浅谈长征七号——让长征火箭实现脱胎换骨

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1、浅谈长征七号——让长征火箭实现脱胎换骨点火!起飞!伴随着振聋发聩的轰鸣声，2016年6月25日晚上8时，海南文昌航天发射场，我国全新研制的长征七号运载火箭划破天际，冲向云霄。约603秒后，载荷组合体与火箭成功分离，进入近地点200千米、远地点394千米的椭圆轨道，长征七号运载火箭首次发射圆满成功。　　长征七号运载火箭首飞，是载人航天工程空间实验室飞行任务的开局之战，实现了成功首飞的预定目标，为后续任务打下了坚实基础。此次发射，旨在验证长征七号运载火箭设计正确性和各项性能指标，考核海南文昌航天发射场系统执行任务能力，检验

2、工程相关系统间的协调性和匹配性。同时，长征七号火箭搭载多用途飞船缩比返回舱等载荷，将开展相关技术试验。这是长征系列运载火箭的第230次飞行。　　新动力让火箭更环保　　长征七号运载火箭为两级结构，捆绑四枚助推器，全长53.1米，起飞质量597吨，近地轨道运载能力13.5吨，采用了液氧煤油发动机等新技术，是绿色、无毒、无污染的新一代中型运载火箭，将有效提升我国进出空间的能力。　　长征七号沿用了过去长征火箭家族3.35米直径的设计，既可以满足海南发射场发射要求，同时也可以通过陆路运输运往内陆发射场进行发射，发射适应性更强。　

3、　长征七号火箭的外形和我国现有的火箭体型差别不大，但为了储存更多的燃料，提供更强的动力，它的助推器长约27米，接近现役火箭助推器长度的2倍，而这种改变也需要对火箭的设计进行全面的更新。而长七火箭又增加了一个捆绑点，相对现役火箭静定的捆绑方案，载荷、捆绑装置等设计难度大大增加、可靠性大幅提升。　　不同于现役火箭多采用有剧毒的推进剂，长征七号火箭采用我国具有自主知识产权的两种新型液氧煤油发动机，较常规推进剂比冲提高20%，推力提高了60%，平均成本仅为常规推进剂的十分之一强，不仅秉承了中国航天绿色环保的发展理念，顺应国际潮

4、流，还降低了成本，提高了火箭性能。　　由于液氧的温度达零下183℃，在研制火箭的试验中，每次低温燃料加注后，试验现场的发射塔就像是个大冷库。虽然看起来是钢筋铁骨的大个子，体重几百吨，但火箭体重的90%甚至更多都是燃料。由于燃料质量不能随意增减，为了带更多的乘客去太空，减轻火箭自重就成了关键。因此，火箭外壳很薄，最薄处仅有0.8毫米，和鸡蛋壳差不多，可以说是薄如蝉翼却力量惊人。　　第一枚全数字火箭　　长征七号是首个揭开神秘面纱的数字火箭，它采用全数字化手段完成研制，突破了三维协同设计、三维设计数据管理及基于三维的流程仿真

5、、飞行综合性能仿真等多项关键技术，打通了从设计到制造的全三维流程。火箭在全研制流程没有一张纸质图纸，航天科技工称火箭设计从纸质连环画变成了3D电影。　　在生产加工阶段，火箭实现了一键式加工。原来工艺员加工某金属零部件，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，从原材料变为成品，只需按动数控机床按钮即可完成，且合格率达100%，可谓是一键定乾坤，极大地提升了生产质量和效率。在试验、装配阶段，数字火箭应用了虚拟现实技术，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

6、，提前预见可能发生的问题，确保了火箭试验、装配一次成。　　长征七号火箭的首飞成功，代表了我国近60年运载火箭研制领域的最高水平，研制能力接近波音、空客和NASA，标志着中国新一代运载火箭在数字化设计能力上已跻身国际先进行列。　　新结构给大脑带来全新挑战　　火箭复杂的结构，给火箭的大脑控制系统也带来了全新的挑战。为了更好地控制火箭的飞行过程，将航天器精确送入轨道，长征七号使用新型总线控制，实现遥、外测一体化设计，采用天基测控实现数据中继传输，并且按照载人航天标准设计，控制系统和增压系统实现了冗余，设计可靠性得到大幅提高。

7、　　控制系统创新采用了143项智能控制软件，这是现役火箭软件使用量的30倍以上，大大提高了控制精确度，在每个舱段中安装控制系统，改变了以往集中处理的方式，减轻了控制系统压力，也标志着我国火箭控制系统已向全面数字化控制模式发展。长征七号未来成熟后将成为新一代载人火箭，用于发射新一代载人飞船。　　新三垂模式让火箭发射更简便　　火箭在发射场进行的垂直总装、垂直测试、垂直转场，被称为三垂模式。　　现役火箭中采用的三垂模式，其箭地连接工作在技术区和发射区要进行两次，而长征七号火箭采用的新三垂模式，仅一次对接就可以完成工作，状态的

8、一致性更好，且前端地面测发控设备在技术区进行了充分测试，转场中保持箭地之间气、液、电连接状态不变，转至发射区以后出现故障的概率更低，有效提高了发射的可靠性，同时，发射区准备时间缩短至2天～3天，降低了火箭转场后遇到恶劣天气再返回技术区的情况发生。　　风雨难阻发射　　海南发射场气候潮湿，降水量大，全年12小时内降水5至15毫米的长征