Wyrzutnia kosmiczna z 5 marca | |
![]() Drugi długi 5 marca 26 czerwca 2017 r. | |
Ogólne dane | |
---|---|
Ojczyźnie | Chiny |
Budowniczy | Chińska Akademia Technologii Wyrzutni |
Pierwszy lot | 3 listopada 2016 r |
Okres rozwoju | 2007-2015 |
Status | Czynny |
Uruchomienia (awarie) | 7 (1) |
Wysokość | 53,66 m |
Średnica | 5 m |
Masa startowa | 867 t |
Piętro (y) | 2 |
Uruchom bazy | Wenchang |
Opisana wersja | CZ-5 |
Inne wersje | CZ-5B |
Ładowność | |
Niska orbita | 25 t (CZ-5B) |
Orbita synchroniczna ze słońcem | 15 godz |
Transfer geostacjonarny (GTO) | 14 t (CZ-5) |
Wymiar nakrycia głowy | 20,5 x 5,2 (śr.) M |
Motoryzacja | |
Ergols |
Nafta / LOX Ciekły wodór / LOX |
Pędniki wspomagające | 4 x CZ-5-300: 2 x YF-100 |
1 st floor | CZ-5-500: 2x YF-77 |
2 e piętro | CZ-5-HO: 2x YF-75D |
Misje | |
Stacja kosmiczna, sondy kosmiczne | |
Długi Marsz 5 rakieta ( LM-5 , CZ-5 lub Chang Zheng 5 ; w chińskim :长征五号 ; pinyin : ) jest chiński ciężki wyrzutnia zdolny do umieszczenia ładowność 25 ton na niską orbitę (w wersji CZ-5B) i 13 ton na geostacjonarnej orbicie transferowej . Dzięki lekkiej rakiecie Long 6 March i średniej mocy Long March 7 and 8 , CZ-5 jest częścią nowej generacji chińskich rakiet opracowanych w celu uzupełnienia i ostatecznie zastąpienia rodziny wyrzutni Long 2 March 2 , 3 i 3. 4 odziedziczył po początkach chińskiego programu kosmicznego .
CZ-5 wykorzystuje nowe wydajne silniki i spala pół-kriogeniczną mieszankę nafty i ciekłego tlenu , co pozwala Chinom mieć ciężką wyrzutnię porównywalną do innych wielkich potęg kosmicznych. Rakieta ta musi odgrywać centralną rolę w programie kosmicznym kraju, w szczególności umożliwiając montaż przyszłej chińskiej stacji kosmicznej , ambitne misje eksploracyjne układu słonecznego, a także cięższe wersje satelitów telekomunikacyjnych.
Pierwszy lot wyrzutni odbywa się w dniu 3 listopada 2016 ri jest sukcesem. Rakieta wystartowała z nowej bazy startowej Wenchang, zbudowanej specjalnie do jej użytku i znajdującej się na wyspie Hainan w południowo-zachodnich Chinach. Drugi strzał2 lipca 2017 rto awaria, ofiara awarii pierwszego etapu, co powoduje przerwanie lotów na dwa lata. Dzban wznawia służbę27 grudnia 2019 rpomyślnie, wersja CZ-5B, zoptymalizowana do wysyłania ciężkich ładunków na niską orbitę, wykonała swój pierwszy lot5 maja 2020 r.
Na początku XXI wieku Chiny nadal używały swojej pierwszej generacji wyrzutni ( Long 2 , 3 i 4 marca ) wywodzącej się z międzykontynentalnego pocisku balistycznego DF-5 . Słabo działające w porównaniu z wyrzutniami z innych krajów kosmicznych, używają toksycznych i drogich paliw napędowych UDMH / N 2 O 4, które są obecnie zakazane na całym świecie. Dzięki wyrzutniom Chiny mogą umieścić statki kosmiczne o maksymalnej masie około 10 ton na niskiej orbicie: brakuje im ciężkiej wyrzutni, która byłaby w stanie sprostać potrzebom ich rozwijającego się programu kosmicznego. Wymaga to teraz umieszczone w orbicie geostacjonarnej dla Komunikacji satelitów ciężkich, uruchomienie misje poszukiwawcze układ słoneczny ambitny ( próba powrotu misji księżycowej łazik Mars) i montujemy elementy chińskiej stacji kosmicznej, której masa jednostka zbliża się 20 ton. Aby sprostać tym potrzebom, chiński rząd zapowiedział opracowanie nowej rodziny wyrzutni o nazwie Longue Marche 5, składającej się w szczególności z ciężkiej wyrzutni.Luty 2001 celem pierwszego uruchomienia w 2008 r. Jednak odpowiednie środki finansowe zostały uruchomione dopiero w 2007 r.
Ruszyła budowa zakładu do produkcji tej nowej rodziny wyrzutni październik 2007. Wybrane miejsce znajduje się niedaleko obiektów portowych nadmorskiego miasta Tianjin, aby ułatwić transport elementów wyrzutni do bazy startowej Wenchang na wyspie Hainan, której budowa jest równoległa do rozpoczęcia. Instalacja ta umożliwia wykorzystanie toru wodnego do transportu kondygnacji o średnicy 5,2 metra, których rozmiar jest niekompatybilny z wymiarami dopuszczonymi przez kolej. W tym celu zbudowano dwa statki transportowe o wyporności całkowitej 9080 ton każdy, Yuan Wang-22 i Yuan Wang-23 .
Nowa fabryka, której koszt szacuje się na 650 mln USD , ma łączną powierzchnię 500 000 m 2 . Pierwsza transza została zakończona w 2009 roku.
Budowa bazy startowej Wenchang, która rozpoczęła się w 2009 roku, została zakończona w 2014 roku. W bazie znajdują się dwie wyrzutnie: jedna dla wyrzutni Long 5 March, a druga dla średniej wyrzutni Long 7 March . Ten ostatni zainaugurował obiekty udanym pierwszym lotem, który odbył się w dniu25 czerwca 2016 r.
Rozwój silników do nowej wyrzutni rozpoczął się w 2001 roku, a testy stanowiskowe rozpoczęte w 2005 roku zostały zakończone w połowie 2007 roku. Wielokrotnie odkładane pierwsze uruchomienie CZ-5 jest ostatecznie zaplanowane na wczesny etaplistopad 2016. Model wyrzutni Long March 5 przybywa do bazy wwrzesień 2015rozwój urządzeń do wyrzutni. Pod koniec sierpnia 2016 r. Pierwsza wyrzutnia gotowa do lotu została wysłana drogą morską z zakładu Tanjin. Dziewiczy lot odbywa się w dniu3 listopada 2016 r.
Kiedy projekt wyrzutni Long March 5 zostanie uruchomiony, musi zostać opracowany w kilku wersjach o nośności od 10 ton do 25 ton na niskiej orbicie i od 6 ton do 14 ton na geostacjonarnej orbicie transferowej . Wszystkie wersje mają wiele wspólnych elementów, takich jak silniki lub stopnie. Zachowując zasadę wspólnych komponentów, różne wersje wyrzutni z tej rodziny otrzymały następnie różne oznaczenia, a Long March 5 oznacza teraz tylko ciężką wersję tej drugiej generacji wyrzutni Long March. Pozostali członkowie tej rodziny to wyrzutnie Long March 6 (lekki miotacz) i Long March 7 (średni miotacz).
Składnik | Pochodzenie | Długi spacer 5 | Długi marsz 6 | Długi 7 marca |
---|---|---|---|---|
Ładowność na niskiej orbicie : | 25 ton (CZ-5B) | 1,5 tony | 13,5 tony | |
Silnik YF-100 | Nowy | Pędniki wspomagające | 1 st floor | - Śmigła dodatkowo - 1 st floor |
Silnik YF-115 | Nowy | - | 2 e piętro | piętro |
Silnik YF-75 | Długi 3 marca | 2 e piętro | - | - |
Ciężka wyrzutnia Long March 5 jest dostępna w dwóch wersjach. Wersja podstawowa (CZ-5) ma dwa środkowe stopnie i cztery silniki wspomagające; będzie używany do obsługi orbity synchronicznej ze słońcem i orbit wysokich. Wersja CZ-5B wyróżnia się brakiem drugiego stopnia: służy do umieszczania ciężkich ładunków do 23 ton na niskiej orbicie. Rakieta została zaprojektowana dla wskaźnika niezawodności 98% (obecne chińskie rakiety mają wskaźnik niezawodności 91%)
Ładowność | ||||
---|---|---|---|---|
Wyrzutnia | Masa | Wysokość |
Niska orbita |
GTO Orbit |
Długi spacer 5 | 867 t | 57 m | 25 t (CZ-5B) | 14 godz |
Ariane 5 ECA | 777 t | 53 m | 21 godz | 10,5 t |
Atlas V 551 | 587 t | 62 m | 18,5 t | 8,7 t |
Delta IV Heavy | 733 t | 71 m | 29 godz | 14,2 t |
Falcon 9 FT | 549 t | 70 m | 23 godz | 8,3 t |
Proton -M / Briz-M | 713 t | 58,2 m | 22 godz | 6 godz |
Angara A-5 / Briz-M | 773 t | 55,4 m | 24,5 t | 5,4 t |
H-IIB | 531 t | 56,6 m | 19 godz | 8 godz |
Wersja podstawowa CZ-5 zawiera 2 stopnie centralne o średnicy 5,2 mi 4 pędniki wspomagające, natomiast wersja CZ-5B wyróżnia się brakiem drugiego stopnia. Wreszcie podstawowa wersja może otrzymać trzeci etap. Podstawowa wersja ma wysokość 57 metrów przy masie 867 ton. CZ-5B ma 53,7 metra wysokości i waży 837 ton.
Pierwszy stopień CZ-5-500 ma 33,2 m wysokości i średnicę 5 m przy masie własnej 20 ton. Konstrukcja wykonana jest ze stopu aluminium. Etap przenosi 175 ton paliwa i jest napędzany dwoma silnikami YF-77 opracowanymi dla tej generacji wyrzutni, które zapewniają jednostkowy ciąg 510 kiloniutonów na ziemię (700 kN w próżni) poprzez spalanie mieszaniny ciekłego wodoru / ciekłego tlenu. . Te silniki napędzane turbopompą są spalane etapami i pracują w cyklu otwartym. Ciśnienie w komorze spalania wynosi 102 bary. Silniki mają impuls specyficzny 310 sekund na ziemi i 426 sekund w próżni. Zbiorniki, które mają oddzielne dna, są pod ciśnieniem gazów wytwarzanych przez silniki. Czas spalania na etapie wynosi około 520 sekund.
Pierwszy etap jest wspomagany podczas startu przez cztery silniki wspomagające CZ-5-300, które zapewniają większość ciągu. Cztery pędniki wspomagające mają średnicę 3,35 mi długość 27,6 m. Ich masa własna to 14 ton, a konstrukcja wykonana jest ze stopu aluminium. Zbiorniki mają oddzielne dna. Napędzane są dwoma sterowalnymi silnikami rakietowymi YF-100 o jednostkowym ciągu 122 ton (około 1180 kN ) na ziemi (1340 kN w próżni) spalających mieszankę nafty i ciekłego tlenu . Silnik ten, którego rozwój rozpoczął się w 2010 roku, oparty jest na rosyjskim silniku o bardzo zaawansowanej konstrukcji (spalanie etapowe) RD-120 , którego egzemplarze zostały zakupione w Chinach w latach 90. Ciśnienie w komorze spalania wynosi 180 barów. Silnik ma impuls specyficzny dla gruntu wynoszący 300 sekund i podciśnienie wynoszące 335 sekund. Oporowa może być modulowany od 65 do 100%. Czas spalania wynosi około 170 sekund. Silniki można ustawić wzdłuż dwóch osi, aby zmienić oś ciągu. Hel jest pod ciśnieniem do propelentów.
Drugi stopień CZ-5-HO ma 11,5 metra wysokości i 5 metrów średnicy. Wykonana ze stopu aluminium konstrukcja z silnikami ma masę własną 3,6 tony, a scena pomieści 26,5 tony paliwa. Wykorzystuje ulepszoną wersję silnika YF-75 (YF-75D) używanego w istniejących wyrzutniach o całkowitym ciągu 176,52 kN . Impuls właściwy to 442 sekundy. Silniki można wielokrotnie uruchamiać ponownie. Stosunek przekroju dysz wynosi 80. Całkowity czas spalania 650 sekund. Silniki są zamontowane na podnośniku dla orientacji sceny. W fazach bez napędu stopień wykorzystuje małe silniki pomocnicze, aby utrzymać swoją orientację. Zbiorniki są pod ciśnieniem helu.
Aby umieścić statek kosmiczny na wysokiej orbicie, model podstawowy będzie mógł wykorzystać trzeci stopień, który można przynajmniej raz ponownie zapalić, pochodzący ze stopnia Yuanzheng-1 (YZ-1) używanego przez rakietę Long 3 marca od 2015. Yuanzheng-2 (YZ 2) etap wykorzystuje parę YF-50D silników rakietowych wypalanie hypergolic mieszaniny z UDMH i nadtlenek azotu . Każdy silnik ma ciąg 6,5 kN i specyficzny impuls podciśnienia wynoszący 315,5 sekundy.
Można użyć dwóch zaślepek . Krótka wersja wyrzutni CZ-5B wykorzystuje wersję wydłużoną 20,5 metra i średnicę wewnętrzną 4,5 metra (średnica zewnętrzna 5,2 metra), którą można wykorzystać np. Do wystrzelenia modułów stacji w przestrzeni chińskiej . Wersja nakrycia głowy używana przez model podstawowy ma 12,27 metra długości.
Wersja | CZ-5 | CZ-5B | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Główne cechy | ||||||
Podłogi | 2.5 | 1.5 | ||||
Wysokość | 57 m | 53,7 m | ||||
Średnica | 5,2 m | |||||
Msza przy starcie | 867 t | 837 t | ||||
Pchnięcie | 10 524 kN | |||||
Ładowność |
Orbita synchroniczna ze słońcem : 15 t orbita transferowa geostacjonarna : 13 t |
niska orbita : 23 t | ||||
Czapka | ||||||
Wysokość | 12,3 m / 20,5 m | |||||
Średnica | 5,2 m | |||||
Masa | ? | |||||
Pędniki wspomagające | ||||||
Przeznaczenie | CZ-5-300 | |||||
Numer | 4 | |||||
Wysokość | 27,6 m | |||||
Średnica | 3,35 m | |||||
Masa całkowita (w tym propelenty ) | K-3-1: 616 t (paliwo 560 t) |
|||||
Napęd | 2 x YF-100 na pędnik (całkowity ciąg 4821 kN) |
|||||
Ergols | Nafta i ciekły tlen | |||||
Czas palenia | 170 s | |||||
1 st floor | ||||||
Przeznaczenie | H-5-1 | |||||
Wysokość | 31 m | |||||
Średnica | 5 m | |||||
Masa startowa (w tym propelenty) | 173 t (158,6 t paliwa) | |||||
Napęd | YF-77 x 2 (nacisk całkowity: 1373 kN) | |||||
Ergols | Wodór i ciekły tlen | |||||
Czas palenia | 485 s | |||||
2 e piętro | ||||||
Przeznaczenie | H-5-2 | - | ||||
Wysokość | 10 m | - | ||||
Średnica | 5 m | - | ||||
Masa startowa (w tym propelenty) | 29,5 t (27,5 t propelentów) | - | ||||
Napęd | YF-75D (ciąg 196 kN) | - | ||||
Ergols | Wodór i ciekły tlen | - | ||||
Czas palenia | 600 s | - |
Jedyny kompleks startowy dla wyrzutni Long March 5 znajduje się w bazie Wenchang, zainaugurowanej w 2014 roku i zlokalizowanej na wyspie Hainan w południowo-zachodnich Chinach. Komponenty rakiety są transportowane z ich miejsca produkcji w dużych kontenerach przez frachtowiec, który rozładowuje je w małym porcie Qinglan znajdującym się w Sanya, kilkadziesiąt kilometrów od bazy. Poszczególne elementy wyrzutni oraz ładunek są montowane w budynku „501” w pozycji pionowej za pomocą dźwigu znajdującego się w tym budynku. Budynek o wysokości 99,4 metra ma 15 pięter, w tym jedno w piwnicy, aby umożliwić zespołom pracę nad wyrzutnią. Rakieta umieszczona jest na ruchomej platformie poruszającej się po dwóch torach kolejowych oddalonych od siebie o 20 metrów. Platforma posiada maszt pępowinowy, który zawiera 6 ramion zasilających, propelenty itp. zlokalizowane na różnych wysokościach. Po zakończeniu montażu platforma w ciągu 2-3 godzin transportuje wyrzutnię na wyrzutnię 101 znajdującą się 2,8 km od hali montażowej.
Dnia odbył się inauguracyjny lot wyrzutni Long March 5 3 listopada 2016 r : wyrzutnia startuje o godz. 12:43 UT i faza miotania przebiega normalnie. Wystrzelenie odbywa się z wyrzutni wyrzutni Wenchang dla wyrzutni zbudowanej w bazie na wyspie Hainan w południowo-zachodnich Chinach. Po rakietach Long March 6 (wyrzutnia lekkich materiałów pędnych), Long March 11 (lekki paliwo stałe) i Long March 11 (średnia wyrzutnia) , jest to czwarta chińska wyrzutnia, która wykonała swój pierwszy lot w ciągu 14 miesięcy. Ta pierwsza misja ciężkiej wyrzutni ma na celu przetestowanie jej działania. Wykorzystuje dwustopniową wersję górnego stopnia YZ-2 z czapką i przenosi eksperymentalnego satelitę Shijian-17 YZ-2. Zestaw utworzony przez górny stopień i Shijian-17 ma szacunkową masę około 13 ton.
Na swój drugi lot, który odbywa się dalej 2 lipca 2017 r, wyrzutnia z 5 marca ma umieścić 7,5-tonowego eksperymentalnego satelity telekomunikacyjnego na orbicie geostacjonarnej Shijian-18 . Po raz pierwszy korzysta z platformy DFH-5 , która wykorzystuje najbardziej zaawansowane techniki i jest największym satelitą wystrzelonym przez Chiny. 5 minut i 47 sekund po starcie, wideo transmitowane przez rakietę pokazuje pojawienie się strumienia białego gazu, który wydaje się być skutkiem zerwania zespołu napędowego pierwszego stopnia. Zaprogramowane wyłączenie po 465 sekundach lotu nastąpiło 105 sekund później, co wydaje się wskazywać, że system pilotowania wyrzutni próbował zrekompensować niewystarczający ciąg . Drugi stopień przejmuje kontrolę, ale wyłącza się już po 3 minutach i 15 sekundach, znacznie krócej niż zaprogramowano. Gdy tylko pierwszy stopień zgaśnie, wyrzutnia, której prędkość jest niewystarczająca, traci wysokość. Satelita nie umieścił się na orbicie. Strata, według niektórych źródeł, szacowana jest na 1,8 mld juanów (232 mln euro) i opóźni planowane misje księżycowe. Awaria przypisywana jest usterce konstrukcyjnej turbopompy silnika YF-77 pierwszego stopnia. Unieruchomienie wyrzutni ma istotne konsekwencje dla harmonogramu ambitnego programu eksploracji Księżyca w kraju.
Po długiej przerwie, trwającej ponad dwa lata, wyrzutnia wykonała trzeci udany lot 27 grudnia 2019 rumieszczając satelitę telekomunikacyjnego Shijan-20 na orbicie geostacjonarnej. To inauguruje nową platformę DFH-5 z przepustowością w paśmie Ka wynoszącą 70 gigabitów danych na sekundę oraz z laserowym łączem na podczerwień do 4,8 gigabitów na sekundę.
Pierwszy lot wersji 5B odbył się 5 maja 2020 roku o godzinie 10:00 czasu UTC, a CASC potwierdził udany start 20 minut po starcie. Ta wersja bez drugiego stopnia jest w stanie umieścić ponad 22 tony na niskiej orbicie i ma owiewkę o długości 20,5 mi średnicy 5,2 m . Ładunek jest umieszczany na orbicie 488 sekund po starcie. Jest to prototyp chińskiego załogowego statku kosmicznego nowej generacji o długości 8,8 mi wadze 21,6 tony. Statek kosmiczny wykonuje siedem manewrów wznoszenia orbity za pomocą własnego napędu, osiągając szczyt około 8000 km , aby przetestować ponowne wejście z dużą prędkością, podobne do powrotu z orbity księżycowej. Po raz ostatni włącza napęd8 majado 5 h 21 UTC do deorbitacji. Moduł załogi i moduł serwisowy rozdzielają się o 5 h 33 UTC. Prędkość podczas ponownego wejścia do atmosfery przekracza 9 km / s . Kapsuła spowalnia opadanie trzema spadochronami, amortyzując ostateczne zderzenie z ziemią za pomocą poduszek powietrznych do 5 h 49 UTC na pustyni Dongfeng w Mongolii Wewnętrznej , kończąc misję 67 godzin na statku.
Podczas startu Long March 5B umieszcza również swój środkowy stopień na eliptycznej orbicie o wymiarach 151 na 317 km z nachyleniem 41 stopni. Pusta scena ma wtedy masę około 20 ton, długość 31,7 mi średnicę 5 m . Plik11 maja 2020 rna 15 h 33 UTC, etap wprowadza atmosferę nad Atlantyk , nie powodując uszkodzeń. Piętnaście minut wcześniej leciał nad Nowym Jorkiem na wysokości zaledwie 170 km nad poziomem morza. Dzięki temu uniknięto potencjalnego wypadku. Jest to największy obiekt, do którego doszło w niekontrolowany sposób od czasu rozpadu radzieckiej stacji kosmicznej Salut 7 w 1991 roku .
Wynik | Nr lotu | Data rozpoczęcia (UTC) | Uruchom bazę | Model | Ładunek (y) | Orbita | Uwagi | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
✓ | Y1 | 3 listopada 2016 r | Wenchang , ZL-101 | 5 | Shijian 17, satelita telekomunikacyjny | GEO | |||
✕ | Y2 | 2 lipca 2017 r | Wenchang , ZL-101 | 5 | Shijian 18, satelita telekomunikacyjny | GTO | Awaria : Awaria techniczna jednego z silników rakietowych pierwszego stopnia wyrzutni. | ||
✓ | Y3 | 27 grudnia 2019 r | Wenchang , ZL-101 | 5 | Shijian 20, satelita telekomunikacyjny | GTO | |||
✓ | 5B-Y1 | 5 maja 2020 r | Wenchang , ZL-101 | 5B | Załogowy statek kosmiczny nowej generacji | LEW | Pierwszy lot CZ-5B | ||
✓ | Y4 | 23 lipca 2020 r | Wenchang , ZL-101 | 5 | Tianwen-1 , marsjańska sonda, lądownik, orbiter i łazik | TMI | |||
✓ | Y5 | 23 listopada 2020 r | Wenchang , ZL-101 | 5 | Chang'e 5 , księżycowa sonda powrotu próbki | TLI | |||
✓ | 5B-Y2 | 29 kwietnia 2021 r | Wenchang , ZL-101 | 5B | Tianhe , centralny moduł chińskiej stacji kosmicznej | LEW |
Numer lotu | Przestarzały | Wersja | Uruchom witrynę | Ładowność | Orbita | Wynik |
---|---|---|---|---|---|---|
5B-Y3 | 2021 | 5B | Wenchang , ZL-101 | Wentian , eksperymentalny moduł przyszłej chińskiej stacji kosmicznej | LEW | Zaplanowany |
5B-Y4 | 2022 | 5B | Wenchang , ZL-101 | Mengtian , eksperymentalny moduł przyszłej chińskiej stacji kosmicznej | LEW | Zaplanowany |
Y6 | 2024 | 5 | Wenchang , ZL-101 | Chang'e 6 , księżycowa sonda powrotu próbki | TLI | Zaplanowany |
Y7 | 2024 | 5B | Wenchang , ZL-101 | Xuntian , teleskop kosmiczny | LEW | Zaplanowany |