长征七号运载火箭 (航天)

长征七号运载火箭(英文:LongMarch7,缩写:CZ-7),前身是长征二号F换型运载火箭(缩写:CZ-2F/H),是中国运载火箭技术研究院研发的新一代中型液体运载火箭。其目标是建立一类更便宜且环保的火箭,以取代中国的长征二号甚至长征三号序列,以满足国内和国际发射市场的需要。长征七号采用“两级半”构型,运载能力达到近地轨道13.5吨,太阳同步轨道5500千克。于2016年前后送天舟货运飞船升空与天宫二号对接。到2021年火箭各项技术趋于成熟稳定时,逐步替代现有的长征二号、三号、四号系列,承担中国80%左右的发射任务。2016年6月25日,中国新一代中型运载火箭长征七号在海南文昌航天发射场首飞成功,标志着中国载人航天工程空间实验室任务顺利开启。

- 收起最新报道
    中文名
    长征七号运载火箭
    写:CZ-7(或CZ-2F/H)
    研制单位
    中国运载火箭技术研究院
    首飞时间
    2016年6月25日
    SSO
    运载能力:5500千克
    写:CZ-7(或CZ-2F/H)
    GTO
    运载能力:7000千克
    起飞推力
    720吨
    助推器
    4*120吨推力单摆YF-100发动机
    起飞重量
    594吨
    外文名
    LM-7或Long March 7
    所属国家
    中国
    目前状态
    研制中
    LEO
    运载能力: 13.5吨
    发射场
    中国海南航天发射场
    第二级
    4*18吨推力双机双摆YF-115发动机
    第一级
    2*120吨推力双摆YF-100发动机
    级数
    两级半
    总长
    53.1米

    1研制背景

    编辑本段 回目录

    长征七号运载火箭首次助推分离试验2020年前中国会发射大量各种轨道的航天器,对运载火箭尤其是中型运载火箭的需求比较旺盛,中国已经立项研制了CZ-5CZ-6CZ-7运载火箭,其中的CZ-7运载火箭是为满足载人航天工程发射货运飞船的迫切需求而优先发展的中型运载火箭。

    2大事记

    编辑本段 回目录

    2016年5月8日,历经航天人8年磨砺的长征七号火箭从天津港出发,首次以海运的方式运往海南文昌发射场;

    2016年5月23日,长征七号火箭完成垂直总装;

    2016年6月22日,长征七号火箭垂直转运至发射塔架;

    2016年6月25日20时00分,长征七号运载火箭首飞成功。

    3名称诞生

    编辑本段 回目录

    在2006年前后,为适应航天战略需求,我国有关部门决定,在长征二号F火箭的基础上进行升级改进。“长征二号F/H”,是最初立项的名称。

    作为中国运载火箭技术研究院的老院长,中国载人航天工程的开创者之一和学术技术带头人王永志的态度很明确:新研制的“长征二号F/H”火箭要符合无毒无污染的现代环保理念。火箭的研制因此有了更高的定位和起点。

    这也就意味着,必须为新型火箭配备大推力新燃料发动机。“心脏”一换,“全身”皆动,随之而来的是电气系统、增压输送系统等各个方面的改变——新一代运载火箭雏形已现。

    2011年1月,新型火箭名称最终确定——长征七号。长征七号,长征族谱又添新名。这个名字给航天科技研究人员带来了巨大的压力。他们深知,长征七号首次飞行是我载人航天第二阶段的重要一棒,是中国太空新长征迈出的重要一步。

    4研制进程

    编辑本段 回目录

     时间研制内容制作单位 
    2010年新一代中型火箭长征七号立项航天一院(中国运载火箭技术研究院)
    2011年11月长征七号正式全面进入初样研制阶段中国,航天科技,集团公司
    2012年2月长征七号运载火箭发动机抽真空系统顺利通过发动机试车试验航天一院15所
    2012年5月120吨级,液氧煤油发动机,工艺验收试车,圆满成功航天六院
    2012年10月长征七号首个氧贮箱下架航天一院211厂
    2012年11月火箭增压输送系统半数阀门完成总装航天一院
    2012年12月29日CZ-7二级动力系统飞行状态首次四机并联发动机试车获得成功航天六院
    2013年2月长征七号由“初样”转入“试样”阶段航天一院
    2013年3月长征七号运载火箭首个芯级贮箱下线航天一院211厂
    2013年3月长征七号火箭助推氧化剂箱体完成并下架航天一院703所
    2013年10月长征七号火箭首个,助推器,完成总装航天一院211厂
    2013年10月长征七号火箭低温箱底通过强度考核航天一院211厂
    2013年11月13日长征七号火箭助推器试车成功航天六院101所
    2013年11月长征七号首个一级试验箭体开始总装航天一院211厂
    2013年12月17日长七火箭助推器第二次动力系统试验成功航天六院101所
    2014年1月长征七号火箭二级煤油箱底通过验证航天一院211厂
    2014年1月长征七号运载火箭控制系统地面测发控设备交付航天九院200厂
    2014年2月长征七号火箭首个芯一级箭体总装全面展开航天一院211厂
    2014年3月航天科技集团研制长七火箭携飞船开展联合试验航天一院211厂
    2014年3月中国新一代运载火箭联合指挥部成立航天科技集团公司
    2014年4月中国长征七号火箭首个芯二级动力试车箭开始总装航天一院211厂
    2014年4月19日长征七号火箭芯一级动力系统第一次试车取得成功航天六院101所
    2014年5月长征七号运载火箭首个,整流罩,在一院211厂下架并顺利完成合罩航天一院211厂
    2014年6月16日长征七号火箭芯一级动力系统第二次试车取得成功航天六院101所
    2014年6月18吨液氧煤油发动机单次1500秒长程热试车取得成功航天六院101所
    2014年6月长征七号活动发射平台在海南完成首次行走试验[1]航天一院15所
    2014年8月长征七号运载火箭转阶段研制全面展开航天一院
    2014年8月长征七号火箭首次助推分离试验获成功航天一院211厂
    2014年8月中国新一代运载火箭研制队伍誓师,首飞进入冲刺航天科技集团公司
    2014年8月29日长征七号运载火箭芯二级动力系统试车圆满成功航天六院101所
    2014年9月长征七号运载火箭合练箭开始全面总装航天一院211厂
    2014年9月长征七号运载火箭发射平台安装,调试完毕航天一院519厂

    5研制过程

    编辑本段 回目录

    在正式立项后6个月,也就是2011年7月,长征七号即转入初样研制阶段。在这个阶段,所有的关键技术都要取得突破,所有器件都要经过地面试验考核。在这个过程中,研发人员做了1600多项研制实验,大型地面实验达360多项,几乎把所有技术难题逐一攻克。

    在这个阶段,火箭在工艺、结构、动力等多个系统遇到了前所未有的压力和困难:

    ——全新的火箭,大量的工艺设计和大量的工装研制。

    ——从助推器到芯一级、芯二级,每一台的发动机都按照飞行程序、进行充分的试车,但以往火箭发动机可能测试1万多秒就发射的检验经验在长征七号可能行不通,测试时间预计要达到5万多秒。

    2015年5月,试样研制开始,也就是说,各器件的生产和首枚火箭的总体装配正式开始。

    与以往不同,这次的设计和装配没有一张图纸,火箭40多个部段,需要从零开始,建立起40多个三维模型。

    三维设计团队有40余人,他们和工艺团队一起集中设计,在IPT工作室没日没夜加班加点,从最初的设计建模到生产加工、总体装配,全程贯彻采用三维手段,打造了我国第一枚“数字化”火箭。

    长征七号还有很多“特殊要求”,尤其是为了适应海南文昌发射航天发射场“高温、高湿、高盐雾”和“强台风、强降雨、强雷暴”的特殊气候环境,它一直在加强“自我修养”——

    防水设计渗透到每个细节、“防风减载装置”可抗8级大风、“新三垂一远”缩短发射占位……

    采取的新技术越多,要攻克的技术难题就更多,工作难度就更大。长征七号火箭总设计师范瑞祥是个完美主义者,他对技术的要求苛刻到极致:“进度服从质量,火箭首先要保证高可靠性。”

    也正是在一群像范瑞祥一样的完美主义者的坚守下,长征七号火箭从初样研制结束到完成试样生产的过程中,开展了9次独立评估会,31项设计复核复算,146项专题复查和回头看,做了大量的试验,各项技术和设备得到了反复检验验证。

    6发展原则

    编辑本段 回目录

    1、基本型:以满足载人航天工程后续任务要求的CZ-7为基本型,论证中型火箭其他构型的方案。

    2、系列化:以基本型为基础,通过调整助推器个数或种类和增加上面级三子级实现中型火箭的系列化。如:后续型号从二级半发展成三级半(CZ-734型),从全煤发动机发展成上面级为氢氧级(CZ-720HO)型)等。

    3、继承性:充分继承新一代大型运载火箭和在役运载火箭的已有研制成果;所有构型使用的液体发动机均基于中国已有或正在研制的液氧煤油和液氢液氧发动机;固体助推器基于正在研制的120吨推力的固体发动机。如:CZ-7继承了CZ-7F型的成熟技术,液氧煤油发动机采用与CZ-5使用同型号的YF-100发动机和CZ-6使用的同型号的YF-115发动机。

    4、适应性:优先发展的构型之间运载能力梯度合理,基本满足未来中型有效载荷的不同任务的发射需求。长征七号的运力区间从1吨到15吨,轨道覆盖从LEOSSOGTOGEO等不同轨道。

    5、经济性:为满足大量的中等运力发射需求,所发展的构型应满足经济性要求,努力降低发射成本。如:CZ-2的推进剂为有毒肼类燃料,CZ-7的推进剂为无毒煤油,价格仅为前者的三十分之一。

    7团队介绍

    编辑本段 回目录

    设计团队 
    职位 成员 
    总设计师范瑞祥
    副总设计师程堂明
    总体主任设计师陈风雨
    设计人员扈晓斌,李彩霞
    管理团队 
    职位 成员 
    总指挥吕级三
    副总指挥张涛
    动力系统前端指挥魏一
    动力系统后端指挥邓新宇

    8数据参数

    编辑本段 回目录

    型号数据

    CZ-7基本型

    CZ-7运载火箭为全液氧煤油火箭,使用新型YF-100YF-115液氧煤油发动机。芯一级采用3.35米直径,安装两台推力为1200KNYF-100发动机,发动机双摆;捆绑42.25米直径的助推器,分别安装单台YF-100液氧煤油发动机,发动机单摆;芯二级采用4YF-115单机推力为180KN液氧煤油发动机并联,采用两机固定、两机双摆实现控制。继承改进型CZ-2F火箭的整流罩,整流罩直径4.2米,在发射场整流罩与有效载荷整体垂直运输、吊装。火箭总长53.1米,起飞质量约594吨,起飞推力7200KN。运载能力按轨道高度200/400千米、轨道倾角42。计算运力达13.5吨。

    CZ-7发展型

    CZ-7XYZ,代号中的X代表级数,Y代表助推器个数,Z代表助推器类型,对有固体助推器的构型用S表示,对液体助推器省略。对有上面级状态增加(SM)区分;对芯二级采用氢氧发动机的构形,增加(HO)加以区分。如捆绑22米直径的固体助推器、芯二级采用氢氧发动机的两级构型命名为CZ-722S (HO)。按照上述命名规则,基本型CZ-7的代号为CZ-724,简称为CZ-7

    CZ-7介绍

    LEOSSOGEO轨道特征如下:LEO轨道倾角42。,近地点200千米,远地点400千米(空间站轨道);SSO:高度700千米; GEO:标准地球同步轨道。

    中型运载火箭优先发展的4个构型包括:CZ-7CZ-720 HO)、CZ-722S HO)以及CZ-734以上4个主要构型形成了一个运载能力覆盖较为全面的中型运载火箭系列,中型运载火箭运载能力覆盖情况,LEO轨道运载能力覆盖5.5-7.5-13.5吨; SSO轨道运载能力覆盖2.9-4.4-5.5吨; GTO轨道运载能力覆盖1.5-2.4-4.5-7.0吨。

    动力系统

    YF-100液氧煤油发动机 
    名称 使用部位 性能参数 注释 
    YF-100液氧煤油发动机长征七号,四个助推器,火箭芯一级使用两台YF-100液氧煤油发动机(双摆) 地面推力:1199.19千牛 (122.3吨)

    地面比冲:2942.0米/秒(300秒)

    真空推力:1339.48千牛 (136.7吨)

    真空比冲:3286.2米/秒(335秒)

    液氧流量:296.39千克/秒

    煤油流量:113.31千克/秒

    总流量:409.70千克/秒

    混合比:2.6

    喷口面积:1.406平方米

    喷口直径:1.338米

    喷管面积比:35

    推力调节:65%~100%

    长3米

    重1.9吨

     

    助推器试车(167秒):第一次(于2013年11月13日完成),第二次(于2013年12月17日完成)

    芯一级试车(188秒):第一次(于2014年4月19日完成),第二次(于2014年6月16日完成)

    YF-115液氧煤油发动机 
    名称 使用部位 性能参数  注释 
    YF-115液氧煤油发动机 长征七号火箭芯二级四台YF-115液氧煤油发动机组成,其中两台不摆动,两台双摆。地面推力:15吨

    真空推力:18吨

    真空比冲:3349米/秒

    燃烧室压力:12Mpa

    混合比:2.5

    喷管出口直径:946mm

    高度:2325mm

    喷管面积比:88

    推力调节范围:80%至100%

    混合比调节范围:±8%

    循环方式:补燃循环

     

    研制时间:2002年至2014年

    芯二级试车:第一次(于2014年8月29日完成)

    发射介绍

    发射场

    长七活动发射平台进行曲线轨道行走文昌卫星发射场于2009914日开工建设,在这之前文昌市政府联合相关单位专门成立了“文昌航天发射场”办公室,征用了16000亩土地用于发射场的建设。

    文昌新建航天发射场有“五大理由”:一是地理位置优越;二是大型运载火箭可以海上运输;三是沿海与内陆相结合;四是高低纬度相结合;五是各种射向范围相结合。

    发射工位

    文昌卫射场建有两个发射工位,一个是发射长征五号的101工位,还有一个是发射长征七号的102工位。

    发射平台

    长征七号发射平台由中国航天科技集团公司一院15所和519厂安装调试,“长七”发射平台主体结构长26米,宽23米,高8.7米。

    发射历史

    2008年11月,组建型号研制队伍,组织方案论证;2009年1月,成立型号办公室;2010年5月,通过火箭研制方案阶段评审;2011年1月,长征七号火箭研制正式立项。

    一枚新型运载火箭:运载能力13.5吨、采用煤油液氧燃料、全三维数字化……他们定下了火箭的运载能力、推进剂类型、设计制造手段等核心内容。

    历经方案、初样、试样研制,他们把首飞时间定在了2016年6月。

    20151月,长征7号火箭运抵海南文昌发射场,进行首次全系统合练,这是该型火箭与发射系统的首次完整亮相。

    1

    2016年2月,中国航天科技集团公司一院天津火箭公司目前已经首次完成长征七号运载火箭一级尾段、发动机、后过渡段的垂直总装工作,并完成了该组合体与芯一级的对接。至此,全箭已完成约75%的总装工作量,火箭首飞进入倒计时阶段,整箭预计将于2016年4月底出厂。

    长征七号运载火箭是由3.35米芯级结合,4个2.25米的助推器组成。那火箭全长是53.1米,火箭燃料也采用了无毒无害的液氧和煤油,起飞推力约为594吨,近地轨道运载能力是13.5吨,而长征七号运载火箭也是我国新一代中型运载火箭的基本型号,是我国未来的主力火箭和重点型号。

    201658日,长征七号遥一火箭从天津运往海南发射场执行发射任务,预计6月下旬实施发射。这次发射是载人航天工程空间实验室阶段4次飞行任务的开局之战,也是我国新建成的海南发射场首次执行发射任务。

    9顺利发射

    编辑本段 回目录

    2016625日,中国新一代中型运载火箭长征七号在海南文昌航天发射场首飞成功,标志着中国载人航天工程空间实验室任务顺利开启。

    10过程回顾

    编辑本段 回目录

    回顾这次发射任务,四个精彩瞬间令人难忘。

    精彩瞬间一:起航

    长征七号的飞天之路,是从海上开始的。

    渤海、黄海、东海、台湾海峡、南海……载着长征七号部件的远望21号火箭运输船5月8日从天津港出发,沿着我国的海岸线划出一道优美的航迹。

    “火箭走公路、铁路,就像坐‘硬板床’;乘船走海运,就好似坐‘沙发’。海运是目前火箭运输方式中最理想的选择。”航天科技集团一院长征七号运载火箭总体设计人员王旭说。

    经过6昼夜海上航行,远望21号将长征七号运载火箭安全运抵海南文昌清澜港。此前,这个规模不算大的码头并不为当地群众以外的人们所知。

    随后,装载火箭部件的集装箱分批卸载,并通过公路运输至航天发射场。由于组织严密、气象条件较好,原计划3天的卸载、运输,只用两天就完成了。

    5月16日下午,长征七号运载火箭所有部件安全运抵海南文昌航天发射场。

    【延伸阅读】海南文昌航天发射场是我国第一座滨海航天发射场,除了海运便捷,有利于新一代大型运载火箭的运输,还具有纬度低、发射效率高、射向宽、落区安全性好等优势,能够满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射任务需求,未来将主要承担货运飞船、大吨位空间站、地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、深空探测卫星等航天器发射任务。

    精彩瞬间二:转运

    6月22日8时许,随着垂直总装测试厂房的大门徐徐打开,阳光洒进来,把长征七号装扮得光彩夺目。

    “出发!”任务发射场区总指挥张振中一声令下,承载着长征七号运载火箭与载荷组合体的活动发射平台开始启动,在电机的驱动下缓缓地朝室外行驶。活动发射平台四周,警戒人员牵着警戒线,随着平台一道向前移动。

    见到火箭从厂房出来的那一刹,大家激动得欢呼起来。火箭发射任务调度工作人员王璐和同事们一起,手持着国旗和实验队队旗,不停地挥舞。

    从垂直总装测试厂房到发射塔架,平台要驶过一段长2700米的铁轨。这条宽20米的铁轨,有4个60度的弯道——这是为了节省占地面积,最大程度保护热带原生椰林和湿地,让长征七号和长征五号共用一段转运轨道的结果。

    活动发射平台的行驶速度并不快,在直道上不超过每分钟30米,转弯时不能超过每分钟15米。

    转运轨道旁的一湾水塘,倒映着蓝天白云之下的火箭。微风徐徐,水波荡漾,高耸矗立的火箭在水中摇曳。

    11时许,随着一次性对中锁定,活动发射平台精准地停在了发射塔架。

    【延伸阅读】海南文昌航天发射场采用了垂直总装、垂直测试、垂直转运和远距离测试的新“三垂一远”发射测试模式,在发射区不需要进行重新测试,火箭在转运3天内即可实施发射,极大提高了发射效率。

    精彩瞬间三:起飞

    海风徐来,椰影轻摇。

    6月25日晚,距离海边约800米的塔架上,高大挺拔的长征七号运载火箭待命出征。乳白色的箭体上,一面鲜艳的五星红旗图案在灯光照射下,格外醒目。

    19时30分起,场区内渐次响起的口令声,不断压迫着人们早已绷紧的神经。

    伴随着“1分钟准备”的口令声,扶持火箭的黄色摆杆迅速摆开,发射塔架上与火箭相连的各系统设备瞬间脱落,长征七号运载火箭的首次飞行进入读秒阶段。

    “……5、4、3、2、1,点火!”

    1秒、2秒、3秒……经过7秒多的“漫长等待”,长征七号猛地喷出一股浓烈炫目的白色火焰。

    “见火时间长,是液氧煤油发动机的工作原理决定的。”长征七号火箭副总设计师助理胡晓军说,由于采用新的环保燃料,尾焰的颜色不再是以往的橘红色,而是白色。

    20时00分,伴随着震耳欲聋的巨大轰鸣声,长征七号腾空而起,拖曳着一束耀眼夺目的白色烈焰,在海天之间划出一道绚丽的轨迹。

    “火箭飞行正常。”“跟踪正常。”“遥测信号正常。”包括位于琛航岛上、我国唯一的深海陆基测控站——西沙测控站在内的各方测控点,接力把火箭飞行数据实时传来。

    167秒,火箭助推器分离;182秒,火箭一二级分离;211秒,整流罩分离,地面跟踪测量数据显示,整流罩残骸溅落在中国南海黄岩岛附近海域。

    20时10分许,火箭与载荷组合体分离。

    【延伸阅读】长征七号运载火箭是我国新一代中型运载火箭,总长53.1米、芯级直径3.35米,捆绑4个2.25米助推器,采用液氧煤油发动机等新技术,无毒、绿色、无污染,起飞重量597吨,运载能力达到近地轨道13.5吨、太阳同步轨道5.5吨,大幅提升了我国进入空间能力。

    精彩瞬间四:返回

    6月26日下午,围绕地球飞行13圈的多用途飞船缩比返回舱迎来回家的时刻。

    14时30分,指挥控制中心传来的命令打破了现场的寂静,螺旋桨加速旋转发出空气撕裂的骤响。10多分钟后,4架直升机相继从不同方向轰鸣着向目标飞去。

    “看,返回舱!”只听领航员一声大喊,直升机前方10多公里处出现了一个小的反光点,其他人也迅速透过舷窗搜寻。

    这时,空中细小的反光点突然变大,下坠速度也随之降低。

    “返回舱主伞打开了!”来自返回舱研制单位的高级工程师宋伟大喊。

    这意味着返回舱已经顺利跨过了最后一道风险。

    随着直升机不断向前靠近,红白相间的降落伞清晰可见,在夕阳的照耀下,就像一道滑落天际的彩虹。

    “砰——”返回舱安全落在东风着陆场西南戈壁区,巨大的冲击力在瞬间激起了阵阵尘土。

    15时41分,长征七号运载火箭搭载的多用途飞船缩比返回舱成功着陆!

    【延伸】长征七号搭载的载荷组合体,不仅包括多用途飞船缩比返回舱,还包括远征1A上面级、遨龙一号空间碎片主动清理飞行器、2个天鸽飞行器、在轨加注实验装置和翱翔之星,共6类7项载荷,均为首次发射。

    11中央贺电

    编辑本段 回目录

    2016年6月25日,中共中央、国务院、中央军委对长征七号运载火箭首次飞行任务圆满成功发贺电。贺电向参加这次任务的全体科技工作者、干部职工和解放军指战员表示热烈祝贺和亲切慰问!


    本词条内容由国搜百科根据相关资料编纂,仅供参考。如有问题,可联系我们修订、完善或删除。也欢迎更多热爱知识共享、有志于词条编纂的专业人士参与国搜百科创建。联系电话:010-87869809 合作邮箱:baike@chinaso.com 交流QQ群:5332181520

    标签: 航天 火箭

    长征七号运载火箭 图册

    百科热点

    党的十九大
    • 浏览次数: 13638 次
    • 更新时间:2016-06-27
    • 创建者:443715320
    分享到:
    百科 更多»