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长征七号震撼CG大片:近期载货,远期载人

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发表于 2016-6-24 13:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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常说,运载火箭的能力有多大,中国的太空舞台就有多大。5 l% n  e( }& ^9 J3 w, Z4 e
如今,由中国航天科技集团公司研制的我国目前近地轨道运载能力最大的火箭长征七号“箭在弦上”。它的首飞将作为我国载人航天工程空间实验室任务阶段的发令枪,刷新中国航天多个纪录,掀开中国火箭发展的新篇章。6 _' p, z5 u/ }& j4 O4 f' ]
长征七号运载火箭身上有很多“新标签”,了解了它们,就get√了这枚“全新火箭”。8 f# q4 }. v, G1 A

7 Z4 n/ V$ Y4 w4 l2 l刷新中国航天多项纪录  v# ~/ F* t) |6 b8 C8 T
▶  13.5吨!近地轨道运载能力最大
# m% p4 }  N  l3 F" A$ q* t长征七号作为我国目前近地轨道运载能力最大的火箭,它的近地轨道运载能力达到13.5吨,是以往火箭的1.5倍。因此长征七号运载火箭将大大提升中国航天的综合实力,加速创建航天强国的步伐。
3 l! v5 {* y+ T* `( u% x. d' f5 {▶  发射占位最短0 v, o, o7 k6 ]6 Z' F5 B: \: W$ N
长征七号运载火箭是我国目前发射占位最短的火箭,为了适应海南多台风的特点,也为了未来的高密度发射准备,长征七号需要具备在发射区快速发射的能力,与以往垂直转运只运输火箭不同,长征七号采用了更大、更快的新型活动发射平台,火箭和设备是同时垂直转运,到达发射工位后不再需要测试,简单准备后就能够发射。* R/ `' @5 Y1 f
▶  首次在海洋环境发射火箭* Z+ w- G4 d2 P7 b7 ^6 w( `7 g
长征七号运载火箭是我国首次在海洋环境发射火箭,海南发射场与内陆发射场最大的不同是湿热多雨、台风频繁的海洋气候,而火箭上的许多精密仪器对外界环境是非常敏感的。因此长征七号的研发中有一个专门的攻关项目就是海南自然环境的适应技术,科研人员开展了许多试验并最终通过了严格的考核验证,所以现在长征七号具备在海南复杂气象、气候环境下全天候的发射能力。: C! A6 `- O$ B, i# y1 E
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作为新一代无毒无污染、高可靠的中型运载火箭,长征七号运载火箭由“结构、发动机、增压输送、控制、测量、总控网、动力测控、发射支持”等八大系统组成,具有“六大全新、三个绿色、一流可靠、全数字化”的显著特点。7 h% k& h% ^9 X. J
“六大全新”的火箭

& W1 z% |! w9 C: U7 O新动力——长征七号采用的是我国目前最先进的高压补燃液氧煤油发动机,并且采用6台并联起飞工作,起飞推力达到730吨。
! e6 F0 K# `" g; Z/ |9 M( S新布局——在传统的上、下两支点捆绑的基础上,大胆创新,采取上、中、下三支点捆绑技术,有效改善力学特性。长征七号因此“又高又瘦”,尤其助推器的长细比接近其他火箭的2倍。/ J' @: f0 t7 v* h9 v9 E; @
新环境——由于采用了新型的多台大推力发动机并联工作,长征七号的飞行环境十分恶劣,例如飞行最大热流达到现役火箭的约1.5倍,给火箭的防热设计带来严峻考验。( @' k7 {/ _/ j3 z8 d
新结构——采用先进的全三维设计/制造技术,应用了高效率的等边三角形网格结构,大大提升了研制生产水平。% B, W! `5 N+ l& `, m
新体制——为了实现高可靠性,采用三冗余的1553B总线控制体制,采用了测量船、测控站和中继卫星进行多重测控。
" R' W- j5 @# }  O) g& X+ J8 P+ ?新测发——采用“新三垂”测发模式,新型活动发射平台规模达到现役火箭的2倍,可实现火箭和设备整体同时转运,达到发射工位后简单准备后即可点火发射,大大缩短发射占位时间,增强火箭的发射适应性。
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+ [3 q) [( S8 J% @+ J- W: w2 S% U, d. e“绿色”火箭, w4 q6 E7 L. U$ T, I: y4 [
绿色能源——全部采用无毒无污染液氧煤油推进剂。
, Z' p1 [, s6 S" }/ t, D+ _% w绿色材料——长征七号采用了上百种原材料,十几万件元器件,在材料的选择上坚持环保选材的原则。例如采用了新型先进的低温绝热层材料替代传统的发泡材料。
  C5 [0 p: ?8 Y! o) z, Z绿色工艺——专门开展工艺攻关,大大提高了工艺的先进性和环保性。例如采用先进的机械削铣代替化学腐蚀铣削,有效减少了腐蚀化学试剂对环境的污染。
' T* w- l- z' k4 o6 u( O9 j6 M, c“高可靠性”火箭4 G0 X, v7 k& R. Y1 h0 J
由于长征七号运载火箭是作为按照载人航天标准研制的,因此它的可靠性系数很高。火箭在控制、增压等关键设备都进行了冗余设计,确保在故障情况下仍能工作,被视为火箭心脏的发动机在参加飞行前还开展点火试验进行健康检测等。通过可靠性设计,在全箭采用上千台设备、十几万件元器件的前提下,可靠性高。* D/ Q+ C2 P& u' @. a6 ?
“全数字化”火箭
# z- l: v4 a% Z6 y" z长征七号运载火箭是国内首个实现全数字化设计、生产、试验的运载火箭。
6 [; C: q# U1 T0 G  ^8 `在研制立项之初型号队伍就立意高远,通过技术创新打造首个全数字化火箭。数字化技术对航天型号研制的推动作用在长征七号中发挥得淋漓尽致,通过数字化设计,提高了设计水平;通过数字化生产,缩短了生产周期;通过数字化试验,降低了试验成本。$ _" y+ Z/ c1 G
长征七号运载火箭与现有的载人火箭长征二号F运载火箭及新一代运载火箭长征五号、长征六号有什么关系和区别?
$ x7 Z7 c5 Y0 K1 p长征七号通过发射货运飞船,与长二F通过互补大大提高了我国载人航天在轨驻留试验能力,未来还可应用于载人发射,大幅提高载人飞行的能力。) S) Y/ j& @9 P- [: r) |  R
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作为新一代中型运载火箭,长征七号与长征五号、长征六号火箭形成了中、大、小系列化、梯度合理、型谱较为完善的我国新一代运载火箭体系。! Q8 P/ U, i4 A$ s* z
与长二F相比,长征七号显著特点是运载能力更大,通过采用新型无毒无污染的大推力发动机实现了动力的更新换代、能力的跨越发展,运载能力达到长二F的1.5倍。' x* v8 l8 O; `9 v7 y
与长征五号、长征六号分别面向发射大型、小型有效载荷不同,长征七号为新一代中型运载火箭,主要面向中型有效载荷。例如对于近地轨道运载能力,长征六号、长征七号、长征五号分别可以达到1吨级、10吨级、20吨级,实现了各种需求的全面覆盖。
2 }* {- e+ E9 {- d' x& }前景广阔!长征七号的目标是:“近期载货,远期载人;多种改型、全面覆盖”
5 v4 e" n) a3 C; Q, z' {长征七号运载火箭作为按照载人航天标准研制的新一代中型运载火箭,具有高性能、高可靠的显著优势,应用前景十分广阔。+ h; h4 f0 {4 q3 k6 c6 n: v
长征七号一方面在载人航天工程中将进一步发挥新火箭的优势,除了完成后续既定计划的多次货运飞船发射任务外,通过一定子样的飞行考核验证后,还将具备执行载人飞船发射的能力。
/ p% A, c' L( W- S, N另一方面,通过简单的适应性改造,长征七号短期内即可实现发射高、中、低轨各种应用卫星的能力,以满足当前国内外主流卫星发射市场的迫切需求,打造成中国航天面向市场化、国际化的主力火箭和金牌火箭。
! B  W& L; j9 m7 O* g( M预计到2021年左右,长征七号运载火箭各项技术趋于稳定时,将承担我国80%左右的发射任务。
& n9 e+ M: L) K3 U视频和文字由中国航天科技集团公司一院提供1 v# v, ?* X  G2 ]1 V. l
制图/郭牧
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