Długi 5 marca - Long March 5

Długi marca 5
.jpg
Długi marzec 5 Y2 transport na miejsce startu
Funkcjonować Ciężki pojazd startowy
Producent CALT
Kraj pochodzenia Chiny
Rozmiar
Wzrost 56,97 m (186,9 stopy)
Średnica 5 m (16 stóp)
Masa 854 500 kg (1883 900 funtów)
Gradacja 2
Ładunek do LEO
Wysokość 200 km x 400 km (120 mil x 250 mil)
Masa 25 000 kg (55 000 funtów)
Ładunek do GTO
Masa 14 000 kg (31 000 funtów)
Ładunek do TLI
Masa 8800-9400 kg (19400-20700 funtów)
Ładunek do GEO
Masa 6000 kg (13 000 funtów)
Ładunek do SSO
Wysokość 700 km (430 mil)
Masa 15 000 kg (33 000 funtów)
Ładunek do SSO
Wysokość 2000 km (1200 mil)
Masa 6700 kg (14800 funtów)
Ładunek do MEO
Masa 13 000 kg (29 000 funtów)
Ładunek do TMI
Masa 6000 kg (13 000 funtów)
Powiązane rakiety
Rodzina Długi marsz
Porównywalny
Historia uruchamiania
Status Aktywny
Uruchom witryny Wenchang , LC-1
Razem uruchomień
7
  • CZ-5: 5
  • CZ-5B: 2
Sukces(y)
6
  • CZ-5: 4
  • CZ-5B: 2
Awarie
1 ( CZ-5 )
Pierwszy lot
Ostatni lot Aktywny
Wybitne ładunki Załogowy statek kosmiczny nowej generacji , Chang'e 5 , Tianwen 1 , Tianhe
Dopalacze – CZ-5-300
Liczba dopalaczy 4
Długość 27,6 m (91 stóp)
Średnica 3,35 m (11,0 stopy)
Masa brutto 156 600 kg (345 200 funtów)
Masa miotająca 142800 kg (314800 funtów)
Silniki 2 × YF-100d
Pchnięcie Poziom morza: 2400 kN (540 000 lb· f )
Podciśnienie: 2680 kN (600 000 lb· f )
Całkowity ciąg 9600 kN (2200 000 funtów· f )
Specyficzny impuls Poziom morza: 300 s (2,9 km/s)
Podciśnienie: 335 s (3,29 km/s)
Czas palenia 173 sekundy
Gaz pędny RP-1 / LOX
I etap – CZ-5-500
Długość 33,16 m (108,8 stopy)
Średnica 5 m (16 stóp)
Masa brutto 186 900 kg (412 000 funtów)
Masa miotająca 165 300 kg (364 400 funtów)
Silniki 2 × YF-77
Pchnięcie Poziom morza: 1020 kN (230,000 lb f )
Podciśnienie: 1400 kN (310000 lb f )
Specyficzny impuls Poziom morza: 320 s (3,1 km/s)
Podciśnienie: 430 s (4,2 km/s)
Czas palenia 492 sekundy
Gaz pędny LH 2 / LOX
Drugi etap – CZ-5-HO
Długość 11,54 m (37,9 stopy)
Średnica 5 m (16 stóp)
Masa brutto 38 700 kg (85 300 funtów)
Masa miotająca 32 000 kg (71 000 funtów)
Silniki 2 × YF-75D
Pchnięcie 176,72 kN (39 730 funta· f )
Specyficzny impuls 442 s (4,33 km/s)
Czas palenia 700 sekund
Gaz pędny LH 2 / LOX
Trzeci etap – YZ-2 (opcja)
Średnica 3,8 m (12 stóp)
Silniki 2 x YF-50D
Pchnięcie 6,5 kN (1500 funtów· f )
Specyficzny impuls 316 s (3,10 km/s)
Czas palenia 1105 sekund
Gaz pędny N 2 O 4 / UDMH

Długi Marsz 5 ( LM-5 ; chiński :长征五号; pinyin : Changzheng wǔ Hao ) lub Changzheng 5 ( CZ-5 ), a także przez jego pseudonim " Pang-Wu " (胖五" Fat-Five ") , to chiński pojazd nośny do ciężkich ładunków opracowany przez Chińską Akademię Technologii Pojazdów Wyrzutni (CALT). Jest to pierwszy chiński pojazd nośny zaprojektowany do używania wyłącznie niehipergolicznych paliw płynnych . Jest to piąty iteracji rodziny rakiet długiego marszu , nazwany na chiński Red Army „s 1934-35 Długiego Marszu , podczas wojny domowej w Chinach .

Obecnie istnieją dwa warianty CZ-5 : CZ-5 i CZ-5B . Maksymalne ładowności wynoszą około 25 000 kg (55 000 funtów) na niską orbitę okołoziemską (dla CZ-5B) i około 14 000 kg (31 000 funtów) na orbitę geostacjonarną (dla CZ-5). Long March 5 z grubsza odpowiada możliwościom amerykańskich ciężkich pojazdów nośnych NSSL, takich jak Delta IV Heavy . Jest to obecnie najpotężniejszy członek rodziny rakiet Long March i trzecia najpotężniejsza orbitalna rakieta nośna na świecie, za Falcon Heavy i Delta IV Heavy.

Pierwszy CZ-5 wystartował z miejsca startu kosmicznego Wenchang 3 listopada 2016 r. i umieścił swój ładunek na nieoptymalnej, ale sprawnej początkowej orbicie. Druga rakieta CZ-5, wystrzelona 2 lipca 2017 roku, zawiodła z powodu awarii silnika w pierwszym etapie.

Po przerwie trwającej prawie dwa i pół roku, 27 grudnia 2019 r. pomyślnie odbyła się misja powrotu do lotu pojazdu Long March 5 (trzeci start) wraz z wystrzeleniem i umieszczeniem eksperymentalnego satelity komunikacyjnego Shijian-20 na orbicie geostacjonarnej , tym samym otwierając sposób na udany start misji Tianwen 1 Mars , księżycowej misji zwrotnej Chang'e 5 oraz modułowej stacji kosmicznej , które wymagają udźwigu pojazdu nośnego o dużym udźwigu .

Rozwój

Od 2010 r. premiery Long March (wszystkie wersje) stanowiły 15–25% wszystkich globalnych premier. Rosnący popyt krajowy na usługi wystrzeliwania rakiet pozwolił również chińskiemu państwowemu dostawcy wystrzeliwania broni na utrzymanie zdrowego manifestu. Ponadto Chiny były w stanie zabezpieczyć niektóre międzynarodowe kontrakty na wystrzelenie, oferując pakiety, które łączą pojazdy nośne z chińskimi satelitami, obchodząc w ten sposób skutki amerykańskiego embarga.

Głównym celem Chin przy zainicjowaniu nowego programu CZ-5 w 2007 r. było przewidywanie przyszłego zapotrzebowania na większe ładowności LEO i GTO w ciągu najbliższych 20–30 lat. Formalne zatwierdzenie programu Długiego 5 marca nastąpiło w 2007 roku po dwóch dekadach studiów wykonalności, kiedy to rząd chiński ostatecznie przyznał finansowanie. W tym czasie oczekiwano, że nowa rakieta zostanie wyprodukowana w zakładzie w Tianjin , nadmorskim mieście niedaleko Pekinu , a start miał nastąpić w nowym miejscu startu kosmicznego Wenchang w najbardziej wysuniętej na południe prowincji Hainan .

W lipcu 2012 roku, nowy 1200 kN utopił LOX / nafta silnik do wykorzystania na Długi Marsz 5 boosterów został zwolniony przez test-Chiny.

Pierwsze zdjęcia testowanego CZ-5 ukazały się w marcu 2015 roku.

Pierwsza produkcja CZ-5 została wysłana z portu Tianjin w północnych Chinach do miejsca startu kosmicznego Wenchang na wyspie Hainan w dniu 20 września 2015 r. w celu przeprowadzenia prób startu.

Pierwszy lot CZ-5 był początkowo zaplanowany na 2014 rok, ale później przesunął się na 2016 rok.

Ostateczna produkcja i testy pierwszej rakiety CZ-5, która miała zostać wystrzelona na orbitę, zostały zakończone w zakładzie produkcyjnym w Tianjin około 16 sierpnia 2016 r., a wkrótce potem różne segmenty rakiety zostały wysłane do centrum startowego na wyspie Hainan.

Projekt i specyfikacje

Głównym projektantem CZ-5 jest Li Dong ( chiń. :李东) z Chińskiej Akademii Technologii Pojazdów Wyrzutni (CALT). Rodzina CZ-5 obejmuje trzy podstawowe modułowe stopnie rdzeniowe o średnicy 5,2 m (maksymalnie). Całkowita długość pojazdu wynosi 60,5 metra, a jego masa w momencie startu wynosi 643 tony, a ciąg 833,8 tony. Wzmacniacze o różnych możliwościach i średnicach od 2,25 metra do 3,35 metra byłyby składane z trzech modułowych scen głównych i scen typu strap-on. Pierwszy stopień i dopalacze miałyby do wyboru silniki wykorzystujące różne ciekłe paliwa rakietowe : LOX o ciągu 1200 kN / silniki naftowe lub LOX o ciągu 1550 kN/ LH2 . Górny stopień wykorzystywałby ulepszone wersje silnika YF-75 .

Prace nad silnikiem rozpoczęto w latach 2000-2001, a testy prowadzone przez Chińską Narodową Agencję Kosmiczną (CNSA) rozpoczęły się w 2005 roku. Wersje obu nowych silników, YF-100 i YF-77 , zostały pomyślnie przetestowane do połowy 2007 roku.

Seria CZ-5 może dostarczyć ~23 ton ładunku do LEO lub ~14 ton ładunku do GTO (geosynchroniczna orbita transferowa). Zastąpi w służbie serie CZ-2, CZ-3 i CZ-4, a także zapewni nowe możliwości, których nie posiadała poprzednia rodzina rakiet Long March . Pojazd startowy CZ-5 składałby się z rdzenia o średnicy 5,0 m i czterech dopalaczy o średnicy 3,35 m, które byłyby w stanie wysłać ładunek ~22 ton na niską orbitę okołoziemską (LEO).

Pierwotnie planowano sześć wariantów CZ-5, ale lekkie warianty zostały wycofane na rzecz pojazdów nośnych rodziny CZ-6 i CZ-7.

Aktywny
Wersja CZ-5 CZ-5B
Dopalacze 4 × CZ-5-300, 2 × YF-100 4 × CZ-5-300, 2 × YF-100
Pierwszy etap CZ-5-500, 2 × YF-77 CZ-5-500, 2 × YF-77
Drugi etap CZ-5-HO, 2 × YF-75D —
Trzeci etap (opcjonalnie) Yuanzheng-2 —
Ciąg (na ziemi) 10620 KN 10620 KN
Waga startowa 854 500 kg 837 500 kg
Wzrost 56,97 m² 53,66 m²
Ładowność ( LEO 200 km) — ~25 000 kg
Ładunek ( GTO ) 14 000 kg —
Proponowane
Wersja CZ-5-200 CZ-5-320 CZ-5-522 CZ-5-540
Dopalacze — 2 × CZ-5-200, YF-100 2 × CZ-5-200, YF-100; 2 × CZ-5-300, 2 × YF-100 4 × CZ-5-200, YF-100
Pierwszy etap CZ-5-200, YF-100 CZ-5-300, 2 × YF-100 CZ-5-500, 2 × YF-77 CZ-5-500, 2 × YF-77
Drugi etap CZ-YF-73, YF-73 CZ-5-KO, CZ-5-HO, 2 × YF-75D CZ-5-HO, 2 × YF-75D
Trzeci etap (nieużywany dla LEO ) — CZ-5-HO, YF-75 — —
Ciąg (na ziemi) 1,34 mln zł 7,2 mln zł 8,24 mln zł 5,84 mln zł
Waga startowa 82 000 kg 420 000 kg 630 000 kg 470 000 kg
Wysokość (maksymalna) 33 mln 55 m² 58 m² 53 mln
Ładowność ( LEO 200 km) 1500 kg 10 000 kg 20 000 kg 10 000 kg
Ładunek ( GTO ) — 6000 kg 11 000 kg 6000 kg

Wybitne premiery

Pierwszy lot

Start planowano na około 10:00 UTC w dniu 3 listopada 2016 r., ale podczas przygotowań wykryto kilka problemów, w tym odpowietrzenie i chłodzenie silników, co spowodowało prawie trzygodzinne opóźnienie. Ostatnie odliczanie było trzykrotnie przerywane z powodu problemów z komputerem sterującym lotem i oprogramowaniem śledzącym. Rakieta w końcu wystartowała o godzinie 12:43 UTC .

Drugi lot

Jego drugi start w dniu 2 lipca 2017 r. doznał anomalii krótko po starcie i został przełączony na alternatywną, łagodniejszą trajektorię. Jednak po 45 minutach lotu uznano za awarię. Badania wykazały, że źródło awarii drugiego lotu znajdowało się w jednym z silników YF-77 na rdzeniu (a konkretnie w turbopompie utleniacza).

Trzeci lot

Misją Y3 programu Chang Zheng 5 została uruchomiona w dniu 27 grudnia 2019 roku, około 12:45 UTC z Wenchang kosmicznych Site w Hainan , Chiny . CASC ogłosiła sukces misji w ciągu godziny od wystrzelenia, po umieszczeniu satelity komunikacyjnego Shijian-20 na geostacjonarnej orbicie transferowej , co oznaczało powrót programu Long March 5 do lotu.

Czwarty lot (CZ-5B)

Czwarty lot programu Long March 5 był również debiutem wariantu CZ-5B. Wariant CZ-5B jest zasadniczo odpowiednikiem głównego etapu Long March 5 z czterema przypinanymi dopalaczami na paliwo płynne; Przewiduje się, że w wariancie 5B, zamiast zwykłego drugiego etapu konfiguracji bazowej , będą przenoszone cięższe ładunki na niskiej orbicie okołoziemskiej , takie jak komponenty przyszłej modułowej stacji kosmicznej .

Pierwszy lot wariantu 5B („misja Y1”) obejmował bezzałogowy prototyp przyszłego chińskiego statku kosmicznego z załogą kosmiczną oraz, jako dodatkowy ładunek , Flexible Inflatable Cargo Re-entry Vehicle . Misja Y1 została wystrzelona 5 maja 2020 r. o godzinie 10:00 UTC z miejsca startu kosmicznego Wenchang na wyspie Hainan . CASC ogłosił sukces, gdy ładunek został umieszczony na niskiej orbicie okołoziemskiej.

Dodatkowy ładunek, eksperymentalny statek powrotny, uległ awarii podczas powrotu na Ziemię w dniu 6 maja 2020 r. Niemniej jednak kapsuła powrotna prototypu załogowego statku kosmicznego nowej generacji, głównego ładunku lotu, z powodzeniem wylądowała w Regionie Autonomicznym Mongolii Wewnętrznej na północy Chin. 05:49 UTC, 8 maja 2020 r. Prototypowy statek kosmiczny leciał na orbicie przez dwa dni i 19 godzin i przeprowadził szereg udanych eksperymentów i weryfikacji technologicznych. Rdzeń etap misji Y1 może być najbardziej masywny obiekt do niekontrolowanego reentry ponieważ rozpatrywany ZSRR „s Salut 7 stacji kosmicznej w 1991 roku w Stanach Zjednoczonych” Skylab w 1979 roku, z wyjątkiem uszkodzonego kontrolowanej reentry promu kosmicznego Columbia w ciągu zaludnionych obszarach kontynentalnych Stanów Zjednoczonych w 2003 roku.

Lista premier

Pełniejszą listę można znaleźć w artykule Lista premier w długim marcu .

Wcześniejsze premiery

Lot № Data (UTC) Wariant Uruchom witrynę Wyższy poziom Ładunek Orbita Wynik
Y1 3 listopada 2016
12:43 		5 Wenchang , LC-1 YZ-2 shijian 17 GEO Powodzenie
Y2 2 lipca 2017
11:23 		5 Wenchang , LC-1 Nic shijian 18 GTO Niepowodzenie
Y3 27 grudnia 2019
12:45 		5 Wenchang , LC-1 Nic shijian 20 GTO Powodzenie
5B-Y1 5 maja 2020
10:00 		5B Wenchang , LC-1 Nic Załogowy statek kosmiczny nowej generacji LEW Powodzenie
Y4 23 lipca 2020
04:41 		5 Wenchang , LC-1 Nic Orbiter, lądownik i łazik Tianwen-1 na Marsa TMI Powodzenie
Y5 23 listopada 2020
20:30 		5 Wenchang , LC-1 Nic Chang'e 5 , księżycowy powrót próbki TLI Powodzenie
5B-Y2 29 kwietnia 2021
03:23:15 		5B Wenchang , LC-1 Nic Tianhe , moduł podstawowy stacji kosmicznej LEW Powodzenie

Planowane premiery

Lot № Data (UTC) Wariant Uruchom witrynę Wyższy poziom Ładunek Orbita Status
5B-Y3 maj–czerwiec 2022 5B Wenchang , LC-1 Nic Wentian , chiński moduł eksperymentu stacji kosmicznej 1 LEW Zaplanowany
5B-Y4 sierpień–wrzesień 2022 5B Wenchang , LC-1 Nic Mengtian , chiński moduł eksperymentu stacji kosmicznej 2 LEW Zaplanowany
2024 5 Wenchang , LC-1 Nic Chang'e 6 , księżycowy powrót próbki TLI Zaplanowany
2024 5 Wenchang , LC-1 Nic Chang'e 7 , Kompleksowa Misja Eksploracyjna Księżyca Antarktydy TLI Zaplanowany
2024 5B Wenchang , LC-1 Nic Xuntian , teleskop kosmiczny współorbitujący z chińską stacją kosmiczną LEW Zaplanowany
2027 5 Wenchang , LC-1 Nic Chang'e 8 , naukowy test eksploracyjny, test powierzchni księżyca

Zweryfikuj budowę księżycowej bazy badań naukowych

TLI Zaplanowany
2029 5 Wenchang , LC-1 Nic Orbiter Jowisza i międzyplanetarna sonda przelotowa Orbita heliocentryczna Zaplanowany

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki