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这是中国航天人扬眉吐气的一刻。2021 年 3 月 12 日 1 时 51 分,长征七号甲遥二运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,将搭载发射的试验 9 号卫星送入预定轨道,发射取得圆满成功。
而就在一年前的 3 月 16 日首飞任务中,长征七号甲出师不利,未按预定轨道进入太空,发射失败。这一度让科研人员压力倍增。然而,航天本就是一个高风险事业,任何航天发射,哪怕是一型成熟产品,由于种种原因都可能面临失败。
过去的 300 多天,长征七号甲科研人员夜以继日全面完成了飞行故障归零,最终让首飞失利成为飞向更深宇宙的小插曲。
首飞失利之所以备受关注,只因长征七号甲对我国未来航天发射事关重大。这次长征七号甲遥二运载火箭王者归来,不但拉开了我国新一代运载火箭 2021 年发射的大幕,也标志着我国新一代中型运载火箭家族又添新成员。
有人也许会问,此前早已成功发射长征七号,长征七号甲为何也是一型新火箭?
其实,虽然叫作长征七号甲,但与长征七号有很大区别。从结构看,长七甲是长三甲系列火箭芯三级与长征七号的融合产物。具体来看,芯一级是 3.35 米直径液氧煤油箭体,配置 2 台 YF-100 液氧煤油发动机,捆绑四枚 2.25 米直径助推器,每枚助推器配置 1 台 YF-100 发动机,起飞推力约 700 吨;芯二级与长征七号一样也是液氧煤油级,配置 4 台 YF-115 发动机。但芯三级则是长三甲系列的芯三级,配置 2 台 YF-75 氢氧发动机,火箭起飞质量 573 吨。
" 三级半 " 结构的长征七号甲运载火箭
简言之,长征七号采用的是 " 二级半 " 机构,长三甲则为 " 三级半 ",60.13 米的总高更刷新了我国火箭的高度纪录,甚至比长征五号大型运载火箭还要高出一头。
为何要研制这样一型火箭,它又能干什么?
现状是,我国具备高轨道发射能力的火箭,能够将 5.5 吨的有效载荷送到地球同步转移轨道,长征七号甲则可填补 5.5 吨至 7 吨高轨道运载能力空白。
这样的升级,对航天强国建设的意义不言而喻。未来,在 3.6 万公里的地球同步轨道上,具备 7 吨运载能力的长七甲火箭将和具备 5.5 吨运载能力的长三甲系列运载火箭、具备 14 吨运载能力的长征五号运载火箭一起,形成更加优化、合理的能力布局,大大提升中国航天进出空间的能力,尤其是推进高轨道卫星的组网建设。
值得关注的是,长征七号甲还创造了一个首次,这是国内第一个助推器与芯一级集束式分离的捆绑火箭。以往捆绑助推器的火箭通常是先分离助推器,再分离芯一级,长征七号甲则是将助推器与芯一级作为一个整体分离。如此设计,助推器不再单独分离,就可少配一套分离系统,降低系统整体复杂度,提升火箭可靠性和经济性。
复飞成功的长七甲已被寄予厚望。
根据目前的任务安排,长七甲火箭 2025 年前的档期已满,将每年执行 3 至 5 次发射任务。后续,长七甲还将根据任务需求研制更大直径整流罩构型,以长七甲火箭为基础,通过增加上面级等方案,实现零度轨道倾角卫星发射任务、探月、探火和小行星探测等深空探测任务。
栏目主编:刘锟 本文作者:刘锟 文字编辑:刘锟 题图来源:中国航天 |
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