Hosszú március 7
A Langer Marsch 7 , röviden LM-7 ( kínai 長征 七號 / 长征 七号, Pinyin Chángzhēng qīhào , röviden Changzheng-7, röviden CZ-7 ) egy közepes súlyú hordozórakéták családja, amelyeket a China Aerospace Science és Technology Corporation a Kínai Népköztársaságban . Az első CZ-7 2016. június 25-én szállt fel a Wenchang kozmodrómról . Az alapváltozatban akár 14 tonnát is képes szállítani alacsony földi pályán. Fő feladata kezdetben a kínai űrállomás számára a Tianzhou teherszállító űrhajó , a háromlépcsős CZ-7A variáns elindítása, amelyet először 2021. március 11-én indítottak sikeresen, a legfeljebb 7 súlyú műholdak szállítása. t az Egyenlítő felé hajló geoszinkron pályákra .
történelem
A történelem a rakéta megy vissza, amikor 2006. Wang Yongzhi , a technikai igazgató a emberes űrprogram a Népköztársaság Kína , rámutatott, hogy a kínálat űrhajó a lehető legnagyobb teherbírása volt szükség a kínálat a tervezett moduláris űrállomás . Kína akkori legnagyobb hordozórakétája, a Changzheng 2F csak 8,1 tonnát tudott szállítani alacsony földi pályára (LEO), ahová az űrállomást helyezték. Ezt túl kicinek tartották ahhoz, hogy az állomást ésszerűen költséghatékony módon tudják ellátni.
Eleinte a Changzheng 2F továbbfejlesztett változatának - az úgynevezett "Changzheng 2F / H" - kifejlesztésére gondoltak, ahol a "H" jelentése huàn (换) vagy "megváltozott". 2008. november 21-én felállították az Előzetes Tervezéssel megbízott első munkacsoportot a Launch Vehicle Technology Akadémián , majd 2009 januárjában a társaság létrehozta saját irodáját, amely ezentúl a rakéta fejlesztéséért volt felelős. . Mivel a CZ-7F-en nagyjából mindent megváltoztattak az új hordozórakétához, az üzemanyagtól kezdve a motorokon át a színpadi koncepcióig, a vállalat 2010 júniusában úgy döntött, hogy teljesen új nevet ad neki: "Changzheng 7". 2010. szeptember 25-én a KKP Politikai Irodája hivatalosan jóváhagyta a moduláris űrállomás megépítését, 2011 januárjában pedig hivatalosan jóváhagyták a Changzheng 7-et és felszabadították az alapokat.
A 2006-os Changzheng 5-hez hasonlóan eredetileg a rakéta öt változata volt, A-tól E-ig számozva, amelyek mindegyike két 3,35 m átmérőjű magmodullal volt felszerelve. Ez a kétlépcsős atomrakéta opcionálisan két vagy négy emelővel, részben pedig egy harmadik, hidrogénnel működő felső fokozattal bővíthető. Kezdetben azonban egy kétfokozatú, négy hajtóművel ellátott rakéta fejlesztésére összpontosítottak, amelyet eredetileg "CZ-7C" vagy "CZ 340" néven ismertek, vagyis "3,35 m átmérőjű, 4 kis erősítővel". Később a "Changzheng 7" szleng kifejezés meghonosodott erre a rakétára.
2011 júliusában megkezdtük a Changzheng 7 első prototípusának fejlesztését. Viszonylag kis átmérőjük miatt a rakéta, a Changzheng 5 -től eltérően , vasúton szállítható, mind a szecsuáni Xichang műholdas indító központ számára készült . és elindulni Wenchangból , Hainan szigetéről , Kína legdélibb részén. Wenchangban a technikai kihívások lényegesen nagyobbak, mint Szecsuánban: magas hőmérséklet, magas páratartalom, magas sótartalom a levegőben, és gyakran előforduló esős napok, 5–15 mm csapadék 12 órán belül. 2014 végén a rakéta alkatrészekre bontott prototípusát Hainanba vitték, majd az összeszerelést és az utántöltést majdnem három hónapig próbálták. Kiderült, hogy az oxidálószerként használt folyékony oxigén alacsony –183 ° C-os hőmérséklete és a rakéta külső bőrén található magas páratartalom miatt fagy- és harmatcseppek képződtek, ami veszélyeztette a repülés biztonságát. A problémát további szigetelési intézkedésekkel meg lehetett oldani, majd új rekordot döntöttek arról az időpontról, amikor a rakéta a 24 órás üzemanyag-feltöltés után az indítópadon maradhat. Ez lehetővé teszi, hogy a Hainan változékony trópusi időjárásában bizonyos fokig biztonságos kezdési időpontot találjon.
A végleges prototípus építése 2015 májusában kezdődött. Egy évvel később, 2016. május 8-án a rakétahajó elvitte a Yuanwang 21-et, amely a valós életű rakétát biztosította Tianjin kikötőjében , és hat nappal később, május 14-én adott nekik egy 1670 tengeri mérföldes utat a Qinglan kikötőbe. Hainan kijáratánál. Ez volt az első alkalom, hogy a Tianjin-i " Új generációs indító járműgyártó bázis " rakétáját teljes egészében tengeren szállították Hainanba. Május 23-án a rakétát teljesen összeállították. Alapos ellenőrzés után 2016. június 22-én elhagyta az űrhajó összeszerelő épületét, a sikeres első repülés pedig 2016. június 25-én, UTC 12:00 órakor indult.
Az erősebb Changzheng 7A változat első repülése azonban 2020. március 16-án kudarccal végződött. Ennek a rakétának nemcsak a Changzheng 3A harmadik szakaszából származó harmadik fokozata volt , hanem a rakéta összes többi rendszerén is fejlesztéseket hajtottak végre annak érdekében, hogy a lehető legnagyobb hasznos teher még tovább növekedjen. Például a Sanghaji Űrhajtási Intézetben, az Akadémia úgynevezett " Folyékony Rakétamotortechnikai Akadémiájának " 801-es Intézetében "és az Űrkutatásban működő Pekingi Kutatóintézetben, az úgynevezett" Institute 12 "-ben. A Chinese Academy for Launch Vehicle Technology egy intelligens helyzetszabályozó rendszert fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a rakéta számára, hogy bármilyen probléma esetén önállóan megtalálja a megfelelő pályát a 2. szakasz égési ideje alatt, miközben a helyzetszabályozó motorok hozzájárulnak a tolóerőhöz.
A helyi idő szerint 9:34 órai kezdés után úgy tűnt, hogy minden a tervek szerint halad. A rakéta felszállt a Wenchangi kozmodrómról, a szokásos égési idő lejárta után, 162 másodperccel az indulás után, az első fokozatot leválasztották. Ezen a ponton azonban már a kozmodrom vezérlőjének képernyőjén látható volt, hogy a motor lángjai nem felelnek meg a normális alaknak. Nem sokkal később, 168 másodperccel az indítás után, a rakéta felrobbant.
A mérnökök másnap reggelre elemezték a telemetriai adatokat. A lehetetlen fokozatos kiküszöbölésével arra az előzetes következtetésre jutottak, hogy a baleset legvalószínűbb oka egy vákuum volt, amely a vonal tetején képződött a második lépcsőfokú helyzetszabályozó hajtóművek oxigéntartályától az egyik tolóerő pumpájáig . Ez nyomáseséshez vezetett az oxigénszivattyú szívószelepénél, és lecsökkentette azt az alsó határt, amelyre a motornak a megfelelő működéshez szüksége volt. A hozzáállás-szabályozó motor nem indult el.
Ennek a hipotézisnek a teszteléséhez gyakorlati tesztekre és a baleset menetének rekonstrukciójára volt szükség csökkentett motorú modellen. 2020 márciusában azonban számos gyár és egyetem még mindig bezárt a COVID-19 járvány miatt . Végül Sencsenben találtak egy egyetemi laboratóriumot, ahol a kísérleteket el lehetett végezni. Három hét után arra a következtetésre jutottak, hogy az eredeti feltételezés helytálló. A biztonság kedvéért azonban utólag számos további tesztet és szimulációt hajtottak végre, később a Sheshanban , a pekingi Institute 801 próbapadján és a Wenchang kozmodromon is, amely októberig elhúzódott. Noha a mérnökök valójában nagyon elfoglaltak voltak a kínai űrállomással kapcsolatban két , 2021-re tervezett alapváltozatú Changzheng 7 rakéta elindításával, a hiba - a helytelenül tervezett kábelvezetés - végül kijavult. A hibaelhárítás során több mint 200 egyéb gyenge pontot találtak a rakétán, köztük a motortartót és a második fokozatú kerozintartályt, amelyeket szintén rögzítettek. 2020. december 30-án a rakéta átdolgozott változata megfelelt az utolsó teszteknek, és a második, 2021. március 11-én indított kísérlet sikeres volt.
Építkezés
A Changzheng 7 a Changzheng 5 hordozórakéták családjával 2002-ben bevezetett moduláris elvet követi . Mivel első lépésük közel azonos a Changzheng 5 K-3 erősítőivel, amelyek kettővel együtt elhajlíthatók, 2000 óta a folyékony hajtóanyagú rakétatechnika akadémiáján YF-100 típusú folyékony motorokat fejlesztettek ki (AALPT), amelyek helyett a mérgező , bár a jól tárolható, de 1, 1-dimetil-hidrazint , és dinitrogén-tetroxid most már használható folyékony oxigén és a rakéta-kerozin tüzelőanyagként , mint a korábbi rakétát . Ugyanazt az üzemanyag-kombinációt alkalmazzák a négy boosterben, amelyek mindegyikének egyedileg kormányozható YF-100 motorja van, és a Changzheng 5-től eltérően három ponton kapcsolódnak az alapfokozathoz. 174 másodperccel a felszállás után a boosterek lekapcsolják a motorjukat, majd lekapcsolják őket. Az első szakasz két motorja 14 másodpercig működik tovább, majd az első fokozat elválik a rakétától. Ezután az eredetileg az első és a második szakasz között elhelyezkedő majdnem 3 m hosszú köztes darabot elválasztják a második lépcsőtől, és a második fokozat négy YF-115 motorját, amelyek szintén folyékony oxigénnel és rakétakerozinnal működnek, meggyújtják. Itt a motorok közül kettő tartósan fel van szerelve, míg a másik kettő párként kormányozható.
A Changzheng 7A harmadik szakasza megfelel a Changzheng 3A harmadik szakaszának két hidrogén / oxigén motorral. Ráadásul ennél a változatnál a boostereket nem dobják le az első szakasz égési idejének vége előtt, hanem kapcsolatban maradnak vele. A második szakasztól való elválás közös „rakétacsomagként” történik.
13 m hosszú belül konzolosan hasznos burkolatba 4,2 m átmérőjű, egy opcionális rúgás szakaszban típusú Yuanzheng 1A vannak elhelyezve, egy Apogée motor , amelynek átmérője 2,8 m, ami lehet akár 20-szor lángra, és akár hét műholdak kitéve előre beprogramozott szekvencia különböző pályákon.
Miután a Changzheng 7 2017- ben először indított el egy Tianzhou típusú ellátó űrhajót , a rakéta 130 aspektusát átalakították. A tesztfázisban telemetriával ellenőrzött paraméterek száma csökkent. A rakéta mérési pontjainak száma 1/3-mal, az alkalmazott telemetrikus eszközök száma csaknem felére csökkent. Ez nemcsak alacsonyabb gyártási költségeket eredményezett, hanem néhány kritikus paramétert is pontosabban meg lehetett mérni. A 2021. május 29-én piacra dobott Changzheng 7 harmadik példányától kezdve az S-sávot már nem a mérési adatok továbbítására használták , hanem a magasabb frekvenciájú K a- sávot, amely növelte az adatátviteli sebességet több mint húszszor; Az összes telemetriai érték folyamatosan figyelhető a hasznos teher felfüggesztéséig.
Az egyik gázpalackot, amelynek meg kell tartania a kerozin- és oxigéntartályokban a nyomást, minden egyes emlékeztetőn megtakarították. A sűrített gáz jobb kihasználása a szelepek jobb szabályozásával érhető el. A Changzheng 7 maximális hasznos terhelése egy földközeli pályára 13,5 tonnáról 14 tonnára emelhető ezen és más intézkedések révén.
Küldetés profilja
 
| ||||
Kozmodróm a Kínai Népköztársaságban |
A projekt jóváhagyása utáni kezdeti eufóriában azt mondták, hogy a Changzheng-7 családnak helyettesítenie kell a CZ-2 és CZ-3 rakétákat. Erről ma már nincs szó. A Changzheng 7 fő feladata továbbra is a Tianzhou ellátó űrhajó szállítása , még akkor is, ha a Changzheng 5- gyel indított új generációs űrhajó rakomány- űrhajóként áll szolgálatában . Utóbbi visszaviheti az árut a Földre, de 4 t maximális hasznos teherbírásával lényegesen kevesebbet tud szállítani a pályára, mint Tianzhou 6,8 tonnával. 2020-tól mindkét űrhajó használatát tervezték, az igényektől függően. Akár 14 t hasznos teherbírásával a Changzheng 7 a 8 tonnás Shenzhou űrhajót is könnyen képes földi pályára szállítani. Ezért annak érdekében, hogy egy ilyen küldetés esetén ne veszélyeztesse a legénység biztonságát, a rakéta garantált megbízhatóságát 98% -ban határozták meg. Összehasonlításképpen: nemzetközileg 95–96% -os megbízhatóság jellemző a pilóta nélküli repülésekre és 91% a pilóta nélküli repülésekre. A Shenzhou űrhajók indításához eredetileg használt Changzheng 2F gyártója által garantált megbízhatóság 97% volt, de ezután a tovább fejlesztett Changzheng 2F / G változat esetében 98% -ra nőtt a 2021- től a kínai űrállomásig tartó járatok esetében is. .
A rakéta bizonyos mértékben a trópusok számára alkalmas, vagyis alkalmas a Xichang és Wenchang kozmodromokra. A kezdetektől fogva vízzárónak tervezték őket. Ez azt jelenti, hogy a Changzheng 7 mérsékelt esőben is felszállhat , ami Kínában 5-15 mm / 12 óra. Ez nemcsak a déli Hainan-szigeten, hanem Szecsuánban is nagyon gyakori, kivéve a decembertől februárig tartó időszakot. Hainanban a nyári tájfun-szezonon kívül is fennáll a tengeri szellők problémája. A Changzheng 7-et és a Wenchangi kozmodróm indítópadját úgy tervezték, hogy ellenálljon az erőteljes 8-as szélnek az üzemanyag-feltöltés és az utolsó ellenőrzések során , és a nehéz acélajtókkal ellátott épület függőleges telepítése jelentősen csökkenti az indítópad veszélyes idejét.
A háromlépcsős variáns, a Changzheng 7A, amelyet először 2021. március 11-én repültek sikeresen, elsősorban az egyenlítői Wenchangi kozmodrom műholdjainak geoszinkron pályák átviteli pályájára történő eljuttatását hivatott szolgálni . A Changzheng 7A ezáltal a hézagot a Changzheng 3B , amely az erős változata CZ-3B / E rakományának legfeljebb 5,5 t egy matricát egy ferde, hogy az egyenlítői geosynchronous pályára hoz (IGSO), és az 5 Changzheng a 14 t ilyen pályára. A CZ-7A-val 5,5 tonnás hasznos teher közvetlenül a 200 × 5000 km-es egyenlítői pályára, a ferde geoszinkron pályára pedig 7 tonnás átviteli pályára kerülhet. Ez Kína hosszú távú célját szolgálja, hogy műholdak konstellációit építsék magas pályán lévő műholdakkal; az itt tervezett műholdak indítási tömege 6-7 t. Ezenkívül a Changzheng 7A 5 tonnás hasznos tehereket szállíthat egy átfutópályán a Holdra (összehasonlításképpen: a Changzheng 5 legfeljebb 8 tonnát szállít egy ilyen kifutón). A jövőben a megnövelt hasznos teherhúzással és rúgási fokozattal ellátott Changzheng 7A-t a Kínai Népköztársaság Mars programjában és az aszteroida feltárásában is felhasználják.
Műszaki adatok
| modell | CZ-7 | CZ-7A |
|---|---|---|
| szakasz | 2 | 3 |
| magasság | 53,1 m | 60,13 m |
| átmérő | 3,35 m (10,05 m erősítőkkel) | 3,35 m (10,05 m erősítőkkel) |
| Felszállási tömeg | 597 t (rúgással) | 573 t |
| Indítsa el a tolóerőt | 7200 kN | 7200 kN |
| hasznos teher | 14 t (400 km LEO ) 5,5 t (700 km SSE ) |
7 t ( IGSO ) 5 t LTO ( holdtranszfer ) |
| 1. szakasz (K-3-1) | ||
| magasság | 26 m | |
| átmérő | 3,35 m | |
| Felszállási tömeg | 186 t | |
| Motor | 2 × YF-100, mindegyik 1200 kN felszálló tolóerővel | |
| üzemanyag | 174 tonna folyékony oxigén és rakéta-kerozin | |
| Booster (4 × K-2-1) | ||
| magasság | 26,5 m | |
| átmérő | 2,25 m | |
| Felszállási tömeg | 81,5 t | |
| Motor | 1 × YF-100 1200 kN felszálló tolóerővel | |
| üzemanyag | 75,5 t folyékony oxigén és rakéta-kerozin | |
| 2. szakasz (K-3-2) | ||
| magasság | 11,5 m | |
| átmérő | 3,35 m | |
| Felszállási tömeg | 71 t | |
| Motor | 4 × YF-115, mindegyik 180 kN vákuumot | |
| üzemanyag | 65 tonna folyékony oxigén és rakéta-kerozin | |
| 3. szakasz (H-3-3), csak CZ-7A-val | ||
| magasság | 12,4 m | |
| átmérő | 3 m | |
| Motor | 2 × YF-75 újra gyullad, mindegyik 78 kN vákuum-tolóerővel | |
| üzemanyag | folyékony oxigén és folyékony hidrogén | |
Startlista
Ez a lista a CZ-7 összes indításáról 2021. május 29-én.
| Sorozatszám Nem. | Dátum (UTC) | Rakéta típus | Kilövőállás | hasznos teher | Hasznos teher típusa | Hasznos teher súlya | pálya | Megjegyzések |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2016. június 25, 12:00 |
CZ-7 / YZ-1A | Wenchang 102 |
Az Aoxiang Zhixing Tiange Feixingqi 1 Tiange Feixingqi 2 Aolong 1 ZGZ Shiyan Zhuangzhi többcélú űrhajó visszatérő kapszulája |
Egy új visszatérő kapszula prototípusa Technologieerprobungssatellit / 12U- Cubesat Technologieerprobungssatellite Technologieerprobungssatellit Technologieerprobungssatellit Technologieerprobung (a felső szinthez csatlakozik) |
? | OROSZLÁN | Siker , próbarepülés, a Langer Marsch 7 első repülése |
| 2 | 2017. április 20. 11:41 |
CZ-7 | Wenchang 102 |
Tianzhou-1 SilkRoad-1 (Silu-1) |
Pilóta nélküli űrhajó a Tiangong 2 Föld megfigyeléséhez / Cubesat |
12 910 kg | OROSZLÁN | siker |
| 3 | 2020. március 16. 13:34 |
CZ-7A | Wenchang 102 | 新 技术 试验 六号 (Xīn jìshù shìyàn liù hào) | Technológiai tesztelő műhold | GTO | Kudarc | |
| 4 | 2021. március 11. 17:51. |
CZ-7A | Wenchang 102 | Siyan-9 | Technológiai tesztelő műhold | GTO | siker | |
| 5. | 2021. május 29. 12:55 |
CZ-7 | Wenchang 102 | Tiancsou-2 | Pilóta nélküli űrhajó a kínai űrállomáshoz | 13,340 kg | OROSZLÁN | siker |
Egyéni bizonyíték
- ↑ a b 陈洁:中国 空间站 在 轨 建造 第二 战 打响！ 长征 七号 遥 三 火箭 成功 成功 发射 天 舟 二号 货运 飞船. In: űrrepülőgépek.cn. 2021. május 29., hozzáférés: 2021. május 30. (kínai).
- ^ Daniel Maurat: Hosszú március 5/6 / 7. In: raumfahrer.net. 2011. november 5, megtekintve 2020. február 24-én .
- ↑ 蒋正翔:长征 七号 为 我国 新一代 中型 运载火箭. In: elmélet.gmw.cn. 2016. június 26., hozzáférés 2020. február 23. (kínai).
- ↑ 李国利et al.:长征七号诞生全记录. In: xinhuanet.com. 2016. június 26., hozzáférés 2020. február 23. (kínai).
- ↑ nasaspaceflight.com: Kína sikeresen bemutatta a március 7-i hosszú rakétát A NASASpaceFlight.com , 2016. június 26
- ↑ 李四: 研究所. In: zhuanlan.zhihu.com. 2021. március 2., hozzáférés: 2021. március 13. (kínai).
- B a b Deng Xiaoci és Fan Anqi: A Hosszú Március-7A visszatér a 300 nappal ezelőtti sikertelen bemutatkozási misszió után. In: globaltimes.cn. 2021. március 12, megtekintve 2021. március 13 .
- ↑ 宋征宇 、 肖 耘 és mtsai:长征 八号 ： 长征 火箭 系列 商业 化 与 智慧 化 的 先行者. (PDF; 1,7 MB) In: jdse.bit.edu.cn. 2020. május 17., 8 f. Oldal , hozzáférés: 2021. március 13. (kínai).
- ↑ a b c 谢瑞强:走过 至 暗 时刻 ： 从 首飞 失利 到 复 飞 成功 ， 长 七 A 团队 的 三百 多 天. In: thepaper.cn. 2021. március 12., hozzáférés: 2021. március 13. (kínai).
- ↑ a b 郑恩 红:长 七 A 火箭 归零 、 复 飞 记. In: űrrepülőgépek.cn. 2021. március 12., hozzáférés: 2021. március 12. (kínai).
- ↑ a b 唐肇 求:长 八 首飞 背后 的 „火箭 拼命三郎”. In: űrrepülőgépek.cn. 2020. december 23., hozzáférés: 2021. március 13. (kínai).
- ↑ 蒋正翔:长征 七号 为 我国 新一代 中型 运载火箭. In: elmélet.gmw.cn. 2016. június 26., hozzáférés 2020. február 24. (kínai).
- ↑ 长征 七号 甲. In: m.calt.com. Letöltve: 2020. február 22. (kínai).
- ↑ a b 我国 新一代 运载火箭 长 七 A 成功 发射 试验 九号 卫星. In: cnsa.gov.cn. 2021. március 12., hozzáférés: 2021. március 17. (kínai).
- ↑ 李国利et al.:长征七号运载火箭搭载6类7项新型载荷均为首次发射验证. In: gov.cn. 2016. június 26., hozzáférés 2020. február 25. (kínai).
- ^ Daniel Maurat: Hosszú március 5/6 / 7. In: raumfahrer.net. 2011. november 5, megtekintve 2020. február 25-én .
- ↑ a b 郑恩 红: 400 公里 36000 公里 ： 解读 长 七 A 的 现在 与 未来. In: űrrepülőgépek.cn. 2021. március 12., hozzáférés: 2021. március 12. (kínai).
- ↑ 华辉 美食 人:中国 新 飞船 将 可 重复 用 、 带 6 人 ， 空间站 核心 舱 合 练 3 练 个. In: k.sina.com.cn. 2020. január 22., hozzáférés: 2020. február 25. (kínai).
- ↑ 我国 载人 火箭 可靠性 国际 领先. In: calt.spacechina.com. 2016. december 16., hozzáférés: 2020. február 25. (kínai).
- ↑ 刘岩:姜杰 委员 ： 多 型 运载火箭 将 相继 承担 重大 航天 工程 任务. In: űrrepülőgépek.cn. 2021. március 5., hozzáférés: 2021. március 12. (kínai).
- ↑ 蒋正翔:长征 七号 为 我国 新一代 中型 运载火箭. In: elmélet.gmw.cn. 2016. június 26., hozzáférés 2020. február 23. (kínai).
- ↑ 李国利et al.:长征七号诞生全记录. In: xinhuanet.com. 2016. június 26., hozzáférés 2020. február 23. (kínai).
- ↑ SpaceFlight101: Long March 7 - Rockets , hozzáférés 2016. június 26
- ↑ 长征 七号 甲. In: m.calt.com. Letöltve: 2020. február 22. (kínai).