研制背景
2020年前中(zhong)國將發射(she)大量各種軌道(dao)的航(hang)天器,對(dui)運(yun)(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)(huo)箭尤其是(shi)中(zhong)型運(yun)(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)(huo)箭的需(xu)求比較旺盛,中(zhong)國已經立項研(yan)制了CZ-5、CZ-6、CZ-7運(yun)(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)(huo)箭,其中(zhong)的長征七號(CZ-7)運(yun)(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)(huo)箭是(shi)為滿足載(zai)人航(hang)天工程(cheng)發射(she)貨(huo)運(yun)(yun)(yun)飛船的迫切需(xu)求而優先(xian)發展的中(zhong)型運(yun)(yun)(yun)載(zai)火(huo)(huo)(huo)箭。
長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)七(qi)號(hao)(hao)(hao)火箭(jian)的(de)(de)最早原型(xing)(xing)(xing)是長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)二號(hao)(hao)(hao)F/H型(xing)(xing)(xing),即(ji)利用長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)二號(hao)(hao)(hao)F型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)成熟技(ji)(ji)術,在(zai)大(da)體不變的(de)(de)情況下換成新(xin)研制(zhi)的(de)(de)液氧煤油發動機,即(ji)換發型(xing)(xing)(xing)(H型(xing)(xing)(xing))。在(zai)同一(yi)時(shi)間上,研制(zhi)的(de)(de)長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)五號(hao)(hao)(hao)系(xi)列運(yun)載火箭(jian)也分為大(da)、中、小三型(xing)(xing)(xing),其中3.35米(mi)直(zhi)徑的(de)(de)中型(xing)(xing)(xing)與長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)二號(hao)(hao)(hao)H型(xing)(xing)(xing)有一(yi)定(ding)的(de)(de)技(ji)(ji)術和用途重疊(die)性。最后決定(ding)研制(zhi)一(yi)種新(xin)型(xing)(xing)(xing)中型(xing)(xing)(xing)火箭(jian),其綜合長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)二號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)成熟技(ji)(ji)術又同時(shi)運(yun)用長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)五號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)新(xin)技(ji)(ji)術,并(bing)賦予新(xin)的(de)(de)編號(hao)(hao)(hao)“長(chang)征(zheng)(zheng)(zheng)七(qi)號(hao)(hao)(hao)”。
研制原則
以滿(man)足(zu)載(zai)人航天工程(cheng)后續任務要求的(de)CZ-7為基本型(xing),論(lun)證中(zhong)型(xing)火箭其他構(gou)型(xing)的(de)方案。
以基(ji)本型(xing)(xing)為(wei)(wei)基(ji)礎,通(tong)過調整助推(tui)器個數或(huo)種類(lei)和(he)增(zeng)加上面級(ji)(ji)三(san)子級(ji)(ji)實(shi)現(xian)中(zhong)型(xing)(xing)火箭(jian)的系列化。如:后續型(xing)(xing)號從(cong)二(er)級(ji)(ji)半發展(zhan)成(cheng)三(san)級(ji)(ji)半(CZ-734型(xing)(xing)),從(cong)全煤發動機發展(zhan)成(cheng)上面級(ji)(ji)為(wei)(wei)氫氧級(ji)(ji)(CZ-720(HO)型(xing)(xing))等等。
充分(fen)繼承新一(yi)代大型(xing)運(yun)載(zai)火箭(jian)和(he)在(zai)役運(yun)載(zai)火箭(jian)的(de)已有研制成(cheng)果;所有構(gou)型(xing)使用(yong)的(de)液(ye)(ye)體發(fa)(fa)動機(ji)均基于(yu)中(zhong)國已有或(huo)正在(zai)研制的(de)液(ye)(ye)氧(yang)煤(mei)油和(he)液(ye)(ye)氫液(ye)(ye)氧(yang)發(fa)(fa)動機(ji);固(gu)體助推器基于(yu)正在(zai)研制的(de)120噸推力的(de)固(gu)體發(fa)(fa)動機(ji)。如:CZ-7繼承了CZ-2F型(xing)的(de)成(cheng)熟技術(shu),液(ye)(ye)氧(yang)煤(mei)油發(fa)(fa)動機(ji)采用(yong)與CZ-5使用(yong)同型(xing)號的(de)YF-100發(fa)(fa)動機(ji)和(he)CZ-6使用(yong)的(de)同型(xing)號的(de)YF-115發(fa)(fa)動機(ji)。
優先(xian)發展的構型(xing)之(zhi)間運載能力(li)梯度合理,基本滿足未來中型(xing)有效載荷的不同(tong)任務(wu)的發射需求。長征七號的運力(li)區間從1噸到(dao)15噸,軌(gui)道覆蓋從LEO、SSO、GTO、GEO等不同(tong)軌(gui)道。
為滿(man)(man)足大量的中等運力發(fa)(fa)射(she)(she)需求,所(suo)發(fa)(fa)展的構型應(ying)滿(man)(man)足經(jing)濟性要求,努力降低發(fa)(fa)射(she)(she)成本。如:CZ-2的推(tui)進(jin)劑為有毒肼(jing)類燃料,CZ-7的推(tui)進(jin)劑為無毒煤油,價格僅為前者的三十分之一。
YF-100
長征七號四(si)個助推(tui)器,每(mei)個使用一臺YF-100液氧煤油發動(dong)機(單擺);火箭(jian)芯一級(ji)使用兩臺YF-100液氧煤油發動(dong)機(雙(shuang)擺)。
性能參數:
YF-100采(cai)用分級(ji)燃燒循環,富氧預(yu)燃。
地面推力:1199.19千牛(niu) (122.3噸)
地面比(bi)沖:2942.0米(mi)/秒(miao)(300秒(miao))
真(zhen)空推(tui)力:1339.48千牛(niu) (136.7噸)
真空比沖(chong):3286.2米/秒(335秒)
液(ye)氧流量:296.39千克/秒(miao)
煤油流(liu)量:113.31千克/秒(miao)
總流(liu)量:409.70千(qian)克/秒
混合比:2.6
噴口面積:1.406平方米
噴(pen)口直徑:1.338米
噴管面積比:35
推力調節:65%~100%
長度:3米
干重:1.9噸
助推器試(shi)車(167秒):第一(yi)次(于2013年11月13日完(wan)成(cheng)),第二次(于2013年12月17日完(wan)成(cheng))
芯一級試(shi)車(che)(188秒):第(di)一次(ci)(ci)(于2014年4月19日完成),第(di)二(er)次(ci)(ci)(于2014年6月16日完成)
YF-115
長征(zheng)七號火箭(jian)芯(xin)二級由(you)四臺YF-115 發動機組成,其中兩臺不擺動,兩臺雙擺。
性能參數:
分級燃燒循環,富氧(yang)預燃。
地面推力:150千牛(15.3噸(dun))
真空推力:180千牛(18.37噸)
真(zhen)空比(bi)沖(chong):3349米/秒(miao)(342秒(miao))
燃(ran)燒室壓力:12Mpa
混合比:2.5
噴管(guan)出口直徑:946mm
高(gao)度(du):2325mm
噴管(guan)面(mian)積比:88
推力調(diao)節范圍:80%至100%
混合比調節(jie)范圍:±8%
循(xun)環方式:補燃循(xun)環
研(yan)制時間:2002年至2014年
芯二(er)級試(shi)車:第一次(于2014年8月29日完成)
發射場
文昌(chang)衛星發(fa)射(she)場(chang)于2009年9月14日開工建設(she),在這之(zhi)前文昌(chang)市政(zheng)府聯合相關單位專門成立(li)了“文昌(chang)航(hang)天發(fa)射(she)場(chang)”辦公(gong)室,征用了16000畝土地(di)用于發(fa)射(she)場(chang)的(de)建設(she),市區距(ju)離發(fa)射(she)場(chang)只(zhi)有30來公(gong)里。
文昌新建航天(tian)發(fa)射(she)場有“五大(da)(da)理由”:一(yi)是(shi)地理位置優(you)越(yue);二是(shi)大(da)(da)型運載火箭可以海(hai)上運輸;三是(shi)沿海(hai)與(yu)內陸相結(jie)合;四是(shi)高低緯度相結(jie)合;五是(shi)各(ge)種射(she)向范(fan)圍(wei)相結(jie)合。
發射工位
文昌發(fa)射(she)場建有兩(liang)個(ge)發(fa)射(she)工位(wei)(wei),長征五(wu)號(hao)使用的是101工位(wei)(wei),長征七號(hao)使用的則是201工位(wei)(wei)。
發射平臺
長征七號發(fa)射平臺由中國(guo)航(hang)天科(ke)技集團(tuan)公司一院(yuan)15所和(he)519廠(chang)安裝(zhuang)調試,“長七”發(fa)射平臺主體結構長26米(mi),寬23米(mi),高8.7米(mi)。
美聯社北京6月26日報道(dao),太空(kong)計劃當局說,這一飛船返回艙在(zai)廣闊的內蒙古草原上著陸,使(shi)得中國可以如期在(zai)今年(2016年)晚些時候把(ba)第二個(ge)空(kong)間(jian)站送(song)入軌道(dao)。
新研發的長征七(qi)號火(huo)箭(jian)昨天成(cheng)功(gong)發射,被視作在使用更安全和更環保的燃料方面取得(de)了突破。
德國《法蘭克福匯報(bao)(bao)》網(wang)站(zhan)6月26日報(bao)(bao)道,據中國官方媒體報(bao)(bao)道,長征七號火箭(jian)(jian)從位于海南省(sheng)的文(wen)昌航天發射場(chang)點火升空。該運載火箭(jian)(jian)將繞地飛(fei)(fei)行13圈,其(qi)搭載的飛(fei)(fei)船返回艙定于周日在內蒙古(gu)的沙漠中著陸。
長(chang)征七(qi)號(hao)運(yun)載(zai)火箭(jian)將成為中國衛星計劃的主力(li)運(yun)載(zai)火箭(jian)。其運(yun)載(zai)能力(li)達(da)13.5噸(dun),是原(yuan)有(you)運(yun)載(zai)火箭(jian)的1.5倍。
埃菲社6月25日報道,中(zhong)(zhong)(zhong)國25日成功發(fa)射了可(ke)用(yong)作該(gai)國未來空間站太空艙運輸工具的長(chang)(chang)征(zheng)七號火箭。長(chang)(chang)征(zheng)七號火箭總長(chang)(chang)53米,重達(da)597噸,火箭燃(ran)料(liao)由液(ye)氧和煤(mei)油混合構(gou)成,比此前(qian)使(shi)用(yong)的燃(ran)料(liao)更清潔。中(zhong)(zhong)(zhong)國科學家(jia)花費了8年時間研制該(gai)火箭,在其設計和制造(zao)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)還使(shi)用(yong)了3D技術。