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长征七号

长征五号火箭脐带塔高约69.2米,长征七号火箭脐带塔高约64.5米,它们分上、中、下三段,呈锥形。长征七号火箭加注燃料后,芯一级和助推器共重470吨,芯二级重100余吨


中航工业航宇采用国内独有气压无缝焊技术助力长征七号首发成功

6月25日20时,中航工业航宇救生装备有限公司子公司——航生公司采用国内独有气压无缝焊技术,助力我国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的长征七号运载火箭首发成功。此举标志着公司继配套“神舟号”系列飞船胜利飞天后再次为我国航天事业贡献力量,充分彰显了中航工业航宇作为“国家认定企业技术中心”的强劲实力。

从装配测试塔运至发射塔的轨道项目由航生公司承担。鉴于长征七号作为我国目前近地轨道运载能力最大的火箭,它的近地轨道运载能力达到13.5吨,是以往火箭的1.5倍,装备总重量约3000吨。因此,从装配测试塔运至发射塔直线距离为2.3公里的这段轨道,采用了QU120型重型轨道,该型轨道的截面面积大,而且轨道中心部位不易加热到需要的温度(1200℃左右),是目前航生公司成熟的QU100焊接技术难度的四倍以上。

接到项目后,航生公司成立了技术专家团队,并专门投资研制两台专用焊接设备,充分发挥在国内独有的气压焊接技术这一优势,采用锻造焊接的方式,保证了焊缝与母材性能基本一致。航生公司历时几个月的研究试验,圆满达到用户的载荷要求,受到用户高度好评,长征七号运载火箭首发成功更是对其有力的证明。

长征七号运载火箭首发当天,中航工业航宇董事长、党委书记马永胜,以及航生公司总经理唐争生等受邀参加现场首发仪式,并与战略支援部队、航天有关科研院所以及发射基地有关领导就长征七号运载火箭二期6公里轨道的建设相关事宜进行了友好的沟通和协商,为该项目的后期建设打下了良好的基础。


航宇公司以创新的技术助力长征七号首发成功

发布时间:2016-06-29

6月25日20时,长征七号运载火箭首发成功,航宇公司在其中发挥了重要的辅助支撑作用,这是航宇公司继配套“神舟”系列飞船后再次为我国航天事业贡献力量。

火箭发射时需通过轨道将火箭系统从装配测试塔运送到发射塔,航宇公司负责该轨道的铺设安装工程,航宇公司全资子公司航生石化环保设备有限公司负责工程的具体实施。

长征七号是我国目前近地轨道运载能力最强的火箭,运载能力为以往火箭的1.5倍,整个火箭系统总质量达数千吨。从装配测试塔到发射塔采用重型轨道结构,因轨道截面面积较大,中心部位不易加热到技术指标要求的一千多摄氏度以上,这对拥有成熟轨道焊接技术的航宇公司也是一大考验。

接到项目后,航宇公司专门成立技术专家团队并自筹资金研制了两套专用焊接设备,充分发挥航宇国内独有的气压焊接技术优势,采用锻造焊接方式,实现了气压无缝焊技术的新突破,有效保证了焊缝与母材性能的基本一致。历经几个月的研究试验,焊接部位全面达到设计载荷要求,得到了用户的高度评价,发射成功的实践也证明了这一创新技术的成熟可靠。

火箭首发当天,航宇公司董事长、党委书记马永胜等受邀参加首发仪式,期间,马永胜等与战略支援部队、航天科研院所及发射基地相关领导就长征七号二期6km轨道建设事宜进行了沟通协商。

航宇公司拥有号称“亚洲第一轨”的高精度火箭橇试验滑轨,用于火箭弹射座椅及其他军、民用飞行器的轨道试验。该轨道二期上部工程——轨道铺设及焊接安装由航宇航生公司承担,经过艰难的探索创新及无数次失败的考验,航宇航生公司最终掌握了高精度、大强度轨道安装铺设和焊接技术,由于施工精良和技术精湛,航宇高精度火箭橇试验滑轨被人们形象地称为“地球的切线”。(景思红)


控制系统多项“国产化”技术护航长七首飞成功

2016-06-27 10:04:01 http://www.cmse.gov.cn/news/show.php?itemid=5507

长征七号运载火箭系统副总设计师宋征宇透露说,长征七号火箭的控制系统,为未来火箭的可回收埋下了伏笔。长征七号火箭采用了先进的分布式控制系统方案,火箭的每个独立舱段都有一个小型的控制系统,不仅分担了原来集中式控制系统的负担,也简化了各舱段的连接,提高了抗分离故障的可靠性。在未来,如果火箭各舱段具有了合适的辅助动力系统,我们也可开展类似的验证性试验。

  宋征宇说,火箭、飞船等飞行器的控制系统具有共通性,从共性基础技术的角度来解决火箭控制系统中的一些难题,就可以将其成果推广到其他飞行器的控制中,避免一项项孤岛式的技术攻关。例如SpaceX公司垂直回收火箭的尝试,与其说是为了实现火箭回收和重复使用,不如说是为了验证未来的自主火星着陆技术。




http://tv.cctv.com/2016/06/27/VIDEFZoG7CoKOtgtkbveJrrV160627.shtml


173秒,助推器完成使命,顺利关机,与箭体分离,把动力重任交给了芯一级。

185秒,芯一级完成任务,顺利关机,在最后的惯性推动下,走了短暂的4秒上升旅程。

189秒,芯二级点火。

569秒,2台二级发动机关机。

589秒,2台二级发动机关机。

603秒,级箭分离


新材料新工艺给长征七号穿上“防护服”

    科技日报北京6月25日电 (王春明 记者陈瑜)记者25日从中国航天科技集团公司航天材料及工艺研究所获悉,该所多项新材料、新工艺让长征七号穿上了舒适的“防护服”,并提升了火箭可靠性和运载能力。

    作为在海南发射场“首秀”的新型火箭,长征七号面临海洋盐雾和湿热环境的多重考验。航天材料及工艺研究所通过特种涂层技术,解决了箭体耐水、耐盐雾、多防护界面匹配等关键问题。为让火箭在飞行中更加“舒适”,该所开展了箭体外部防热结构研究,研制了隔热、烧蚀复合涂层,并首次采用特种新材料“柔性陶瓷纤维毡”,与传统防隔热材料相比,其重量减轻了40%以上,使得火箭运载能力更强。

    长征七号首次使用了环境友好型的“绿色”推进剂“液氧—煤油”,超低温推进剂贮箱需进行绝热防护。该所研制了密度极低的全闭孔泡沫塑料绝热材料及与之配套的泡沫塑料自动喷涂系统、大型仿形加工设备、实时测量加工设备等,给超低温贮箱穿上了舒适的“防寒服”,保证新型火箭结构和箭上仪器设备的安全可靠。

    新型推进剂需要配备更高效的发动机,新型发动机管路压力更高(增压40%以上),同时整体重量更轻、可靠性更高,为此,航天材料及工艺研究所创新性地采用复合材料气瓶,成功研制了可靠性高达0.999999的新型复合材料气瓶,总减重达900公斤左右,大大提升了火箭可靠性和运载能力。与此同时,该所还采用大型“冯·卡门”外形碳纤维复合材料整流罩,此举不但减轻了20%的结构重量,还因其良好的“流线型”身材,进一步提升了运载能力。


长征七号火箭的“冰火两重天”

2016年06月25日 20:53:59  来源: 新华社   

新华社海南文昌6月25日电(记者曾涛、陈曦、王玉山)新一代中型运载火箭长征七号在燃料使用上以液氧和煤油为主,这就对火箭的燃料加注贮存以及点火后的高温处理提出了更高要求。航天科技集团运载火箭技术研究院的技术人员称,处理好燃料贮箱的极低温度与火箭火焰的超高温度这个“冰火两重天”,是火箭发射的重要工艺之一。

  长征七号之“冰”:燃料温度极低,加注贮存有讲究

  在发射之前,长征七号要完成170立方米的煤油和340吨液氧的加注。其中,液氧的温度达到了零下183摄氏度。存储液氧的贮箱,采用机械铣工艺,较以往化学铣工艺的贮箱更加轻质化、环保无污染。同时,贮箱的制造采用绝热工艺,在各层之间抽真空,保证了贮箱的保“冷”效果。

  液氮虽然不是燃料之一,但是它在火箭发射中也起到了重要作用。在燃料加注前,发射场的工作人员要用液氮对燃料管道进行吹除。因为液氮的温度比液氧还低,用液氮吹除管道不仅降低了成本,还能更加高效快速地为管道降温。

  据海南文昌卫星发射场加注团队负责人张继介绍,他们在加注时需穿防护服、戴手套。液氧液氮输送时会产生大量噪音,他们还要戴上高噪音耳塞。连接长征七号与加注站的管道达到5000多米,阀门有214个,加注人员工作量很大。

  火箭发射前12个小时,要开始加注煤油,这个过程大约要持续4个小时。随后,3个液氧储罐各分两路,对6个模块进行加注。记者注意到,在液氧加注站,有4个液氧储罐。张继解释,有1个不直接进行加注,而是对另外3个氧灌进行增压。

  在液氧加注初期,要对贮箱进行预冷。在贮箱的温度未低于零下183摄氏度前,所有的液氧都将排放出去,不被贮存。燃料贮箱的温度和压力值,都实时被监测并显示在加注控制系统上。

  液氧的加注要持续将近8个小时,整个加注程序一直到点火前2分钟才会结束。

  长征七号之“火”:火焰温度极高,隔热降温多手段

  之所以说长征七号要经历“冰火两重天”,是因为在点火一瞬间之后,零下100多摄氏度的燃料就将变成3000多摄氏度的热焰,瞬间完成冰到火的转化。

  在指挥员下达点火的指令7.4秒之后,火箭的尾部瞬间喷出巨大火焰。长征七号运载火箭副总设计师胡晓军介绍,因为燃料不同,喷出的火焰颜色不像以往的橘红色,而是呈白色,喷口燃气的温度也比以往火箭高得多,使得发射平台瞬间接近3000摄氏度。

  这个温度足以熔化绝大多数金属和非金属材料,火箭发射平台和箭体本身都难以承受如此高的温度。在发射平台和火箭助推器、芯级上,均喷有放热涂层。两三厘米厚的防热涂层分为十几层,每一次喷涂都是不同材质,且厚度只有几毫米,工艺处理难度非常大。另外,在火箭助推器和芯级上,还贴有柔性隔热毡,它能进一步提升隔热效果。

  胡晓军介绍,火箭飞行速度快,也会产生热量,导致箭体的热流密度增大。通俗理解,就是一定时间内通过火箭表面的热量增多,这就对火箭箭体的材质有更高要求。在长征七号火箭的制造中,他们还借鉴其它工艺,采用了承热效能更好的材质。

  除此之外,长征七号火箭发射塔还装有一个能容纳600吨的水箱,装好了自来水备用。这就是目前国际上先进的“大流量喷水降温降噪系统”。据这个系统技术负责人陈劲松介绍,在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水,两级喷水设施各喷20余秒,完成400吨的喷水量。

  喷射的400吨水中,有30%的水会汽化到大气中,60%的水则通过导流槽流走,水分蒸发带走大量的热,发射平台核心区降温幅度在1000摄氏度左右。此外,这个系统还有良好的降低噪音效果。


[共同关注]解读“长征七号”


中国启用新型火箭开辟新发射场 航天将迎“海南时刻”

2016年05月14日07:56  来源:人民网-人民日报海外版标题:中国航天将迎“海南时刻”

        5月8日,在天津大火箭基地的装配厂房内,“长征七号”遥一火箭被缓缓放入特制的海运集装箱里,它将搭乘“远望21”航天运输船,经过1800海里,抵达海南文昌航天发射中心,并于6月下旬首飞,完成我国载人航天工程空间实验室阶段 4 次飞行任务的开局之战。

        这段看似普通的历程,承载着中国航天很多的第一次:这枚“长征七号”火箭是天津大运载火箭基地总装并送出的第一枚火箭,这是长征系列火箭第一次由海路整体运往发射场,这也是海南文昌航天发射中心即将发射的第一枚运载火箭,将翻开中国航天低纬发射的新篇章。

      这么多的第一次是怎么完成的?“长征七号”有哪些新特点?中国首座海上航天城——文昌现在又准备得如何?

新火箭“三板斧”

     “长征七号”是我国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的运载火箭,和正在测试的“长征五号”火箭一样,是我国新一代运载火箭中的大个子(总长达53.1米),而且本事大。

      “长征七号”的本事首先就体现在运载能力上。“长征七号”采用液氧煤油发动机等新技术,近地轨道运载能力由9吨提高到13.5吨,虽然比“长征五号”25吨的运载能力少了近一半,但术业有专攻,“长征五号”主要用于运载重型空间站和载人航天任务,“长征七号”则用于发射人造卫星、拉货或者载人。

      中国航天科技集团公司第一研究院负责人打了个形象的比方,原有的火箭运载能力相当于“一居室”,伴随空间站、深空探测、更大规模卫星平台的需求提出,需要更大的“三居室”,甚至“小别墅”。“长征五号”“长征七号”等新型火箭将基本覆盖我国在所有轨道的应用,其中,“长征七号”未来将承担我国航天80%的发射任务。

        其次,“长征七号”是一枚采用环保无毒的液氧煤油发动机的大型液体运载火箭。以前,火箭使用的发动机单台推力70吨左右,火箭运载能力仅有9吨,而且用的推进剂还有毒。“长征七号”使用新型120吨级液氧煤油发动机,推力提高了六成,火箭运载能力最大能提高3倍。此外,发动机使用的是液氧和煤油,都是无污染的环保燃料,不仅比常规推进剂便宜六成,且易于存贮和运输,发动机还能重复使用。

        正因为这些优势,液氧煤油发动机被誉为世界航天动力领域的“珠穆朗玛峰”。为了研制它,从2000年正式立项,到2012年120吨级发动机研制成功,再到正在研制的500吨级大推力液氧煤油发动机取得突破性进展,中国航天科技集团公司六院的科学家先后经历过整机试车4次失败的打击,突破了高压补燃关键技术80余项,使我国成为世界上继苏联之后,第二个掌握高压补燃技术的国家。

        再次,“长征七号”是我国首枚全生命周期的数字火箭。按照中国航天科技集团中国运载火箭技术研究院原党委书记梁小虹的说法,“长征七号”采用三维协同、设计、试验和制造,火箭全研制流程没有一张纸质图纸,代表了国内运载火箭最高研制水平。

        例如,在研制阶段,中国航天科技集团公司一院实现了三维设计数据审签、发放和更改技术状态管理,全箭模型数据规模超过20GB。

         生产加工阶段更是神奇实现了“一键式”加工。据梁小虹介绍,以前加工某零部件,首先要根据二维图纸画出工序草图、手工编制工艺规程,然后进行车、铣、镗等系列工序。现在,只需按动数控机床按钮,成品即刻完成,且合格率达100%。在航天703所的生产车间,呈现仿真视频和三维工艺流程的终端大屏幕显示器如今成了标配,让火箭生产越来越高大上。

        在试验、装配阶段,“长征七号”还应用了时髦的虚拟现实技术,对火箭进行虚拟装配、虚拟试验,真实模拟火箭实际装配和试验环境,提前预见可能发生的问题,确保了火箭试验、装配一次成功。

能耐如何炼成?

        “长征七号”的本领不是天生就有的,而是经历了千锤百炼的试验。据统计,从2010年正式立项,5年的初样研制中,研制队伍完成了32 项关键技术攻关,完成了289项初样大型地面试验。

        例如,“长征七号”的助推氧化剂箱的直径达到2.25米,整箱长度由此前的4.5米增加到13米,薄区厚度仅1.7毫米,和鸡蛋壳差不多厚,是火箭研制生产中难度最大的部分之一。为此,科学家们不仅要研发各种成形、焊接的新技术,还要对其进行动力系统试车、常温静力试验、爆破试验等危险测试。

         例如,去年底进行的全箭模态试验,需要把50多米高、近600吨重的“长征七号”绑在全箭振动塔上“荡秋千”,以模拟火箭从起飞到助推器分离前100多秒的真实飞行状态。

         要做到这一点,首先需要建造足够高的厂房。而在2008年,中国航天人进驻天津大运载火箭基地时,这里只有几个工棚。如今,这个全箭振动塔建筑面积达10230平方米,高93米,相当于30多层楼房的高度,最大承载力为1500吨。科学家们将“长征七号”用16根垂下来的粗钢丝绳和底部的工装托住,整个实验过程就如同坐在“秋千”上,当然,这种振幅远不如荡秋千那么大,甚至用肉眼都不易觉察。

        再比如喷水实验。一般来说,火箭点火起飞时,箭体尾部喷出的火焰几乎“直击”发射平台,使发射平台瞬间接近3000摄氏度。这一温度足以熔化绝大多数金属和非金属材料。火箭外壳、火箭发射平台虽然由特殊材料制成,但高温也很可能会对其内部的仪器造成影响。

        经过多次实验,科学家们终于寻找到最为合适的喷水点。据中国航天科技集团公司一院15所大流量喷水降温降噪系统技术负责人陈劲松介绍:“喷水系统分两级。一级位于发射平台上,在火箭发动机点火前向发射平台喷洒一层5厘米厚的水层;二级位于发射平台两旁5米高的空中,当火箭飞达5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水。两级喷水设施将各喷20余秒,完成400吨的喷水量。”

出海坐“沙发”

       “长征七号”如今正在前往海南文昌航天发射中心的路上。其大致运输线路是这样的:火箭装载进运输船后,船从天津港出发,经渤海、黄海、东海、台湾海峡、南海、琼州海峡等海域,经过5至7天时间、航行约1800海里,到达海南省清澜港西码头,再通过公路运往火箭水平转载准备厂房。

         可以发现,和以往坐火车不同,“长征七号”这次走的是海路。为什么要海运?在“长征七号”火箭总体设计人员王旭看来,公路运输距离过长且颠簸;铁路运输则由于受中国铁路隧道直径的限制,超过3.5米直径的火箭就不能通过;海运则显得更为平稳、舒适。他比喻说:“火箭从公路、铁路运输,就像坐‘硬板床’;乘船从海上运输,就好似坐‘沙发’。”

       具体来说,火箭运输是否平稳,有一个重要的考量项目——过载环境。王旭表示,“过载环境就像开车时加速行驶或紧急刹车,过载环境差就会危害火箭的结构。”科学家们在首次海运过程中详细记录了起锚、起航、抛锚、靠港以及多种海况下的过载环境数据和振动环境数据,结果表明,海运的过载环境数据不仅优于设计值,而且仅为铁路运输过载环境数据的1/3、公路运输的1/2。

        火箭运输是否舒适也有一个考量——振动环境。测试数据表明,在海运过程中,低于3级海况时,“长征七号”火箭表现得较为平稳;出现4级至5级海况时,箭体振动环境相对恶劣。专家表示,即使这样,这方面的数据也优于公路、铁路运输的实测数据。

        值得一提的是,为了让“长征七号”出海坐得舒服,我国还专门研制了第一艘载运火箭的专用船——“远望21”。它创新设计出一整套运载火箭海上环境保障措施和火箭集装箱减摇减振手段,成功地使火箭货舱内始终维持适宜的温、湿度及盐雾度。


关于长征七号您所需知道的五件事

央视新闻客户端 2016年05月08日 11:10

        今天,我国新一代运载火箭长征七号的首飞箭从天津港启程,运往海南发射场执行发射任务。按计划,长征七号的首飞箭将于5月中旬抵达海南发射场,并按既定程序开展相应测试工作,预计6月下旬实施发射。

       长征七号是我国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的运载火箭,也是我国新一代中型运载火箭的基本型号,采用了液氧煤油发动机等新技术。本次发射的主要目的,是全面验证火箭设计的正确性和各项性能指标。同时搭载了国内相关科研机构的有效载荷,开展空间技术试验。

关于长征七号发射你需要知道的几件事

1、下雨发射不耽误

现役中国长征火箭发射,选择窗口时都会专门避开雷雨天,而长征七号这样的新一代运载火箭,则能在雨中发射。这是因为海南发射场气候潮湿多变,全年降水量很大,而且湿度很高,长征七号的燃料中有液态氧,它的温度是-183℃,因此表面会出现水蒸气凝结的现象。

所以,长征七号专门进行了“防水”设计,可以实现中雨条件下的正常发射。

2、提前加注不紧张

以往长征火箭发射前,会在几个小时前开始加注,而长征七号经过专门的设计和演练,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,这使得它可以灵活应对多种发射需求,而且在发射前程序最为复杂的阶段,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。

3、发射平台不怕烧

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。

4、体重大多是燃料

虽然长征七号火箭起飞重量接近600吨,其实这里面钢筋铁骨的结构和设备占重量比例很小,只有10%左右,大部分都是燃料。作为卫星等航天器前往太空的“专车”,“专车”自身重量越低,燃料越充足,能够运送的“乘客”也就越多。

5、抗风设计站得住

海南文昌发射场的地面风非常常见和多变,相比于酒泉卫星发射中心大戈壁上每秒9米左右的风速,文昌发射场的风速经常达到每秒20米,为了能够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最。(央视记者 崔霞 吴杰 赵中良 编辑 林楠)

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