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。
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)。
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)。