研制背景
2020年前中(zhong)(zhong)(zhong)國將發(fa)(fa)射大量(liang)各種(zhong)軌道的(de)航(hang)天器,對(dui)運(yun)載(zai)(zai)火箭(jian)尤其是(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)運(yun)載(zai)(zai)火箭(jian)的(de)需(xu)求比較旺盛(sheng),中(zhong)(zhong)(zhong)國已經立項研制了CZ-5、CZ-6、CZ-7運(yun)載(zai)(zai)火箭(jian),其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)長(chang)征七號(CZ-7)運(yun)載(zai)(zai)火箭(jian)是(shi)為滿足載(zai)(zai)人航(hang)天工(gong)程發(fa)(fa)射貨(huo)運(yun)飛船的(de)迫切(qie)需(xu)求而優先發(fa)(fa)展的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)型(xing)運(yun)載(zai)(zai)火箭(jian)。
長(chang)征(zheng)七號火(huo)箭的(de)(de)最早原型(xing)是長(chang)征(zheng)二(er)號F/H型(xing),即(ji)利用長(chang)征(zheng)二(er)號F型(xing)的(de)(de)成(cheng)熟(shu)技(ji)術(shu),在大體不(bu)變的(de)(de)情況下換(huan)(huan)成(cheng)新(xin)研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)液氧煤(mei)油發動機,即(ji)換(huan)(huan)發型(xing)(H型(xing))。在同一時(shi)間上(shang),研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)長(chang)征(zheng)五號系列運載火(huo)箭也(ye)分為大、中(zhong)、小(xiao)三型(xing),其中(zhong)3.35米直(zhi)徑的(de)(de)中(zhong)型(xing)與(yu)長(chang)征(zheng)二(er)號H型(xing)有一定(ding)(ding)的(de)(de)技(ji)術(shu)和(he)用途重(zhong)疊性。最后決定(ding)(ding)研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)一種新(xin)型(xing)中(zhong)型(xing)火(huo)箭,其綜合長(chang)征(zheng)二(er)號的(de)(de)成(cheng)熟(shu)技(ji)術(shu)又同時(shi)運用長(chang)征(zheng)五號的(de)(de)新(xin)技(ji)術(shu),并賦(fu)予新(xin)的(de)(de)編(bian)號“長(chang)征(zheng)七號”。
研制原則
以滿足載人航(hang)天(tian)工程后續任務要(yao)求(qiu)的CZ-7為基本型(xing),論證中型(xing)火箭其他構型(xing)的方案。
以基本型(xing)為基礎,通過調整助推器個(ge)數(shu)或種(zhong)類(lei)和增加上(shang)面(mian)級(ji)三子(zi)級(ji)實現中(zhong)型(xing)火(huo)箭的(de)系列化。如:后續型(xing)號從二級(ji)半發展(zhan)(zhan)成三級(ji)半(CZ-734型(xing)),從全煤發動(dong)機發展(zhan)(zhan)成上(shang)面(mian)級(ji)為氫(qing)氧級(ji)(CZ-720(HO)型(xing))等等。
充分繼承(cheng)新(xin)一代大(da)型(xing)運載火箭和(he)在(zai)役運載火箭的已(yi)有研(yan)制(zhi)成果;所有構型(xing)使(shi)用的液(ye)體(ti)(ti)發(fa)動機(ji)(ji)(ji)均基(ji)于(yu)中國已(yi)有或正(zheng)(zheng)在(zai)研(yan)制(zhi)的液(ye)氧(yang)煤油和(he)液(ye)氫液(ye)氧(yang)發(fa)動機(ji)(ji)(ji);固體(ti)(ti)助推(tui)器基(ji)于(yu)正(zheng)(zheng)在(zai)研(yan)制(zhi)的120噸推(tui)力(li)的固體(ti)(ti)發(fa)動機(ji)(ji)(ji)。如:CZ-7繼承(cheng)了(le)CZ-2F型(xing)的成熟技術,液(ye)氧(yang)煤油發(fa)動機(ji)(ji)(ji)采用與CZ-5使(shi)用同(tong)(tong)型(xing)號的YF-100發(fa)動機(ji)(ji)(ji)和(he)CZ-6使(shi)用的同(tong)(tong)型(xing)號的YF-115發(fa)動機(ji)(ji)(ji)。
優(you)先發(fa)展的構型之間運載(zai)能力(li)梯度(du)合理,基本滿足(zu)未來中型有效載(zai)荷的不(bu)同任務(wu)的發(fa)射需求(qiu)。長征七號的運力(li)區間從(cong)1噸到15噸,軌道(dao)覆(fu)蓋從(cong)LEO、SSO、GTO、GEO等不(bu)同軌道(dao)。
為(wei)(wei)滿足(zu)大量(liang)的(de)中等運(yun)力(li)發射(she)需(xu)求(qiu),所發展的(de)構型應滿足(zu)經(jing)濟性要求(qiu),努力(li)降低發射(she)成本。如:CZ-2的(de)推進劑(ji)為(wei)(wei)有毒(du)肼類燃料,CZ-7的(de)推進劑(ji)為(wei)(wei)無毒(du)煤油,價格僅為(wei)(wei)前者的(de)三十分之一(yi)。
YF-100
長征(zheng)七號(hao)四個(ge)助推器(qi),每個(ge)使用一臺YF-100液(ye)氧(yang)煤油發動機(單擺);火箭(jian)芯(xin)一級使用兩臺YF-100液(ye)氧(yang)煤油發動機(雙擺)。
性能參數:
YF-100采用分級燃燒循環,富氧預燃。
地面推力:1199.19千牛 (122.3噸)
地面比沖:2942.0米/秒(300秒)
真空(kong)推力:1339.48千(qian)牛 (136.7噸)
真空比沖(chong):3286.2米/秒(335秒)
液氧流量:296.39千(qian)克/秒(miao)
煤油流(liu)量:113.31千(qian)克/秒
總流(liu)量:409.70千(qian)克/秒
混合比:2.6
噴口面積:1.406平方(fang)米(mi)
噴口直(zhi)徑:1.338米
噴(pen)管(guan)面(mian)積比:35
推力調節:65%~100%
長度:3米
干重:1.9噸
助推器(qi)試車(che)(167秒):第(di)一次(于(yu)2013年(nian)11月13日完成(cheng)),第(di)二次(于(yu)2013年(nian)12月17日完成(cheng))
芯(xin)一級試車(188秒):第一次(ci)(于2014年(nian)4月19日完成),第二次(ci)(于2014年(nian)6月16日完成)
YF-115
長征七號火箭芯二級由四臺(tai)YF-115 發動機組(zu)成,其中兩臺(tai)不擺(bai)動,兩臺(tai)雙擺(bai)。
性能參數:
分級燃燒循環,富氧預(yu)燃。
地(di)面推力:150千牛(15.3噸)
真空推力:180千牛(18.37噸)
真空比(bi)沖:3349米/秒(342秒)
燃燒(shao)室壓力:12Mpa
混合比:2.5
噴管出口直徑:946mm
高(gao)度:2325mm
噴管面積(ji)比:88
推力(li)調節(jie)范(fan)圍:80%至(zhi)100%
混合比調節范圍:±8%
循(xun)環方式:補(bu)燃循(xun)環
研制時(shi)間(jian):2002年至(zhi)2014年
芯(xin)二級試車:第(di)一次(于2014年8月29日完成)
發射場
文昌衛星發射場于2009年(nian)9月14日開(kai)工建(jian)設,在這(zhe)之(zhi)前(qian)文昌市政府(fu)聯合相(xiang)關單位專門成立了“文昌航天(tian)發射場”辦公室,征用了16000畝土地用于發射場的建(jian)設,市區距離發射場只有(you)30來公里。
文昌(chang)新建航天發射(she)場(chang)有“五大理(li)由”:一是地理(li)位置優越;二是大型運(yun)載火箭可(ke)以海上(shang)運(yun)輸(shu);三是沿海與內陸相(xiang)結合;四是高低緯度相(xiang)結合;五是各種射(she)向范圍相(xiang)結合。
發射工位
文(wen)昌(chang)發射場建有兩個(ge)發射工(gong)位(wei),長征五號(hao)使用的是(shi)101工(gong)位(wei),長征七號(hao)使用的則是(shi)201工(gong)位(wei)。
發射平臺
長(chang)征七號發射平臺(tai)由中(zhong)國航天科技集團公司一院15所和519廠安(an)裝調試,“長(chang)七”發射平臺(tai)主(zhu)體結構(gou)長(chang)26米(mi),寬23米(mi),高8.7米(mi)。
美(mei)聯社北(bei)京6月(yue)26日報道,太空(kong)(kong)計劃當(dang)局說,這一飛(fei)船返回(hui)艙在(zai)(zai)廣闊的內(nei)蒙古(gu)草原(yuan)上著陸,使得中國(guo)可以如期(qi)在(zai)(zai)今(jin)年(2016年)晚些(xie)時候把(ba)第二個空(kong)(kong)間站送入軌道。
新研發(fa)的(de)長征(zheng)七號火(huo)箭(jian)昨天(tian)成(cheng)功發(fa)射(she),被(bei)視作在使用更安全和更環保(bao)的(de)燃料方面取得了突破。
德國(guo)(guo)《法蘭克福匯報》網(wang)站6月26日(ri)報道,據(ju)中國(guo)(guo)官方媒體報道,長征七號(hao)火箭從位于海南省(sheng)的(de)文昌航天(tian)發射場點火升空(kong)。該運載(zai)火箭將(jiang)繞(rao)地飛(fei)行13圈,其搭載(zai)的(de)飛(fei)船返回艙定于周日(ri)在(zai)內蒙古的(de)沙(sha)漠中著(zhu)陸(lu)。
長征(zheng)七號(hao)運載火(huo)(huo)箭(jian)(jian)將(jiang)成為(wei)中國衛星(xing)計劃的(de)主力(li)運載火(huo)(huo)箭(jian)(jian)。其運載能力(li)達13.5噸(dun),是原有運載火(huo)(huo)箭(jian)(jian)的(de)1.5倍(bei)。
埃菲社6月25日報道,中(zhong)國(guo)25日成功(gong)發射了可(ke)用(yong)作該國(guo)未來空間(jian)站太空艙(cang)運(yun)輸工(gong)具的長征七(qi)號火箭(jian)(jian)。長征七(qi)號火箭(jian)(jian)總長53米,重達597噸,火箭(jian)(jian)燃料由液(ye)氧和(he)(he)煤油混合構成,比此前(qian)使(shi)用(yong)的燃料更清潔(jie)。中(zhong)國(guo)科(ke)學家花費了8年時間(jian)研制(zhi)該火箭(jian)(jian),在其設計和(he)(he)制(zhi)造過程(cheng)中(zhong)還使(shi)用(yong)了3D技術。