首創(chuàng)全數(shù)字化手段研制
長征-7還是我國首枚采用全數(shù)字化手段研制的火箭,即從設(shè)計到生產(chǎn)均采用全三維數(shù)字平臺,標(biāo)志著中國運(yùn)載火箭邁入了全生命周期數(shù)字化的大門,代表了我國近60年運(yùn)載火箭研制領(lǐng)域的最高水平。
長征-7研制過程中,通過采用三維無圖紙設(shè)計/制造技術(shù),打通了從設(shè)計到制造的全三維流程;廣泛應(yīng)用數(shù)字化手段,基于統(tǒng)一的三維模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計、分析、仿真、生產(chǎn)與總裝的數(shù)字化研制新模式,建立了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為其它型號的推廣應(yīng)用樹立了典范?;跀?shù)字模裝及數(shù)字化仿真,在設(shè)計階段提前發(fā)現(xiàn)大量不協(xié)調(diào)問題并得到及時解決,減小了產(chǎn)品報廢率,縮短了研制流程。
長征-7基本型箭體總長53.1米,芯級直徑3.35米,并聯(lián)了4個直徑2.25米的助推器,起飛質(zhì)量約597噸,起飛推力720噸,近地軌道運(yùn)載能力13.5噸。
未來將成我國火箭發(fā)射主力
以長征-7基本型火箭為基礎(chǔ),可通過調(diào)整助推器個數(shù)、增加固體助推器、增加上面級、增加氫氧三子級,實(shí)現(xiàn)我國新一代中型運(yùn)載火箭的系列化。例如,可研制太陽同步軌道運(yùn)載能力4.5噸和地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力7噸的中型運(yùn)載火箭,承擔(dān)國內(nèi)外主流衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)。由于該火箭的芯級直徑和助推器直徑分別為3.35米和2.25米,既可以用鐵路進(jìn)行運(yùn)輸,也能采取海運(yùn)方式,所以長征-7在我國4個發(fā)射場都能發(fā)射。
除了長征-6、長征-7火箭以外,我國新一代運(yùn)載火箭家族中的長征-5,今年也將使用120噸液氧煤油發(fā)動機(jī)以及50噸液氫液氧發(fā)動機(jī),近地軌道運(yùn)載能力在25噸。該火箭是新一代大型運(yùn)載火箭,達(dá)到世界一流水平,但技術(shù)更為復(fù)雜。據(jù)悉,中國航天科技集團(tuán)六院還將進(jìn)行460噸級等推力更大的液氧煤油發(fā)動機(jī)的研制,從而建立滿足我國航天事業(yè)發(fā)展需要的液氧煤油發(fā)動機(jī)型譜;也將研制推力更大的液氫液氧發(fā)動機(jī),它們可用于打造重型運(yùn)載火箭。
預(yù)計到2021年火箭各項(xiàng)技術(shù)趨于成熟穩(wěn)定時,長征-7將逐步替代現(xiàn)有的長征-2、3、4系列,承擔(dān)我國80%左右的發(fā)射任務(wù)。
小貼士
防水防風(fēng)能力 長征家族之最
由于長征-7的首飛是我國運(yùn)載火箭第一次在新建的低緯度發(fā)射場——海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射,所以在長征-7火箭的設(shè)計中,如何適應(yīng)全新發(fā)射場的環(huán)境一直是研制人員關(guān)注的重點(diǎn)。為此,采取了應(yīng)對措施,使火箭呈現(xiàn)出以下新面貌。
例如,火箭具有防水功能。因?yàn)楹D习l(fā)射場氣候潮濕,全年降水量大且濕度高,另外,長征-7的燃料中有液態(tài)氧,它的溫度是-183℃,因此火箭表面會出現(xiàn)水蒸氣凝結(jié)的現(xiàn)象。所以長征-7采用防風(fēng)防水設(shè)計,并滲透到了每個設(shè)計細(xì)節(jié)當(dāng)中,使長征-7在中雨時也能發(fā)射。
另外,火箭能抗8級大風(fēng)。在內(nèi)陸戈壁的發(fā)射場,風(fēng)速一般為9米/秒左右,而文昌發(fā)射場的風(fēng)速經(jīng)常達(dá)到20米/秒。為了保證火箭時刻都站得住、站得穩(wěn),設(shè)計人員專門為它設(shè)計了防風(fēng)減載裝置,可以在8級大風(fēng)的情況下進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)運(yùn),抗風(fēng)能力為目前長征家族之最。