PhilLeafSpace 23-04-16 22:32
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【🇨🇳长八改火箭700kmSSO运力6.4吨,未来在海南商发测发只需7~10天,年产能力将达到50枚】长征八号 (CZ-8) 系列运载火箭的研制按照“模块化、通用化、系列化、产品化、商业化”的总体思路,首先研制CZ-8基本型火箭,迅速投向发射服务市场,填补运载能力空白。在不增加研制内容和经费的情况下,衍生出无助推器构型,实现新一代运载火箭SSO3t以下运载能力的覆盖。为应对更大运载能力的需求,研制3.35m通用氢氧末级及5.2m直径整流罩,形成CZ-8改进型火箭。整个系列构型梯度合理、模块通用强、性价比高。

◆长征八号基本型火箭:
长征八号基本型全箭总长约50.3m,起飞质量约358t,起飞推力约480t。700kmSSO运载能力最大可达5.5t,运载效率为国内同等级别火箭最高水平。在基本型火箭基础上去掉两个助推器,700kmSSO运载能力约3t。两型火箭可满足中国航天后续90%以上的中低轨发射任务需求。(基本型两种构型的主要特点如图1所示)

◆长征八号改进型火箭:
长征八号改进型 (CZ-8G) 运载火箭通过换装通用氢氧末级和更大直径的整流罩,可满足有效载荷增重、使用包络及入轨高度等要求,进一步提升中低轨有效载荷发射能力,满足中国未来通信、导航及遥感等【低轨巨型星座组网发射】的迫切需求。(CZ-8基本型与改进型的对比如图2所示)

CZ-8G同样为两级半火箭:芯一级为直径3.35m的液氧煤油推进剂模块,采用2台YF-100发动机,发动机具备推力调节能力,与CZ-8基本型相同;芯二级为新研的3.35m直径氢氧末级,采用2台YF-75H发动机;捆绑2个2.25m直径液体助推器,采用1台YF-100发动机,与CZ-8基本型状态一致;采用5.2m直径整体吊整流罩。全箭总长约50.5m,起飞质量约371t,起飞推力约480t,起飞推重比1.29,700kmSSO任务运载能力不低于6400kg。

◆改进型“三垂”测发模式:
CZ-8系列火箭在商业发射工位将采用改进型三垂快速测发模式,既能满足7 ~ 10天快速测发需求,也可与其他中型火箭(如CZ-7A等)实现兼容,增大了商业工位适应不同火箭发射需求的能力。(测发模式的示意如图3所示)

该测发模式充分吸收“三垂”测发模式的优点,缩减发射区的测试项目,并尽量保证了火箭在总测区和发射区的测试状态基本一致。同时,吸收“平两垂”测发模式地面设备简单和恢复周期短的优点,采用公路运输车运输3个子级模块,发射区建设固定勤务塔进行吊装。

火箭在总测区垂直状态测试完成后,可以多发火箭垂直状态存储,处于“待发”状态,可随时转场至发射区进行测试发射,实现转场后快速发射,降低发射区建设规模,缩短发射准备时间,进一步提高了高密度发射和快速响应发射的能力。

◆面向商业市场的设计方案:
CZ-8在零组部件大规模高效生产基础上,将大力推进脉动装配生产线。这也是复杂大型装配提高效率和产品发展的必然趋势。(图4是文昌总装总测厂房年产50枚CZ-8运载火箭的脉动生产线布局示意图)

在结构设计和制造方面,新一代运载火箭为追求性能极限,在贮箱筒段中均采用机械铣实现筒段壁板上网格加筋的精细化生产,但加工周期较长、对设备要求高。如改用光筒壳方案,加工周期显著缩短。箱底传统上采用瓜瓣拼焊制造工艺,该工艺周期长、焊接要求高。如改用箱底整体成型工艺,产品一致性好,加工周期缩短近80%。在综合电子方面,通过电气系统的功能融合和资源整合,可进一步降低产品成本。

来源:宋征宇,刘立冬,陈晓飞等.新一代中型系列运载火箭长征八号的发展及其关键技术[J].宇航学报,2023,44(04):476-485.

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