3月12日1時(shí)51分,由中國航天科技集團(tuán)所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制的長征七號(hào)改遙二運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場首飛成功。這是繼長征七號(hào)運(yùn)載火箭之后,長征七號(hào)系列火箭的一個(gè)新成員。長征七號(hào)改與長征七號(hào)有什么區(qū)別呢?
軌道不同功能不同——“高軌新兵”和“貨運(yùn)專列”
長征七號(hào)改是為了滿足高軌道發(fā)射能力而研制的一型火箭。所謂“高軌道”通常就是指的是近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)36000公里的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星都是這個(gè)軌道上的“常客”。目前我國除了長征七號(hào)改運(yùn)載火箭外,長征三號(hào)甲系列和長征五號(hào)運(yùn)載火箭都具備高軌發(fā)射能力。
長征七號(hào)運(yùn)載火箭則是為載人航天工程發(fā)射貨運(yùn)飛船而研制的一型火箭。長征七號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射軌道是近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)400公里的近地軌道。神舟飛船、“天宮”實(shí)驗(yàn)室和我國未來的空間站都在這個(gè)軌道上工作。和長征七號(hào)火箭一樣,我國的長征二號(hào)F運(yùn)載火箭、長征五號(hào)B運(yùn)載火箭也都具備近地軌道的發(fā)射能力,而且也都是支撐我國載人航天工程建設(shè)而研制的火箭。
長征七號(hào)運(yùn)載火箭是我國新一代運(yùn)載火箭中中型運(yùn)載火箭的代表,于2016年完成首飛。尤其是在2017年4月20日,長征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射了我國第一艘貨運(yùn)飛船,所以長征七號(hào)也有載人空間站“貨運(yùn)專列”的稱號(hào)。
所以,長征七號(hào)改和長征七號(hào)最大的不同就是發(fā)射的載荷功能不同、軌道不同。一個(gè)是填補(bǔ)運(yùn)載能力空白的“高軌新兵”,一個(gè)是我國載人空間站的“貨運(yùn)專列”。
構(gòu)型不同外形不同——“三級(jí)半”更苗條
乍一看,長征七號(hào)改與長征七號(hào)在外形上沒有什么不一樣,都是外表清秀的“大個(gè)子”,但是仔細(xì)一對(duì)比,長七改比長征七號(hào)的確“高”了不少。長征七號(hào)改全長60.1米,而長征七號(hào)53.1米。
原來,長征七號(hào)是一型“兩級(jí)半”構(gòu)型的火箭,而長征七號(hào)改是一型“三級(jí)半”構(gòu)型的火箭,多出了一個(gè)第三級(jí)。多出的“芯三級(jí)”模塊,主要就是為了給長征七號(hào)改火箭提供能夠往更高軌道飛行的動(dòng)力。這也是長七改作為“高軌專列”的重要原因之一。
在外形上,長征七號(hào)改和長征七號(hào)還有一個(gè)不同就是整流罩柱段的高度。長征七號(hào)改火箭的整流罩柱段高度為5.5米,長征七號(hào)火箭的整流罩柱段高度為8米。個(gè)頭高的反而頭部矮了一點(diǎn),這里的原因主要是,由于火箭的有效載荷由貨運(yùn)飛船變?yōu)榱诵l(wèi)星,為了更好的適應(yīng)未來高軌衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù),整流罩相應(yīng)也做出了調(diào)整。
雖然構(gòu)型不一樣,外形也有一些差別,但是這“哥倆”在外觀上也還有很多相同的地方。比如,他們的芯一級(jí)、芯二級(jí)都是3.35米直徑,助推器也都是2.25米直徑,所以在外觀上,確實(shí)有很多相似的地方。
分離方式不同——助推器不分離
大家都知道,火箭通過燃燒燃料釋放推力來飛行,這些燃料儲(chǔ)存在助推器和芯級(jí)的儲(chǔ)箱中,火箭點(diǎn)火升空后,燃料不斷燃燒減少,燃料燃燒完后,就需要按控制程序,使沒有燃料的助推器、芯級(jí)從箭體上分離,從而使火箭“輕裝前行”。
通常,火箭的助推器主要實(shí)現(xiàn)助推的功能,工作時(shí)間較短,一般在火箭點(diǎn)火后幾十秒推進(jìn)劑就會(huì)燃燒完,就會(huì)與芯一級(jí)分離。不同的是,長征七號(hào)改火箭的助推器不單獨(dú)分離,助推器和芯一級(jí)結(jié)合在一起,在火箭起飛后173秒左右,同芯二級(jí)分離。這樣能有很多好處,助推器不單獨(dú)分離,就可以少配備一套分離系統(tǒng),從而降低系統(tǒng)整體的復(fù)雜度,提升了火箭可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
一樣的“創(chuàng)新”基因
雖然,長征七號(hào)改和長征七號(hào)這“哥倆”功能、外形、助推器分離方式都不太一樣,但骨子里的創(chuàng)新基因確是一樣的。
長征七號(hào)和長征七號(hào)改一樣,同屬長征七號(hào)系列火箭家族。長征七號(hào)火箭的研制歷時(shí)8年,2016年首飛成功,僅初樣研制階段,研發(fā)人員就做了1600多項(xiàng)研制試驗(yàn),大型地面試驗(yàn)達(dá)360多項(xiàng)。長征七號(hào)也是我國第一枚數(shù)字化火箭,也是首枚在文昌發(fā)射場發(fā)射的火箭,全部采用先進(jìn)的無毒無污染液氧煤油推進(jìn)劑,將我國火箭的運(yùn)載能力提升了1.6倍。
實(shí)際上,創(chuàng)新也是長征火箭大家族共同的“家風(fēng)”。早在航天事業(yè)誕生之初,航天人就靠著自力更生開創(chuàng)了“兩彈一星”歷史偉業(yè)。同樣通過幾代航天人的大膽創(chuàng)新,中國航天相繼取得了載人航天、月球探測、北斗工程等多項(xiàng)受世人矚目的壯舉。