为什么现在发射北斗等卫星主要还是依靠长征2号和长征3号老火箭而不用长征7号?

为什么现在发射北斗等卫星主要还是依靠长征2.3号老火箭而不用长征7,长征7推力大,无污染,而且已经发射过,稳定性也比长5强,为什么还在用毒火箭呢

这个问题其实很好回答,就2个字“逐步”,想必出题老师要考查我的,也是这个知识点。众所周知,长征七号运载火箭是中国运载火箭技术研究院(航天一院)在长征二号F换型运载火箭基础上牵头研制的新型液体燃料运载火箭。师出同门,发射中国人自己的北斗等卫星都不为过。

长征七号是中国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的新一代中型运载火箭,尽管主要任务是货运,但是不要忘记了中国载人航天工程这八个关键字。北斗等卫星是导航定位卫星,与中国载人航天工程关系不大,发射北斗不用长征7号再正常不过了,无论它的长征7推力有多大,多么 地无污染,多么地稳定性。这就像团长分配2个助理员,A负责报数据,A+负责写文字总结,A不可能非得去写文字总结,没这个做人道理的。

但是,长征七号的主要技术指标,作为军迷必须详细了解。它采用“两级半”构型,箭体总长53.1米,芯级直径3.35米,捆绑4个直径2.25米的助推器,近地轨道运载能力不低于14吨,700公里太阳同步轨道运载能力达5.5吨。

图注:“北斗”号海洋调查船,祝福祖国以“北斗”名字的武器装备越来越多,好名字就得经常使用嘛。

当然,我们研究完技术指标,也不能忽略了长征七号运载火箭的发展历程。比如,2016年6月25日,中国文昌航天发射场首次成功发射长征七号运载火箭,这也是文昌航天发射场的首次发射任务。预计到2021年火箭各项技术趋于成熟稳定时,将逐步替代现有的长征二号、三号、四号系列,承担中国80%左右的发射任务。这不,逐步2个字出来了,出题老师的目的也达到了,我也要去做下一道题了,力争多拿分,考上985。

发射卫星用什么火箭,不是看先不先进,而是要在运力够用的基础上先看可不可靠,最后再看便不便宜。用了几十年,发射过几十次的老款火箭往往可靠性经过充分的验证,是发射北斗的首选。

那么造成长征七号不能发射北斗主要有以下几个原因:

1,箭体材料原因,

整箭虽然尽量优化,但是其最根本的材料偏重,希望日后可以像日本的H2B一样,用更轻的复合材料或者碳纤维材料对火箭进行升级,此问题老生常谈了,不详细展开了。

2,发动机问题,

发动机偏重、偏长,120吨的地面推力,重达1.9吨(不包括摇摆装置),推重比63,低于RD180的73(包括摇摆装置,RD180是泵后摇摆,发动机自带)。猎鹰九的发动机虽然只是燃气发生器循环,比冲比高压补燃循环的发动机低,但是结构相对简单,质量更低。

不要以为发动机只是全箭的一个小系统,重一点不要紧,事实上发动机占了整个箭体空重的三分之一(长征七号的助推器空重大概6吨左右,发动机就占了1.9吨)。

发动机长度达到3米,RD180发动机高达390吨的推力也只有3.5米,发动机过长导致箭体的尾舱过长,增加了结构质量。而且还有一点是,毛子和美帝的发动机尾舱一般只是罩住发动机的燃烧室部分,喷管大部分露在外面,长征火箭几乎罩住了整台发动机,只露出小部分喷管,发动机本来就长,这样的设计就让整个尾舱非常重,不知道后续能否优化。

谢邀!

图为长征3号乙型运载火箭发射北斗卫星

昨天,我国在西昌卫星发射中心使用长征3号乙型运载火箭以“一箭双星”的方式成功发射了第42、43颗北斗导航卫星,这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,也是北斗三代第18、19号卫星,这也是中国在2018年内的第10次发射任务。

图为长征7号运载火箭

从以往的卫星发射任务我们可以看出,发射北斗系列卫星基本用的都是长征2号和长征3号系列,中国有性能更先进的火箭为什么总用“老前辈”级的火箭呢?比如:长征5号、长征7号等。

专箭专用

图为长征7号运载火箭发射前状态

长征7号火箭是有两级的3.35和4个2.25的辅助推进器组成,从外形来看更帅更霸气,从技术层面来看它就是长征2号火箭的升级版。

图为长征7号发射神舟飞船动图

据称,由长征2号升级而来的长征7号火箭是专门为中国载人航天任务而量身定制的,也就是说,长征7号性能上虽然大大优于长征2号和长征3号火箭,但长征7号火箭属于专箭专用。

中国载人航天

图为天宫二号与一号对接示意图

目前,中国载人飞船技术已经非常成熟,神舟系列和天宫系列技术均已冻结,如果没有特殊的航天需要是不会轻易增射的,这完全符合中国载人航天的现实需要和基本国情。

图为“实践10号”示意图

图为“实践10号”返回舱

有人会说,如果微重力环境的太空实验等也比较重要,也是需要长征7号火箭的?答案是否定的,因为中国“实践”系列的返回式卫星技术已经非常成熟,“实践10号”作为世界返回卫星典范,具有极高的性价比,根本不需要用长征7号来完成类似的太空试验。

卫星V火箭

图为美国2018年1月发射间谍卫星任务的火箭

图为美国2018年1月发射间谍卫星任务失败后的卫星坠毁图

目前,LEO(大型间谍卫星)卫星基本已被新兴技术所替代,很多大国现役所使用的卫星都是属于SSO(极轨卫星)、GEO(同步轨道卫星)、GSO(斜同步轨道卫星),最多也就是LTO(地月转移轨道卫星)。

图为大型间谍卫星近照

这些个卫星基本都需要氢氧上级火箭来执行发射任务,长征3号系列火箭和长征5号系列火箭均有氢氧上级。然而长征7号二级属于液氧没有并非氢氧,在真空状态下无法完成SSO、LTO送入轨道的能力。

图为可回收式的长征8号火箭想象图

所以,长征7号就只针对载人航天(后续的升级版长征8号就完全具备此能力),使用率看起来较低,但是很重要!

我们国家火箭系列主要是用于各种各样不同用途的载荷而设计的。

举个例子就是我们汽车用途不一样,有一般的轿车,还有越野车,还有卡车,还有载重几十顿的重卡。这个与用户需要的载荷而选择什么车。

长征系列2号,3号火箭主要就是用于发送近地轨道好同步卫星。而北斗卫星的重量恰恰用该系列火箭就可以满足要求了。

但是为了发展载人航天空间站,属于超重量级的载荷,必须重新设计发射重量大的超级捆绑火箭,长征7号就是为空间站而研究的。

同时为了减少阻力,发射基地也必须选在离赤道近的地方发射。所以长征7号发射阵地选在海南文昌的原因。

2021-12-21

2021-12-21