长征七号运载火箭(缩写:CZ-7),是中国航天科技集团公司一院为主研制,是为满足我国载人空间站工程发射货运飞船和未来运载火箭更新换代的需要而研制的新一代高可靠、高安全、无毒、无污染的中型液体火箭。长征七号火箭采用“两级半”构型,箭体总长53.1米,芯级直径3.35米,捆绑四个直径2.25米的助推器,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,达到国际先进水平。
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长征七号:我国第一型“全绿色”中型火箭
发布时间:2016-06-26    来源:中国运载火箭技术研究院

由中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)抓总研制的长征七号火箭(以下简称“长七”火箭)是我国新一代中型运载火箭的基本型,同时也是我国第一型“全绿色”中型运载火箭。

长七火箭正在合练

长七火箭的绿色环保主要体现在燃料上。在我国现役中型运载火箭中,除长征三号甲系列火箭的三子级外,均采用四氧化二氮、偏二甲肼作为推进剂。四氧化二氮、偏二甲肼具有可在常温下储存的优点,但也有诸多缺点:四氧化二氮和偏二甲肼均有剧毒,且造价较高。四氧化二氮具有强氧化性,易分解为红棕色的二氧化氮,有神经麻醉的毒性;偏二甲肼易溶于水,会污染水资源。因此,我国新一代运载火箭从设计之初就确定使用无毒、无污染的液氧、煤油、液氢等推进剂。长七火箭使用的就是液氧、煤油推进剂,比冲比常规推进剂提高20%,推力提高60%,而平均成本仅为常规推进剂的十分之一左右。

除此之外,长七火箭在整个制造过程中也贯穿着绿色环保的理念。

长七火箭芯级贮箱

在贮箱设计上,长七火箭选用了一系列新型材料,以适应液氧、煤油推进剂的特殊要求。长七火箭贮箱结构副主任设计师鄢东洋介绍:“在选择给推进剂‘保温’的绝热层材料时,我们本着‘全绿色’的设计理念,选用了一种对环境无害的新材料。”

增压输送系统负责将推进剂送入发动机、保持贮箱内压力稳定,被大家形象地称为火箭的“血管”和“肺”。长七火箭增压输送系统设计人员马方超说:“在使用常规推进剂时,火箭氧化剂箱主要靠蒸发产生的四氧化二氮和二氧化氮气体来增压,多余的增压气体会排出箭体。在长七火箭增压系统的设计中,设计人员不仅攻克了深低温推进剂给管路等结构带来的难题,还选用更安全、更环保的氦气作为增压气体,采用了更可靠的闭式增压控制设计, 不会再有多余的增压气体排出箭体,使长七火箭的增压输送系统更精确、更高效。”

长七火箭的制造工艺同样以绿色环保理念为核心。鄢东洋介绍:“为了在保证结构强度的前提下给火箭减重,火箭贮箱的内壁需要铣制出网格式小槽。以前,我国普遍采用化学溶液铣制贮箱,效率不高,不便于控制贮箱重量,还有对操作人员和环境有害。长七火箭贮箱的大部分结构均采用机械铣制,既减少了环境污染,又大大提高了铣制的精确度,使贮箱的重量更精确。”

长七火箭正在转场

从制造工艺到火箭本身,火箭院在长七火箭的研制中本着“全绿色”的理念,这不仅让长七火箭更完美,也拉动了我国运载火箭设计、制造技术向前迈进。

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