火箭 专家解析:长征七号火箭有6大新特点
5月29日晚间,由航天科技集团五院抓总研制的天舟二号货运飞船,在中国文昌航天发射场成功。关于承担此次发射任务的长征七号运载火箭的基本情况及特点,专家进行了介绍。长征七号运载火箭能力及主要用途:长征七号运载火箭总长53.1米,芯级直径3.35米,捆绑4个2.25米助推器,起飞重量597吨,运载能力将达到近地轨道13.5吨、太阳同步轨道5.5吨,为满足载人空间站工程,发射货运飞船的需求而研制的新一代高可靠、高安全的中型液体运载火箭,采用“两级半”构型,达到国外同类火箭先进水平。
长征七号火箭的立项背景:长征七号运载火箭是为满足我国载人空间站工程发射货运飞船的需求和未来载人运载火箭更新换代的长远需求,而研制的新一代高可靠高安全的中型运载火箭。该火箭对未来主战场卫星发射任务具有良好的适应性,通过卫星发射可以为载人航天任务积累可靠性子样,确保载人航天发射的可靠性。同时作为我国新一代中型运载火箭的基本构型,将成为我国未来航天发射任务的“主力军”,肩负着技术进步和更新换代的历史重任,其研制成功将为我国中型运载火箭型谱的构建奠定坚实的基础。
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关于长征七号总体技术特点与难点,专家昨天介绍所,这次长征七号有6大新特点。
新动力。各级均采用新研的液氧/煤油发动机及与之适应的新型低温增压输送系统,研制难度大。
【 火箭|专家解析:长征七号火箭有6大新特点】新布局。助推器长度为现役运载火箭的2倍,采用三支点超静定捆绑方案。二级尾舱空间紧凑,通过采用二次分离确保级间分离的可靠性。
新环境。新型动力系统及多发动机并联导致箭上和地面的力、热环境严酷;海南发射场高温、高湿、盐雾、浅层风及雷电等自然环境条件带来新挑战。
新结构。采用三维设计/制造技术,打通从设计到制造的全三维流程。
新体制。使用新型总线控制,实现遥、外测一体化设计,采用天基测控实现重要数据中继传输。
新测发。采用“新三垂”测发模式,转场过程中保持箭/地气、液、电连接状态不变,起飞段采用大流量喷水系统进行降温降噪。
关于此次发射的重要性,专家昨天介绍说,载人空间站工程建造阶段,2年11次发射,任务安排紧,任务规划环环相扣,每发任务的成败都将关乎空间站建造计划能否顺利实施。长征七号遥三火箭发射天舟二号货运飞船是空间站建造阶段的第二次发射,首次实现与空间站的交会对接,是建造阶段承上启下的关键之战。本次任务将为空间站送去航天员在空间站上所需的生活用品,开展空间科学实验以及天和核心舱补加的推进剂,所谓“兵马未动、粮草先行”,长征七号火箭作为空间站的唯一的专属快递小哥,任务和意义重大。
关于此次发射任务火箭的创新点,专家昨天介绍说,本次任务是长七火箭的第三次发射,距离长征七号遥二运载火箭发射至今已过4年,期间开展了大量的优化改进设计,使火箭更加经济、可靠。
本次发射任务与其他发射任务最大区别是交会对接的需求。要实现货运飞船与天和核心舱的交会对接,就需要将货运飞船发射到天和核心舱所在的空间轨道面内,这样才能保证两个航天器顺利实现交流对接,但是地球以15度/小时在自转,如果火箭起飞时间偏离了发射窗口,火箭起飞时刻将错过空间站所在的轨道面,将导致货运飞船需要较长时间的轨道调整,消耗更过的推进剂,甚至影响交会对接任务。
而长七火箭作为低温火箭,低温推进剂蒸发量大,为确保运载能力和发动机启动条件要求,推进剂必须至临射前,在推进剂补加结束后还需要开展贮箱增压、管路排空、连接器脱落、摆杆摆开等一系列复杂的动作,哪个环节出现异常都将影响零窗口发射,如果当天不能准时发射,只能推迟24小时后重新组织推进剂加注和发射,对发射任务的组织带来较大影响。
为了更好的适应故障情况,提升按时发射的能力。CZ-7火箭首次采用自动获取起飞时间进行入轨目标参数在线迭代修正技术,飞行中实施修正飞行轨迹,保证在起飞时间小幅偏离标称发射窗口的情况下仍能实现精确入轨。将零窗口要求拓展为窄窗口发射,提升了任务的适应性。
关于长征七号运载火箭后续任务情况,专家昨天介绍说,长七火箭为满足载人空间站工程发射货运飞船而研制的新一代中型运载火箭,除了空间站建造阶段2年4次发射任务之外,后续进入到空间站运营阶段,将每年保持在2次发射的当量。
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