zai)(zai)(zai)火箭(jian),其中(zhong)的長征七號(CZ-7)運載(zai)(zai)(zai)(zai)火箭(jian)是(shi)為(wei)滿(man)足載(zai)(zai)(zai)(zai)人航天工程發(fa)(fa)射貨運飛(fei)船的迫(po)切需求而優先發(fa)(fa)展(zhan)的中(zhong)型運載(zai)(zai)(zai)(zai)火箭(jian)。

長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)七號(hao)火箭的(de)(de)(de)最早原型(xing)(xing)(xing)是長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)F/H型(xing)(xing)(xing),即利用長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)F型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)成熟技(ji)術,在大體(ti)不變的(de)(de)(de)情況(kuang)下換(huan)成新(xin)(xin)研(yan)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)液(ye)氧(yang)煤(mei)油發動機,即換(huan)發型(xing)(xing)(xing)(H型(xing)(xing)(xing))。在同(tong)一時間上,研(yan)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)五號(hao)系(xi)列(lie)運載(zai)火箭也分(fen)為大、中、小三型(xing)(xing)(xing),其中3.35米直徑(jing)的(de)(de)(de)中型(xing)(xing)(xing)與長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)H型(xing)(xing)(xing)有一定的(de)(de)(de)技(ji)術和用途重疊性(xing)。最后決(jue)定研(yan)制(zhi)(zhi)一種新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)中型(xing)(xing)(xing)火箭,其綜(zong)合長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)二(er)(er)(er)號(hao)的(de)(de)(de)成熟技(ji)術又同(tong)時運用長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)五號(hao)的(de)(de)(de)新(xin)(xin)技(ji)術,并賦予新(xin)(xin)的(de)(de)(de)編號(hao)“長(chang)(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)七號(hao)”。

研制原則

以滿足載人(ren)航天工程后(hou)續任(ren)務要求的CZ-7為(wei)基本型,論證中型火箭其他構型的方案。

以基本型(xing)為基礎,通過調整助推器個數(shu)或種類和增(zeng)加上(shang)面級(ji)三子級(ji)實現中型(xing)火箭(jian)的系(xi)列化。如:后續型(xing)號從二級(ji)半發(fa)展成(cheng)三級(ji)半(CZ-734型(xing)),從全煤(mei)發(fa)動機(ji)發(fa)展成(cheng)上(shang)面級(ji)為氫氧級(ji)(CZ-720(HO)型(xing))等等。

充分繼承新一代(dai)大型(xing)運(yun)載火箭和在役運(yun)載火箭的(de)(de)已有(you)(you)研制成果;所有(you)(you)構型(xing)使用(yong)的(de)(de)液(ye)體(ti)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)均(jun)基于(yu)中國已有(you)(you)或正(zheng)在研制的(de)(de)液(ye)氧煤(mei)油(you)和液(ye)氫液(ye)氧發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji);固體(ti)助推(tui)器基于(yu)正(zheng)在研制的(de)(de)120噸推(tui)力的(de)(de)固體(ti)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)。如:CZ-7繼承了CZ-2F型(xing)的(de)(de)成熟技(ji)術,液(ye)氧煤(mei)油(you)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)采用(yong)與(yu)CZ-5使用(yong)同(tong)型(xing)號的(de)(de)YF-100發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)和CZ-6使用(yong)的(de)(de)同(tong)型(xing)號的(de)(de)YF-115發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)。

優先發展的構型之間(jian)運載(zai)能力梯度(du)合理,基(ji)本滿(man)足未(wei)來中型有效(xiao)載(zai)荷的不同任務的發射(she)需求。長征(zheng)七號的運力區間(jian)從(cong)1噸到15噸,軌道覆(fu)蓋(gai)從(cong)LEO、SSO、GTO、GEO等不同軌道。

為(wei)滿足(zu)大量的中(zhong)等運力發射需(xu)求(qiu),所發展的構型應滿足(zu)經濟性(xing)要求(qiu),努力降低發射成本。如(ru):CZ-2的推(tui)進(jin)劑為(wei)有(you)毒肼類燃料,CZ-7的推(tui)進(jin)劑為(wei)無毒煤(mei)油(you),價(jia)格僅為(wei)前者的三十(shi)分之一。

動力系統

YF-100

長征七號四個助推器(qi),每個使(shi)用(yong)一(yi)臺YF-100液氧煤油發動機(單(dan)擺(bai));火箭芯一(yi)級(ji)使(shi)用(yong)兩臺YF-100液氧煤油發動機(雙(shuang)擺(bai))。

性能參數:

YF-100采(cai)用分級燃燒循環,富(fu)氧預燃。

地面推力:1199.19千(qian)牛 (122.3噸)

地(di)面比(bi)沖:2942.0米/秒(300秒)

真空推(tui)力:1339.48千牛 (136.7噸)

真空比(bi)沖:3286.2米/秒(335秒)

液氧流量:296.39千克/秒(miao)

煤油流(liu)量:113.31千(qian)克(ke)/秒(miao)

總流量(liang):409.70千克/秒

混合比:2.6

噴(pen)口面積:1.406平方米

噴口直徑:1.338米

噴(pen)管面積比:35

推力調(diao)節:65%~100%

長度:3米

干重:1.9噸

助(zhu)推器試車(167秒):第(di)(di)一次(于(yu)(yu)2013年11月13日完成(cheng)),第(di)(di)二次(于(yu)(yu)2013年12月17日完成(cheng))

芯一級試車(188秒):第一次(于2014年(nian)4月19日(ri)完成(cheng)),第二次(于2014年(nian)6月16日(ri)完成(cheng))

YF-115

長征七號火(huo)箭芯二(er)級(ji)由四臺(tai)YF-115 發動機組成,其中兩臺(tai)不(bu)擺(bai)動,兩臺(tai)雙擺(bai)。

性能參數:

分(fen)級(ji)燃燒循環,富氧預(yu)燃。

地面(mian)推力(li):150千牛(15.3噸)

真空推(tui)力:180千牛(18.37噸)

真空比沖:3349米(mi)/秒(miao)(342秒(miao))

燃燒室壓力:12Mpa

混合比:2.5

噴(pen)管出口直徑:946mm

高度:2325mm

噴管面(mian)積(ji)比:88

推力調節范圍:80%至100%

混(hun)合(he)比調節(jie)范(fan)圍(wei):±8%

循環(huan)方式:補燃(ran)循環(huan)

研(yan)制時間:2002年(nian)至2014年(nian)

芯(xin)二級(ji)試車(che):第一次(ci)(于2014年8月29日(ri)完成(cheng))

發射設備

發射場

文昌(chang)衛星發(fa)(fa)(fa)射場(chang)(chang)(chang)于2009年9月14日(ri)開(kai)工建(jian)設,在這之前文昌(chang)市政府聯(lian)合相關單位專門(men)成立了“文昌(chang)航天發(fa)(fa)(fa)射場(chang)(chang)(chang)”辦公(gong)室,征用(yong)了16000畝土地用(yong)于發(fa)(fa)(fa)射場(chang)(chang)(chang)的建(jian)設,市區距離(li)發(fa)(fa)(fa)射場(chang)(chang)(chang)只有30來(lai)公(gong)里(li)。

文(wen)昌新(xin)建航(hang)天發射(she)場(chang)有“五(wu)大理(li)由(you)”:一是(shi)地理(li)位置優越;二是(shi)大型運載火箭可以海上運輸;三是(shi)沿海與內(nei)陸相結(jie)合;四(si)是(shi)高低緯度(du)相結(jie)合;五(wu)是(shi)各種射(she)向范圍相結(jie)合。

發射工位

文昌發射場建有兩個發射工位,長(chang)征五(wu)號使用的是(shi)101工位,長(chang)征七號使用的則是(shi)201工位。

發射平臺

長(chang)征七(qi)號發射(she)平(ping)臺由中國航天科技集團公司一院15所和519廠(chang)安(an)裝調試,“長(chang)七(qi)”發射(she)平(ping)臺主體(ti)結構長(chang)26米,寬23米,高8.7米。

媒體報道

美聯(lian)社北(bei)京6月26日報道,太(tai)空(kong)計劃當局說,這一飛船返回艙在廣闊的內蒙(meng)古草原上(shang)著陸,使得(de)中國(guo)可以(yi)如期在今年(nian)(2016年(nian))晚些時候把第(di)二個空(kong)間站送入(ru)軌道。

新(xin)研發的長(chang)征七號火箭昨天成功發射,被視作(zuo)在使用更(geng)安(an)全和更(geng)環保的燃料方面取得了突破(po)。

德國《法(fa)蘭克福匯報(bao)》網站6月(yue)26日報(bao)道,據中國官(guan)方媒體報(bao)道,長(chang)征七號火(huo)箭從位于海南省的(de)文昌航(hang)天發射場點火(huo)升空。該(gai)運載火(huo)箭將繞地飛行13圈(quan),其搭載的(de)飛船返回(hui)艙定(ding)于周日在內(nei)蒙古(gu)的(de)沙漠中著陸(lu)。

長征七號運(yun)(yun)載(zai)火箭將成為中國衛星計(ji)劃的(de)主力運(yun)(yun)載(zai)火箭。其運(yun)(yun)載(zai)能力達(da)13.5噸,是原有運(yun)(yun)載(zai)火箭的(de)1.5倍(bei)。

埃菲社6月25日報道,中(zhong)國(guo)(guo)25日成(cheng)功發(fa)射了可(ke)用作該國(guo)(guo)未來空(kong)間站(zhan)太空(kong)艙運輸工(gong)具(ju)的長征七(qi)號火箭。長征七(qi)號火箭總(zong)長53米(mi),重(zhong)達(da)597噸,火箭燃(ran)料(liao)由(you)液氧和煤油混合構成(cheng),比(bi)此前使用的燃(ran)料(liao)更(geng)清潔。中(zhong)國(guo)(guo)科學家花費了8年時(shi)間研制該火箭,在其設計(ji)和制造過程中(zhong)還使用了3D技術。

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