Hosszú március 8

A hosszú március 8. ( kínai 长征 八号, Pinyin Chángzhēng Bāhào , röviden CZ-8 ) egy közepes súlyú hordozórakéta család, amelyet a Kínai Indító Járműtechnológiai Akadémia fejlesztett ki . A rakéta első kilövése 2020. december 22 -én történt. A CZ -8R változatban körülbelül 2025 -től - az amerikai Falcon 9 -hez hasonlóan  - részben újrahasznosíthatónak kell lenniük. A Changzheng-8 rakéta fő tervezője Song Zhengyu (宋征宇, * 1970).

Fejlődéstörténet

Az új Changzheng rakétageneráció moduláris felépítése jelentősen lerövidítette a CZ-8 fejlesztési idejét. A Kínai Népi Politikai Tanácsadó Konferencia 2015. márciusi éves közgyűlésén Liang Xiaohong (梁小虹), a Kínai Tudományos és Technológiai Szövetség CPPCC -tagja (中国科学技术协会) és a Kínai Indító Járműtechnológiai Akadémia üzemi tanácsának elnöke elárulta. hogy a vállalata azon volt, hogy A meglévő rendszerek alapján egy már akkor "Changzheng 8" nevű hordozórakétán dolgozott, amelynek állítólag be kellett szüntetnie a kínai szakadékot a napszinkron pályákon (akkoriban Kína csak hasznos teher szállítására volt képes) legfeljebb 2 t ilyen pályákra). 2016 szeptemberében először mutatták be az új rakéta modelljét a Tudományos és Technológiai Szövetség Xi'an -i éves közgyűlésén . Abban az időben a Changzheng 8 -at környezetbarát rakétaként mutatták be - a második lépcsőben folyékony hidrogént használnak üzemanyagként -, amellyel 3–4,5 t hasznos teher szállítására került sor a napszinkron pályára, ami nagy pontosságot biztosít a szükséges rakéta irányításában.

2017 májusában a Kínai Népköztársaság Állami Tanácsa jóváhagyta a Changzheng 8 építését, és egy projektcsoportot hoztak létre a Launch Vehicle Technology Akadémián Xiao Yun (肖 耘) vezetésével. Song Zhengyu, aki már korábban a Changzheng 2F és a Changzheng 7 főtervező -helyettese volt , a rakéta fő tervezője lett , amelynek kezdettől fogva a lehető legalacsonyabb költségeket kívánta tartani annak érdekében, hogy versenyképes legyen a nemzetközi piacon. . A meglévő alkatrészek használatának köszönhetően (lásd alább) csak 1316 nap, azaz körülbelül három és fél év telt el a hivatalos jóváhagyástól az első járatig. Ez egy nagyon rövid fejlesztési idő egy rakéta számára.

Abban az időben számos megközelítést alkalmaztak a kívánt költségmegtakarítás elérése érdekében, a hidraulikus vezérlésű szelepek ilyen elektromos kivitelre történő cseréjétől a gyártási minőségi követelmények csökkentéséig és bizonyos számú hamis indítás tudatos elfogadásáig. Ráadásul a Falcon 9 2015. december 22 -i 20. repülése után , amely során a SpaceX biztonságosan vissza tudta hozni a rakéta első lépcsőjét a Földre, és függőlegesen leszállhatta, sokan Kínában kérdezték, hogy nem szabad -e újrafelhasználható rakétákat építeni. ugyanúgy. 2017 -ben Lu Yu (鲁 宇), a CALT (egyfajta "igazgatótanács") tudományos és technológiai bizottságának elnöke elmondta a sajtónak, hogy a vállalat jelenleg két módszeren dolgozik: függőleges leszállás saját motorral és ejtőernyővel leszállás. Ekkor a CALT már gyakorlati teszteket hajtott végre mindkét megközelítésben. Ugyanezen év novemberében úgy döntöttek, hogy függőlegesen landolnak. A 2018. április 24 -én tartott konferencián Long Lehao ​​(龙 乐 豪, * 1938), aki a CALT összes Changzheng rakétájáért felelős, elmagyarázta, hogy már dolgoznak egy részben újrafelhasználható rakétán a Changzheng 8 alapján, amely hasonló az amerikai Falcon 9 -en egy saját motorral rendelkező színpad függőlegesen landolhat. A pekingi egyetemen 2018. július elején tartott előadáson bemutatta azt a koncepciót, amelyben a Changzheng 8 két erősítője az első szakaszon maradt, és vele együtt landolt. A függőleges leszállás első bemutatására 2021 -ben kerül sor, ennek a változatnak az első repülését 2025 körül tervezik.

Építkezés

A Changzheng 5-hez hasonlóan különböző változatokat terveznek a kétlépcsős rakétára :

• A CZ-8 alapváltozat két erősítővel. Ennek két alváltozata van:
  • A CZ-8 / ZH , az úgynevezett "kombinált típus" (组合型, Zǔhé Xíng ), amelyben a két erősítő elválasztható. Ezt a változatot, amelyet először 2020. december 22 -én dobtak piacra, igényes műholdak indítására használják.
  • A CZ-8 / RH , az úgynevezett "fused type" (融合 型, Rónghé Xíng ), amelyben a két erősítő szilárdan össze van kötve a magfokozattal . Ezt a változatot versenyképes árú kereskedelmi bevezetésekre használják.
• A CZ-8A erősítő nélkül.
• A még fejlesztés alatt álló CZ-8R két erősítővel rendelkezik, amelyek tartósan az első szakaszhoz vannak erősítve, így a teljes magfokozat-emlékeztető csoport újra felhasználható.

CZ-8

A rakéta első lépcsője majdnem megegyezik a közepes súlyú Changzheng 7 hordozórakéta első szakaszával vagy a Changzheng 5 K-3 erősítőjével, kiegészítve a két YF-100 motorral, amelyeket erre a rakétacsaládra fejlesztettek ki . A második fokozat a Changzheng 3A harmadik szakaszának felel meg , 3 m átmérővel és két YF-75 motorral . Kétlépcsős, 2 m átmérőjű, 120 kN tolóerővel rendelkező, kétlépcsős szilárd tüzelőanyagú rakétákat terveztek a két erősítőre 2017 februárjában, amelyeken jelenleg a Solid Rocket Engine Technology Academy dolgozik. De aztán áttértek a 2016. június 25-én és 2017. április 20-án sikeresen piacra dobott Changzheng 7 K-2 erősítőire, amelyek átmérője 2,25 m, és mindegyik YF-100 motorral, folyékony oxigénnel és rakéta-kerozinnal mint üzemanyag. A rakéta hasznos teherbírásának átmérője 4,2 m.

A rakéta szabványosított alkatrészekből áll, és az új gyártási módszereknek köszönhetően viszonylag gyorsan gyártható. Például a tartály fenekét már nem egyes „szirom” szegmensekből hegesztik össze, hanem egy darabból alakítják ki. Ez 80%-kal csökkenti az alkatrész gyártási idejét. A Launch Vehicle Technology Academy azt feltételezi, hogy a sorozatgyártás megkezdése után a rakéta 12 hónappal az ügyfél aláírása után elhagyja a gyárat.

CZ-8R

Az újrafelhasználható változatnál (改进型, Gǎijìn Xíng "Improved Type", nemzetközi nyelven "CZ-8R") a hagyományos YF-100 motorok helyett egy továbbfejlesztett változatot kell használni az első szakaszhoz és a fokozókhoz, amely - a szintén fejlesztés alatt álló YF -100K -val ellentétben , 785 kN -mal - teljes 1200 kN tolóerővel rendelkezik, többször meggyújtható és 65%-ra fojtható. A CZ-8 / ZH 2020. december 22-i első repülése során ezeket a motorokat már tesztelték, de a tolóerő csak 77,5%-ra csökkent.

A CZ-8R első szakasza, miután elvált a második lépcsőtől, visszatér a földre és leszáll egy pilóta nélküli úszó leszállóplatformra a tengerben. Ezenkívül a Falcon 9-hez hasonlóan négy rácsbordával rendelkezik a légkörben való ereszkedés szabályozására és négy kihajtható leszálló lábbal. A CZ-8-as járatról 2020. január 18-án közzétett videóanimáció azt mutatja, hogy a két oldalsó erősítő a repülés során továbbra is kapcsolatban van az első lépcsővel, mint a Long Lehao ​​által 2018 júliusában bemutatott koncepcióban. Már nem tervezik azokat a támasztókarokat az erősítőkön, amelyeket 2018 -ra terveztek, hogy elfordítsák a mag színpadától, azaz hat lábon való leszállást. 2017 novemberében az Akadémia a Launch Vehicle Technology számára azt a célt tűzte ki, hogy 2030 -ra ismét saját motorral leszáll a második szakasz, így a rakéta teljesen újrafelhasználható lesz. 2020 -tól a függőlegesen leszálló rakétákat csak ideiglenes megoldásnak tekintették, amíg az újrafelhasználható űrhajók 2030 -ban használatra készek lesznek.

Az első ránézésre szokatlannak tűnő konstrukciót, az erősítőkkel szilárdan összekapcsolva az alapfokozattal, minden tényező gondos mérlegelése után választották. A Changzheng 8 esetében az első lépcső a két erősítővel együtt a rakéta költségeinek 70% -át teszi ki. Ezenkívül nő az eső egység súlya, ami megkönnyíti a motorok irányítását. Mivel a fázis és a nyomásfokozó motorjai váltakozva meggyulladhatnak a fékezés során, az egyes motorok gyújtási folyamatainak száma csökken, ami csökkenti a hibás működés kockázatát.

Mivel az erősítőket nem dobják ki, miután kiégett, a rakéta maximális hasznos terhelése csökken, amelynek önsúlyát már megnövelik a rácsbordák, a leszálló lábak és a szükséges elektronika. Ennek ellenére - még ha figyelembe vesszük a visszaküldés, a karbantartás stb. Költségeit is - nem lenne lehetséges költséghatékonyabban működni, mint a CZ -8 / ZH alapváltozat, ha csak az első lépcső leszállna, még akkor is, ha húszszor újrahasznosították. Az egyesített változat esetében azonban az újrafelhasználásból származó többletköltségek a negyedik indulástól ellensúlyozzák egymást. Körülbelül a tizedik újrafelhasználástól a kilövésenkénti költségek már nem csökkennek, hanem az egyszer használatos rakéta 80% -ánál maradnak.

Küldetésprofil

Viszonylag kis átmérője miatt a Changzheng 8 a Wenchang Satellite Launch Center -ből , valamint a Jiuquan Satellite Launch Center -ből indult. Jelenleg (2020) elsősorban a hasznos terheléseket (különösen a földmegfigyelő műholdakat ) kívánják a Nap szinkron pályájára hozni. A maximális lehetséges súly a futópálya konkrét magasságától függ. 700 km-es magasságban, mint a 2020. december 22-i első járaton, 4,5 tonna lehetséges, 500 km-es alacsony pályával 5 tonnáig, magas, 1500 km-es napszinkron pályával mindössze 3 tonna. A napszinkron műholdak pályája általában körülbelül 90–99 ° -kal dől az egyenlítőhöz, ez többé -kevésbé poláris pálya . Kína legészakibb kozmodromja, a Jiuquan jobban megfelel ezeknek a küldetéseknek, mivel az északi (vagy déli) irányú felszálláskor kevesebb földforgatást kell kompenzálni.

Más pályákra a Winchang a Hainan -szigeten, Kína legdélibb részén alkalmasabb, mivel a föld forgásából származó további tolóerővel keleti irányba indítható. A Changzheng 8 -mal akár 8,1 tonna hasznos teher is vihető az alacsony földi pályákra, amelyek enyhén hajlanak az egyenlítő felé , mind az egyes műholdak, mind a csillagképek (a rakéta több műhold telepítését is lehetővé teszi). A geostacionárius transzferpályára való felszálláskor a maximális terhelhetőség 2,8 tonna lehetséges, ezáltal elsősorban az ion meghajtású kisebb műholdakra gondolunk. A Kínai Indító Járműtechnológiai Akadémia bejelentette, hogy kezdetben évente körülbelül egy tucat indítást hajt végre a Changzheng 8 -mal, később pedig évente több mint 20 indítást. Jelentős a kereslet, különösen a napszinkron pályákon történő indításokra. A rakétát forgalmazó China Great Wall Industry Corporation a kezdetektől fogva brókerezhetett az öt hasznos terhelési rés közül négyet (Haisi-1, Yuanguang, ET-Smart-RSS és Tianqi 8) magánszemélyek számára.

Az előkészületek folyamata

Célok

A cél az, hogy csak nagyon rövid időre van szükség ahhoz, hogy felkészüljenek ennek a rakétának a felbocsátására optimális körülmények között. A vasúti közlekedés Pekingből a Jiuquan Cosmodrome -ba két napot vesz igénybe, a tengeri szállítás Tianjin és Hainan között - az időjárástól függően - körülbelül egy hét. Miután megérkeztek a kozmodrómhoz, az első lépést, a második lépcsőt és a fokozókat egy napon belül vízszintes helyzetbe állítják, és a Kuaizhou-1A hordozórakétájához hasonló többkerekű szállítójárműre emelik . A tesztekre és a hasznos teher összeszerelésére a következő három nap folyamán kerül sor. Egy újabb napi előkészítő munka után, azaz az érkezés utáni hatodik napon a teljesen összeszerelt rakétát a kilövés helyszínére hajtják és felállítják. Három és fél napos további vizsgálatok és az üzemanyagvezetékek csatlakoztatása után a rakétát fél nappal a felszállás előtt tankolják. Ezt az indítási előkészítési formát, amely egy speciális, egyszerűsített indító rámpa felépítését is igényli a kozmodromokon, először 2022 -ben kell alkalmazni. A kriogén hajtóanyagú rakéták kilövőpályájának építése a Jiuquan Kozmodromon 2020 nyarának végén kezdődött (eddig csak szobahőmérsékleten tárolt hajtóanyagú rakétákat lehet onnan indítani ). Kezdetben évente 12 felbocsátást kell lehetővé tenni a Föld közeli és a napsütéses pályákon.

A csak néhány napig tartó teszteket azért kell elvégezni, mert a rakéta nagyrészt ellenőrzi önmagát, mesterséges ideghálózat segítségével értelmezi a mérési adatokat , és a valószínűségek gondos mérlegelése után, ha lehetséges, maga is kijavítja az esetleges hibákat. Ezeket a folyamatokat rádión és kábelen keresztül továbbítják a földi rendszerhez, hogy a technikusok szükség esetén beavatkozzanak. A szárazföldi személyzet létszáma azonban lényegesen alacsonyabb a hagyományos indítási előkészületekhez képest, ami egy másik tényező a költségek csökkentésében és a rakéta versenyképességének növelésében. Kína így a globális trendben van a magasan automatizált és költséghatékony rakétaindítások terén, mint például India az SSLV-vel , az amerikai Astra Space pedig a Rocket 3 rakétával .

Eljárás az első járatra

A 2020. december 22 -i első repülés során a mérnökök pontosan két hónappal korábban, október 22 -én érkeztek meg a kozmodromba, hogy összeszereljék és ellenőrizzék a rakétát, még mindig hagyományos módon, függőleges helyzetben. 2020. december 16 -án, 00: 20 -kor (UTC) a rakétát egy mobil indítóasztalon kiűzték az űrhajó szerelvény épületéből, és a 2,8 km -re lévő rakétára hozták. Ekkor azonban az eredetileg december 20 -ra, 04:00 UTC -re tervezett indítást két nappal elhalasztották a nagy magasságban tapasztalt erős szél miatt, bár a december, azaz az ázsiai száraz évszak valójában a legjobb idő a rakétaindításra. Az indításra való 10 napos felkészülés csak a Góbi -sivatagban található Jiuquan kozmodrom esetében reális, ahol évente 300 nap repül.

Műszaki adatok

Kezdőlista

Ez a CZ-8 2021. szeptember 1-jén indított teljes listája.

Dátum ( UTC )	Kilövőállás	hasznos teher	A hasznos teher típusa	1. pálya	Megjegyzések
2020. december 22. 4:37	Wenchang 201	Kínai NépköztársaságXYZ-7 Haisi-1 Yuanguang ET-Smart-RSS Tianqi 8 Kínai Népköztársaság Kínai Népköztársaság Etiópia Kínai Népköztársaság	Technológiai tesztelő műhold Föld -megfigyelő műhold Kutató műhold Föld -megfigyelő műhold Kommunikációs műhold	SSO	siker

Egyéni bizonyíték

1. ↑ ^{a b c d e f g} 宋征宇 、 肖 耘 et al.:长征 八号 ： 长征 火箭 系列 商业 商业 化 与 智慧 化 的 先行者. (PDF; 1,7 MB) In: jdse.bit.edu.cn. 2020. május 17., hozzáférve 2021. március 5 -én (kínai). 
2. ^ Andrew Jones: Kína kilöki a hosszú március 8 -i rakétát a hétvégi tesztrepülésre. In: spacenews.com. 2020. december 18., hozzáférve: 2020. december 18 . 
3. ↑ 宋征宇 校友 荣获 „中国 青年 五四 杰出 贡献 奖章”. In: zuaa.zju.edu.cn. Letöltve: 2020. december 22 (kínai). 
4. ↑ 王 喆 、 仝宗 莉:中国 人民 政治协商会议 第十二届 全国 委员会 委员 委员 名单. In: cppcc.people.com.cn. 2013. február 4., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
5. ↑ 杨柳:中国 长征 系列 运载火箭 大 家族 将 将 添 六大 新 成员. In: news.sina.com.cn. 2015. március 7., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
6. ↑ 60 年 院长 航天 航天 航天 航天 航天 航天 航天 航天 航天 航天 航天 航天 Itt: calt.com. 2016. szeptember 30., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
7. ↑ 张 素:军民 融合 科技 创新 展览会 首 长征 „长征 八号”. In: chinanews.com. 2016. szeptember 24., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
8. ↑ 李沐霖:新一代 运载火箭 长征 八号 首飞 成功. In: sasac.gov.cn. 2020. december 23., hozzáférés: 2020. december 23. (kínai). 
9. ↑ 柴雅欣 、 叶 源 昊:长征 八号 首飞 告捷 ， 火箭 回收 时代 何时 来？ In: chinanews.com. 2020. december 22., hozzáférés: 2020. december 23. (kínai). 
10. ↑ 周亦颖 、 陈 晗 钰:宋征宇 ： 长征 八号 总设计师 埋首 科研 十 十 多年. In: zuaa.zju.edu.cn. Letöltve: 2020. december 22 (kínai). 
11. ↑ ^{a b} 唐肇 求:长 八 首飞 背后 火箭 „火箭 拼命三郎”. In: spaceflightfans.cn. 2020. december 23., hozzáférés: 2020. december 23. (kínai). 
12. ↑ 2020. Itt: calt.com. 2017. november 16., hozzáférés: 2020. február 17. (kínai). 
13. ↑ 谢瑞强:长征 八号 火箭 2020 年 首飞 ， 国产 重复 使用 火箭 可 期 期. In: tech.163.com. 2018. november 6., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
14. ↑ Kína 140 tonnás rakományt tervez. In: fliegerrevue.aero. 2018. július 9, hozzáférve 2020. február 16 . 
15. ↑ 刘岩:姜杰 委员 ： 多 型 运载火箭 将 将 相继 承担 重大 航天 工程 工程 任务. In: spaceflightfans.cn. 2021. március 5., hozzáférve 2021. március 5 -én (kínai). 
16. ↑ Ryan Woo és Liangping Gao: Kína új hosszú március 8 -i rakétája első repülést hajt végre. In: reuters.com. 2020. december 22., megtekintve: 2020. december 22 . 
17. ↑ 秦旭东 et al.:我国 航天 运输 系统 成就 与 展望. Itt: jdse.bit.edu.cn. 2016. szeptember 25., hozzáférés: 2020. február 15. (kínai). 
18. ↑ 中国 火箭 家族 又要 添 新 丁 ： 长征 号 8 号 最快 2018 年 首飞. Itt: tech.sina.com.cn. 2017. február 28., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
19. ↑ 陆 贺 建 、 陈旭 、 付毅飞:我国 新一代 中型 运载火箭 固体 发动机 发动机 试车 成功. In: military.people.com.cn. 2018. július 5., hozzáférés: 2020. február 15. (kínai). 
20. ↑ 长征 八号. Itt: m.calt.com. Letöltve: 2020. február 15 (kínai). 
21. ↑ ^{a b} 【12 月中 下旬 暂定】 长征 八号 • 载荷 待定 • 火箭 首飞. In: spaceflightfans.cn. 2020. október 17., hozzáférés: 2020. október 17. (kínai). 
22. ↑ ^{a b} 吴君 蒙:长征 八号 即将 首飞 未来 火箭 回收 可 常态 化. In: xinhuanet.com. 2020. november 26., hozzáférés: 2020. december 23. (kínai). 
23. ^ ^{A b c} Andrew Jones: Kína elindítja első hosszú március 8 -át a Wenchang űrkikötőből . Spacenews, 2020. december 22.
24. ^ Andrew Jones: Kína új rakéták indítására készül az űrprogram fellendítésének részeként. In: Space.com. 2020. február 14 (angol).
25. ↑ Kína több mint 40 űrrepülést hajt végre 2020 -ban. In: cctvplus.com. 2020. január 18., megtekintve: 2020. február 16 . 
26. ↑ 2020. Itt: calt.com. 2017. november 16., hozzáférés: 2020. február 17. (kínai). 
27. ↑ 中国 载人 登月 计划 续. In: spaceflightfans.cn. 2020. október 12., hozzáférés: 2020. december 20. (kínai). 
28. ↑ 张逸 之 、 秦 宏:我国 计划 在 2045 年 实现 航班 化 航天 航天 运输 1 小时 全球 抵达. In: xinhuanet.com. 2020. szeptember 18., hozzáférés: 2020. október 31. (kínai). 
29. ↑ 谢瑞强:长征 八号 火箭 2020 年 首飞 ， 国产 重复 使用 火箭 可 期 期. In: tech.163.com. 2018. november 6., hozzáférés: 2020. február 16. (kínai). 
30. ↑ 胡 喆:长征 八号 运载火箭 芯 二级 氢氧 氢氧 发动机 高空 试验 试验 成功 成功 首飞 首飞 首飞. In: xinhuanet.com. 2019. december 2, hozzáférve 2020. február 17 (kínai). 
31. ↑ ^{a b c} 长城 公司 在 长征 八号 首飞 任务 上 成功 发射 四颗 四颗 小 卫星. In: spaceflightfans.cn. 2020. december 22., hozzáférés: 2020. december 22. (kínai). 
32. ↑ 中国 新一代 火箭 悉数 亮相. In: cnsa.gov.cn. 2020. december 29., hozzáférés: 2020. december 30. (kínai). 
33. ↑ Andrew Jones: A Country Space az orbitális kilövéskor bezárja a folyékony metán rakétát. In: spacenews.com. 2021. február 19., hozzáférve 2021. február 27 -ig . 
34. ↑ Az Astra rakétavetőt állított fel öt emberrel, és másodpercen belül megérkezett a pályára . Ars Technica, 2020. december 16.
35. ↑ 宿 东:长征 八号 转运 ， 离 首飞 没 几天 了 了. In: spaceflightfans.cn. 2020. december 16., hozzáférés: 2020. december 23. (kínai). 
36. ↑ 王海 露:都说 火箭 要 择 机 发射 ，？？？？？ In: spaceflightfans.cn . 2020. december 25., hozzáférés: 2020. december 25. (kínai). 
37. ^ Jiuquan Műholdindító Központ. In: china.org.cn. 2003. október 13., hozzáférés: 2020. december 23 . 
38. ↑ 长征 八号. Itt: m.calt.com. Letöltve: 2020. február 16 (kínai). 
39. ↑ 胡 喆:长征 八号 运载火箭 芯 二级 氢氧 氢氧 发动机 高空 试验 试验 成功 成功 首飞 首飞 首飞. In: xinhuanet.com. 2019. december 2, hozzáférve 2020. február 17 (kínai). 
40. ↑ 长征 八号 ， 首飞 成功！ . China Space News, 2020. december 22. A "Zhixing 1A" (智 星 一号 A) az ET-Smart-RSS kínai neve.