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科普:你所不知道的长征七号

2016年05月13日    

         5月8日,我国新一代运载火箭长征七号(CZ-7)遥一火箭从天津港启程,运往海南文昌发射场执行发射任务。


        长征七号火箭的***早原型是长征二号H型,其综合长征二号的成熟技术又同时运用长征五号的新技术,发动机改为新研制的液氧煤油发动机。近地轨道运载能力13.5吨,除发射载人航天工程的货运飞船,也可用于发射人造卫星等其他载荷。火箭由中国运载火箭技术研究院(航天一院)为总体研制单位。

       按计划,长征七号遥一火箭将于5月中旬运抵海南发射场,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。在长征七号身上,从运输到发射方式都有革命性的变化。


        由于长征七号的首飞是我国运载火箭第一次在低纬度新发射场发射,所以在长征七号火箭的设计中,如何适应全新发射场的环境一直是研制人员关注的重点。


        第一、火箭做“防水”


        现役长征火箭发射,选择窗口时都会专门避开雷雨天,而长征七号新一代运载火箭则能在雨中发射。因为考虑到海南发射场气候潮湿,全年降水量大且湿度高。另外,长征七号的燃料中有液态氧,它的温度是-183℃,因此火箭表面会出现水蒸气凝结的现象。


        长征七号对“水”的防护渗透到了每个设计细节当中,在常规型号中,用来平衡整流罩内外压力的排气孔,在内陆发射时不用做单独的防水,但是在长征七号火箭的身上,排气孔也做了专门的防水措施。


        第二、能抗8级大风


        相比于内陆戈壁上每秒9米左右的风速,文昌发射场的风速经常达到每秒20米。为了保证火箭时刻都站得住站得稳,设计人员专门为它设计了防风减载装置,可以在8级大风的情况下进行垂直转运,抗风能力为目前长征家族之***。


        第三、体重大多是燃料


        虽然长征七号火箭起飞重量接近600吨,但里面钢筋铁骨的结构和设备占重量比例很小,大部分都是燃料。作为卫星等航天器前往太空的“专车”,自身重量越低,燃料越充足,能够运送的“乘客”也就越多。


        第四、动力系统强大


        长征七号的动力系统变化很大,采用无毒无污染的液氧煤油作为燃料。液氧煤油发动机被誉为世界航天动力领域的珠穆朗玛峰。其采用******进的高压补燃循环系统,其推力比现有“长征”系列运载火箭发动机提高60%以上,运载能力是原来的3倍左右。液氧和煤油都是环保燃料,没有污染。经济上,比常规发动机推进剂便宜60%;更重要的是其可重复使用。


        第五、推进剂可安全停放24小时


        与以往长征火箭发射前几个小时开始加注不同,长征七号经过专门设计和演练,它的液氧和煤油推进剂组合虽然属于低温燃料,但是可以安全停放24个小时,这样便可以灵活应对多种发射需求,而且在发射前程序***为复杂的阶段,减少了工作量,可以为成功发射争取更多有利时间,提高可靠性。


        第六、发射平台喷水降温


        长征七号火箭发射点火的刹那,温度会高达2800℃,和过去主要起支撑作用的钢制发射平台不同,海南文昌发射场使用的新一代发射平台里面装载着仪器设备,而且也需要多次使用,所以专门采用喷水降温和涂特种防护涂层等方式,使它不怕被高温摧毁。

 


         与此同时,备受瞩目的海南文昌发射场,也将在今年随着长征五号、长征七号的首发,迎来其发射任务的处女秀,未来这一发射场将承担更为重要的航天任务,有望成为我国***为繁忙的发射基地。(来源:3sNews)



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