7 марта - Long March 7

7 марта
Maquette Longue Marche 7 DSC 0004.jpg
Модель Long 7 March "Bingjian", 2015 г. Парижское авиашоу
ФункцияОт среднего до тяжелого
ракета-носитель
ПроизводительCALT
Страна происхожденияКитай
Размер
Высота
  • CZ-7: 53,10 метра (174,2 футов)
  • CZ-7A: 60,13 метров (197,3 футов) [1]
Диаметр3,35 метра (11,0 футов)
Масса
  • CZ-7: 597000 кг (1316000 фунтов) [2]
  • CZ-7A: 573000 кг (1263000 фунтов) [1]
Этапы
  • CZ-7: Два
  • CZ-7A: Три[3]
Емкость
Полезная нагрузка для ЛЕО (200 x 400 км x 42 °)
Масса13 500 кг (29 800 фунтов)
Полезная нагрузка для GTO
МассаОт 5 500 кг (12 100 фунтов) до 7 000 кг (15 000 фунтов) [3]
Связанные ракеты
СемьяДолгий марш
СопоставимыйДельта IV, Атлас V, Сокол 9 v1.1, GSLV Mk.III, H-IIA
История запуска
Положение делАктивный
Запустить сайтыВэньчан, LC-2
Всего запусков3 (7:2, 7А:1)
Успех (а)2 (7:2, 7А:0)
Отказ (ы)1 (7:0, 7А:1)
Первый полет25 июня 2016 г.
Последний полетАктивный
сцена - Бустер К2
Длина27 метров (89 футов)
Диаметр2,25 метра (7 футов 5 дюймов)
Двигатели1 YF-100
ТолкатьSL: 1,200 килоньютон (270,000 фунтовж)
Vac: 1340 килоньютон (300000 фунтовж)
Удельный импульсSL: 300 секунд (2,9 км / с)
Vac: 335 секунд (3,29 км / с)
ТопливоРП-1 / LOX
Начальная ступень - Основной модуль K3
Диаметр3,35 метра (11,0 футов)
Двигатели2 YF-100
ТолкатьSL: 2400 килоньютон (540 000 фунтовж)
Vac: 2680 килоньютон (600000 фунтовж)
Удельный импульсSL: 300 секунд (2,9 км / с)
Vac: 335 секунд (3,29 км / с)
ТопливоРП-1 / LOX
Вторая стадия
Диаметр3,35 метра (11,0 футов)
Двигатели4 YF-115
Толкать706 килоньютон (159000 фунтовж)
Удельный импульс342 секунды (3,35 км / с)
ТопливоРП-1 / LOX
Третья ступень (CZ-7A)
Диаметр3,0 м (9,8 футов)
Пустая масса2800 кг (6200 фунтов)
Масса брутто21000 кг (46000 фунтов)
Масса пороха18200 кг (40100 фунтов)
Двигатели2 × YF-75
Толкать167,17 кН (37580 фунтовж)
Удельный импульс4295 м / с (438,0 с)
Время горения478 секунд
ТопливоLH2 / LOX


В 7 марта (Китайский : 长征 七号 运载火箭), или же Чанг Чжэн 7 в пиньинь, сокращенно LM-7 на экспорт или CZ-7 в Китае, первоначально Длинный марш 2F / H или же Чанг Чжэн 2 этаж / часпо прозвищу Бинцзянь (冰箭; 'Ледяная стрела'), китайское на жидком топливе ракета-носитель из Семья длинного марша, разработанная Китайская корпорация аэрокосмической науки и технологий.[4] Первый полет он совершил 25 июня 2016 года.

Разработан как замена Длинный марш 2F Ожидается, что Long March 7 и его варианты станут рабочей лошадкой флота, на долю которого в конечном итоге будет приходиться около 70% всех китайских запусков. Долгое 7 марта также сыграет решающую роль в Китайская космическая станция. Он использовался для запуска Тяньчжоу роботизированный грузовой космический корабль и в конечном итоге заменит Long March 2F в качестве китайской ракеты-носителя с экипажем.[4]

С 2020 года в дополнение к базовой конфигурации Long March 7 существует Длинный марш 7А (CZ-7A) вариант, который отличается от базового CZ-7 добавлением жидкий водород -жидкий кислород третья стадия унаследована от третьей стадии Длинный марш 3B.[3]

История

Проект Long March 7 стартовал в 2008 году с формирования группы разработчиков в рамках традиционного конструктора космических ракет-носителей. CALT.[5] С приобретением РД-120 технология и развитие YF-100 и YF-115 двигателей, первоначальный план состоял в том, чтобы переделать двигатель Длинный марш 2F. В Длинный марш 2F / H, как это было бы названо, "просто" переключился бы с N2О4 / UDMH к LOX / керосин пропеллент и двигатели с улучшенной тягой для повышения производительности. Но переход привел к каскаду изменений, которые значительно усложнили проект.[6]

В то же время оригинал Длинный марш 5 Ожидалось, что проект будет включать тяжелую, среднюю и легкую версии. Так как Long March 2F / H и средний Long March 5 имели значительные совпадения, было решено объединить оба проекта. Таким образом, высокая надежность и унаследованные компоненты и технологии полета Long March 2F были объединены с новыми технологиями, разработанными для Long March 5.[6] Хотя Long March 6 был завершен почти в одно время, он был совершенно отдельным продуктом, разработанным молодой командой в SAST. Таким образом, он имеет немного больше диаметра бака и силовой установки с LM-5 и LM7, но покрывает диапазон полезной нагрузки между средним Long March 7 и очень легким 11 марта.[7]

В 2010 году название проекта было официально изменено на 7 марта. По словам заместителя руководителя проекта Чжан Тао, для реализации проекта потребовалось одиннадцать новых основных технологий. Но инновации касались не только продукта, но и самого процесса. По словам менеджера проекта Ван Сяоцзюня, это был первый раз, когда весь процесс был разработан в цифровом 3D с использованием системы автоматизированного проектирования прямо к автоматическое производство.[8]

Первый полет был успешно выполнен 25 июня 2016 г. в 12:00 UTC с Вэньчан, Стартовая площадка ЛК-2. Он был запущен в LM-7 конфигурация с улучшенной также дебютной Юаньчжэн-1А этап, успешно выполнивший свою многоорбитальную миссию.[9]

Дизайн

Long March 7 - это вариант средней грузоподъемности из семейства ракет нового поколения, в который входят и ракеты повышенной грузоподъемности. Длинный марш 5 и малогабаритный груз Длинный марш 6. В основе конструкции лежит надежная, по рейтингу Длинный марш 2F ракета. Он унаследовал колонку диаметром 3,35 м и диаметром 2,25 м. жидкостные ракетные ускорители. Где раньше Длинный марш 2 ракеты семейства б / у дорогие и опасные N
2О
4 / UDMH топлива, Long March 7 использует LOX и керосин. Двигатели используются совместно с Long March 5 и 6. Цель заключалась в том, чтобы создать более экономичное и менее опасное семейство ракет, которое заменит сегодняшние Long March 2 и, в конечном итоге, Long March 3.[10] Он будет способен разместить полезную нагрузку 5500 кг (12 100 фунтов) в солнечно-синхронная орбита 700 километров (430 миль).[11]

Этапы

Long March 7 наследует модульные этапы оригинала. Длинный марш 5 проект. Таким образом, его первая ступень представляет собой тот же модуль, что и бустеры LM-5. Он также разделяет диаметры баков и двигатели с Длинный марш 6, но дизайнерские группы были совершенно разными. LM-5 и LM-7 были разработаны CALT, а ЛМ-6 изготовил SAST. Даже авионика другая.[7]

Базовый Long March 7 можно оптимизировать, изменив количество бустеров, или улучшить, добавив верхние ступени. Эти этапы обеспечивают большую гибкость миссии, например, прямое попадание на более высокие орбиты или развертывание на нескольких орбитах. Они также могут значительно повысить производительность. Благодаря этой модульности производительность может быть установлена ​​от 4000 кг (8 800 фунтов) до 13 500 кг (29 800 фунтов) для ЛЕО, 2000 кг (4400 фунтов) и 8000 кг (18000 фунтов) для SSO и 4000 кг (8800 фунтов) и 7000 кг (15000 фунтов) до GTO.[12][13]

Бустеры

Long March 7 может использовать 0, 2 или 4 бустера, используя РП-1 / LOX пропеллент.[14] Они питаются от одного богатого окислителем ступенчатое горение YF-100 двигатель. Каждый бустер обеспечивает мощность 1200 килоньютон (270 000 фунтовж) на уровне моря и 1340 килоньютон (300000 фунтовж) в вакууме тяги. Его удельный импульс составляет 300 секунд (2,9 км / с) на уровне моря и 335 секунд (3,29 км / с) в вакууме. Каждый модуль имеет свою собственную ось управление вектором тяги, и поэтому требовалась особая конструкция в системах управления ракетой для согласования всех сопел ракеты.[11][14] Они используют прежнюю ширину 2,25 метра (7 футов 5 дюймов). Длинный марш 2 и Длинный марш 3 семьи, но из-за повышенной тяги YF-100 с уважением к YF-20 и YF-25 ускорители почти вдвое длиннее - 27 метров (89 футов).[14] Ракета-носитель «Длинный марш 7» создала огненный шар, видимый из частей Юта, Невада, Колорадо, Айдахо и Калифорния вечером 27 июля 2016 г .; его распад широко освещался социальные медиа, а неконтролируемое возвращение в атмосферу такого пятитонного объекта было сочтено редким событием.[15]

Начальная ступень

Первая ступень состоит из баков диаметром 3,35 метра (11,0 футов) с ракетным топливом RP-1 / LOX. Он приводится в действие двумя двигателями YF-100, использующими те же двигательные элементы, что и ускорители, только на первой ступени двигатели могут стабилизироваться по двум осям.[14] Кроме того, этот первый этап представляет собой тот же базовый модуль, что и Длинный марш 5 бустеры. Диаметр был разработан для наземного транспорта, и поэтому он сможет запускаться со всех китайских стартовых площадок. Это критическое отличие от LM-5, для основных ступеней которого требуется водный транспорт.[11] Хотя он разделяет диаметр и двигатели с Длинный марш 6 На первом этапе разработка была полностью разделена и выполнялась разными группами.[7]

Вторая стадия

Вторая ступень также разделяет первые баки диаметром 3,35 метра (11,0 футов) и топливо. Он приводится в действие четырьмя ступенчатыми двигателями с высоким содержанием окислителя RP-1 / LOX. YF-115 двигатели. Два фиксируются, а два могут подвешиваться по двум осям.[14] Он предлагает 706 килоньютонов (159000 фунтовж) тяги в вакууме с удельным импульсом 341,5 секунды (3,349 км / с).[11] Несмотря на то, что он разделяет двигатели со второй ступенью Long March 6, разработка была полностью разделена и выполнялась разными группами.[7]

Дополнительные этапы

Юаньчжэн-1А

Он может использовать Юаньчжэн-1А разгонный блок для увеличения полезной нагрузки на более высокие энергетические орбиты и обеспечения возможности многократного зажигания. В частности, позволяет прямой впрыск в SSO орбиты.[16] Первый полет успешно использовал эту разгонную ступень для доставки нескольких полезных нагрузок на разные орбиты.[12]

Водородная стадия

Ожидается, что Длинный марш 7 будет усилен высокоэнергетическим жидкий водород и жидкий кислород сцена. Эта ступень и низкий наклон Вэньчана позволят запускать полезную нагрузку от 4000 кг (8800 фунтов) до 7000 кг (15000 фунтов) на GTO орбита. Это будет на 25% больше по сравнению с ранее самой мощной китайской пусковой установкой. Длинный марш 3B, но значительно ниже Длинный марш 5.[12] Вариант Long March 7A, активный с марта 2020 года, выполняет именно это усовершенствование; Он состоит из первых двух этапов Long March 7, а третий этап работает на жидком водороде и жидком кислороде.

В презентации вариантов 2013 года ступень, работающая на водороде, также использовалась в качестве второй ступени. Было неясно, будет ли это тот же этап, что и второй этап, или другой этап. В обоих случаях (вторая и третья ступени) они будут питаться от YF-75 или YF-75D.[14]

Твердые ускорители

На презентации этого варианта в 2013 году также были предложены твердотельные ускорители меньшего диаметра 2 метра (6 футов 7 дюймов) в качестве более дешевого варианта для меньшей полезной нагрузки.[14]

Авионика

После первого полета Сун Чжэнъюй, заместитель главного конструктора систем управления проекта Long March 7, заявил, что полет оказался естественным. авионика. Им пришлось работать с местной промышленностью, чтобы развить оцененное пространство двойной процессор ПЛК. Также было заявлено, что операционная система реального времени был также местным развитием. Общий дизайн был основан на распределенная архитектура включить масштабируемость и Отказоустойчивость. Эта авионика станет основой для большинства будущих разработок и была разработана с учетом возможность повторного использования в уме.[17]

Предложенные варианты 2013 г.

В статье, опубликованной на Пилотируемый космический полет публикация CMSEO Long March 7 был представлен как семейство ракет-носителей.[14] Варианты будут кодифицированы кодом из двух чисел плюс переменные буквы и префиксом CZ-7 в форме CZ-7 ##. Первая цифра будет означать количество ступеней в ядре, которое может быть либо 2 или же 3. Второе число будет означать количество бустеров, которые могут быть 0, 2 или же 4, с S добавляется, если бустеры были твердого типа. Также была предложена альтернативная вторая ступень с питанием от LH /LOX метательный и сдвоенный YF-75 двигатели будут обозначены добавлением (HO) к обозначению. Наконец, он мог иметь дополнительную верхнюю ступень, позже идентифицированную как Юаньчжэн-1А, который можно было бы идентифицировать, добавив к обозначению / SM.[14]

Например, дебютировавшая версия была кодифицирована под этой номенклатурой как CZ-724 / SM, поскольку у него было два РП-1 /LOX основные ступени, четыре жидкостных ускорителя и был усилен ступенью Юаньчжэн-1А. А CZ-720 будет иметь две ступени RP-1 / LOX и не иметь ускорителей. А CZ-724S (HO) будет иметь первую ступень RP-1 / LOX, вторую ступень LH / LOX и четыре твердотельных ускорителя. А КЗ-732 будет иметь две ступени RP-1 / LOX, третью ступень LH / LOX и два жидкостных ускорителя. В документе ожидалось следующее исполнение от некоторых версий.[14]

ВерсияЛЕОSSOGTO
CZ-7202000 кг–
CZ-7227500 кг1300 кг
CZ-72413500 кг5500 кг
CZ-720 / SM1000 кг
CZ-722 / SM4500 кг
CZ-724 / SM8500 кг
CZ-722S / SM1800 кг
CZ-724S / SM3900 кг
CZ-7301200 кг
КЗ-7324500 кг
КЗ-7347000 кг
CZ-720 (HO)5500 кг2900 кг1500 кг
CZ-722S (HO)7500 кг4400 кг2400 кг

В документе также представлены варианты силовых установок для каждой ступени. В РП-1 /LOX на втором этапе было всего два YF-115 вместо обычной четверки при использовании в версии без бустеров. Это могло означать другую меньшую верхнюю ступень или недостаточно заполненную.[14]

ВерсияБустеры1 этап2 этап3-й этапЭтап маневра
CZ-7200YF-100 ×2YF-115 ×2//
CZ-7222,25 м жидкости × 2YF-100 × 2ЯФ-115 × 4//
CZ-7242,25 м жидкости × 4YF-100 × 2ЯФ-115 × 4//
CZ-720 / SM0YF-100 × 2ЯФ-115 × 2/YF-50 ×1
CZ-722 / SM2,25 м жидкости × 2YF-100 × 2ЯФ-115 × 4/ЯФ-50 × 1
CZ-724 / SM2,25 м жидкости × 4YF-100 × 2ЯФ-115 × 4/ЯФ-50 × 1
CZ-722S / SM2 м сплошной × 2YF-100 × 2ЯФ-115 × 4/ЯФ-50 × 1
CZ-724S / SM2 м сплошной × 4YF-100 × 2ЯФ-115 × 4/ЯФ-50 × 1
CZ-720 (HO)0YF-100 × 2YF-75 ×2//
CZ-722 (HO)2,25 м жидкости × 2YF-100 × 2ЯФ-75 × 2//
CZ-724 (HO)2,25 м жидкости × 4YF-100 × 2ЯФ-75 × 2//
CZ-722S (HO)2 м сплошной × 2YF-100 × 2ЯФ-75 × 2//
CZ-724S (HO)2 м сплошной × 4YF-100 × 2ЯФ-75 × 2//
CZ-7300YF-100 × 2ЯФ-115 × 2ЯФ-75 × 2/
КЗ-7322,25 м жидкости × 2YF-100 × 2ЯФ-115 × 4ЯФ-75 × 2/
КЗ-7342,25 м жидкости × 4YF-100 × 2ЯФ-115 × 4ЯФ-75 × 2/

Вариант CZ-7A

С 2020 года базовая двухступенчатая конфигурация CZ-7 была дополнена вариантом CZ-7A. Вариант 7A использует ускорители и первые две ступени базовой конфигурации, и добавляет к этому третью ступень, в которой используются два криогенных YF-75 двигатели, работающие на LH2 и LOX жидкое топливо; третья стадия варианта 7А наследуется от третьей стадии Длинный марш 3B. (Обратите внимание, что вариант 7A похож на варианты CZ-73x, впервые предложенные в 2013 году; см. Предыдущий подраздел).

Первый CZ-7A был запущен 16 марта 2020 года в 13:34 UTC из Центра запуска спутников Вэньчан на острове Хайнань. Через два часа после запуска государственные источники новостей объявили, что полет закончился неудачей; Первоначально причины отказа не были указаны. Подготовка к первому полету продолжалась за несколько недель до запуска, несмотря на принятые меры по борьбе с распространением вируса COVID-19 в Китае. Расследование неудачи первого полета может повлиять или не повлиять на другие варианты ракеты Long March, в зависимости от точной причины неудачного запуска.[18]

Список запусков

Основная статья: Список запусков Long March
Номер рейсаДата (UTC)ВариантЗапустить сайтВерхняя ступеньПолезная нагрузкаОрбитаРезультатПримечанияРекомендации
Y125 июня 2016 г.
12:00 [12]		7Вэньчан, LC-2YZ-1A
  • Масштабная модель для экипажа нового поколения
  • Звезда Аосян
  • Аолонг-1
  • Тяньге-1
  • Тяньге-2
ЛЕОУспех[19][20]
Y220 апреля 2017 г.
11:41 [21]		7Вэньчан, LC-2НиктоТяньчжоу 1ЛЕОУспех[22][23]
7A-Y116 марта 2020 г.
13:34		7АВэньчан, LC-2НиктоСпутник проверки новых технологий-6GTOОтказ[3][24][25]

Рекомендации

  1. ^ а б Джонс, Эндрю (16 февраля 2020 г.). «Китай незаметно запускает новую ракету для запуска загадочного спутника». spacenews.com. Получено 16 февраля 2020.
  2. ^ http://www.xinhuanet.com/english/2020-05/06/c_139033824.htm - 8 мая 2020 г.
  3. ^ а б c d Джонс, Эндрю (14 февраля 2020 г.). «Китай готовится к запуску новых ракет в рамках космической программы». space.com. Получено 14 февраля 2020.
  4. ^ а б «2016 年 ， 还有 哪些 航天 大事 值得 期待？ | 科学 人 | 果壳 网 科技 有意思» [На какое аэрокосмическое событие следует обратить внимание в 2016 году]. www.guokr.com (на китайском языке). 3 марта 2016 г.. Получено 27 апреля 2016. 七号 火箭 原名 长征 F / H ， 最初 可以 二号 F 火箭 换 用 YF-100 和 YF-115 液氧 煤油 发动机 的 产物 ， 但 在 中 它 应用 了 全 数字 化 设计 手段 ，代表 了 我国 60 年 来 运载火箭 研制 的 最高 水平
  5. ^ 8 年 历程 拓荒 与 先行 [Восьмилетняя сказка пионера и вождя]. www.spacechina.com (на китайском языке). 25 июня 2016 г.. Получено 27 июн 2016.
  6. ^ а б 立项 论证 平地 起 高楼 [Запуск демонстрационного проекта]. www.spacechina.com (на китайском языке). 25 июня 2016 г.. Получено 27 июн 2016.
  7. ^ а б c d 突破 运力 "下限" 的 长征 6 号 [Достижения в области легкой вместимости, 6 марта] (на китайском языке). Военный канал Tencent. 19 декабря 2013 г.. Получено 3 августа 2015.
  8. ^ 正式 更名 迈出 新 一步 [Изменение официального названия новой ступени]. www.spacechina.com (на китайском языке). 25 июня 2016 г.. Получено 27 июн 2016.
  9. ^ Барбоса, Руи К. (25 июня 2016 г.). «Китай успешно дебютирует с 7 марта - восстанавливает капсулу». Nasaspaceflight.com. Получено 2 июля 2015.
  10. ^ Новости SINA Сина, 19 ноября 2010 г., [1]
  11. ^ а б c d «Чанг Чжэн-7 (Длинный марш-7)». SinoDefence. Получено 2 июля 2015.
  12. ^ а б c d 长征 七号 首飞 成功 空间 实验室 任务 大幕拉开 [Успешный первый полет миссии Дамулакай «Длинный марш 7»]. www.spacechina.com (на китайском языке). 25 июня 2016 г.. Получено 25 июн 2016.
  13. ^ 未来 ， 长征 七号 火箭 将 "大梁" [Длинный 7 марта, чтобы сыграть главную роль в будущем]. www.calt.com (на китайском языке). CALT. 28 июня 2016 г.. Получено 30 июн 2016.
  14. ^ а б c d е ж грамм час я j k Фан, Жуйсян; Ронг, Йи (2013). 代 中型 运载火箭 的 发展 展望 [Наша перспективная разработка средней ракеты-носителя следующего поколения]. 载人 航天 [пилотируемый космический полет] (на китайском языке). CMSEO. 2013 (2013, 01). Дои:10.16329 / j.cnki.zrht.2013.01.009. ISSN  1674-5825. Получено 30 июн 2016.
  15. ^ Майк, Уолл (28 июля 2016 г.). "Удивительный огненный шар над западными США, вызванный китайским космическим мусором". space.com. Получено 28 июля 2016.
  16. ^ 长征 七号 搭载 的 缩 比 返回 舱 成功 着陆 [Уменьшенная возвращаемая капсула, запущенная с помощью Long March-7, успешно приземлилась]. www.xinhuanet.com (на китайском языке). 27 июня 2016 г.. Получено 27 июн 2016.
  17. ^ 控制 系统 多项 "国产 化" 技术 护航 长 七 首飞 成功 [Успешный первый полет Long March 7 демонстрирует отечественную авионику]. www.cmse.gov.cn (на китайском языке). CMSEO. 27 июня 2016 г. Архивировано с оригинал 14 сентября 2016 г.. Получено 29 июн 2016.
  18. ^ Джонс, Эндрю (16 марта 2020 г.). «Запуск китайского нового Long March 7A окончился неудачей». spacenews.com. Получено 16 марта 2020.
  19. ^ CCTV13 (24 июня 2016 г.). «Первый полет на 7 марта - T - 1 минута до отделения разгонного блока». YouTube (на китайском языке). CNTV.
  20. ^ Кевин Энтони (27 июля 2016 г.). "ROCKET REENTRY - зажигает ночное небо! (Chang Zheng 7 Rocket)". YouTube.
  21. ^ Пинг, Ву (июнь 2016 г.). "Китайская пилотируемая космическая программа: ее достижения и перспективы развития" (PDF). Китайское пилотируемое космическое агентство. Получено 28 июн 2016.
  22. ^ Руи К. Барбоза (19 апреля 2017 г.). «Тяньчжоу-1 - Китай запускает и стыкует дебютные поставки грузов». NASAspaceflight.com.
  23. ^ «Китайское« Небесное судно »выходит на орбиту на ракете« Длинный 7 марта »на демонстрации космической логистики». Spaceflight 101. 20 апреля 2017.
  24. ^ «ЭПИЧЕСКАЯ НЕИСПРАВНОСТЬ: XJY-6 - CZ-7A (Y1) - WSLC - 16 марта 2020 г. (13:34 UTC)». NASAspaceflight.com. 16 марта 2020.
  25. ^ Барбоса, Руи (16 марта 2020 г.). «Длинный марш 7A провалился во время миссии« Синьцзишу Яньчжэн-6 »». NASASpaceFlight.com. Получено 16 марта 2020.