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Langer Marsch 6

Durch Verwendung der 3,35-m-Booster der Langer Marsch 5 entstand die CZ-6. Sie ist für Starts kleiner Nutzlasten in den LEO und SSO ausgelegt.

Das Konzept durchlief eine Reihe von Änderungen. Zuerst war der kleinere Booster der CZ-5 von 2,25 m Durchmesser mit einem einzelnen YF-100 Triebwerk als erste Stufe geplant. Die niedrige Masse der Stufe sollte durch eine leistungsfähigere zweite Stufe ausgeglichen werden. Sie hätte ebenfalls 2,25 m Durchmesser gehabt, wäre aber von dem kryogenen YF-75 Triebwerk der Langer Marsch 3C angetrieben werden. Ihre Nutzlast sollte bei 1.500 kg in den LEO und 1.000 kg in den SSO betragen.

Bei der Konstruktion gab es jedoch einige Probleme. Um die geforderte LEO-Nutzlast von >1 t zu erbringen, hätte die Rakete mit Nutzlastverkleidung 35 m lang sein müssen. Bei Einsatz der unverlängerten Stufen beträgt die Nutzlast nur 870 kg. Um die LEO-Nutzlast zu erreichen, müssten die Stufen strukturell verstärkt werden, waren also nicht mehr einfach von der CZ-5 zu übernehmen. Als zweiter Nachteil war die Brennzeit der zweiten Stufe so lang, dass wenn die Telemetrie von chinesischen Bahnverfolgungsstationen nicht mehr komplett empfangen werden konnte. Wollte man dies gewährleisten, musste die SSO-Nutzlast auf 500 kg verringert werden. So revidierte man das Konzept, setzte nun auf den größeren 3,35 m Booster als erste Stufe. Die zweite und dritte Stufe wurden neu entwickelt. Die Zweite nutzt nun auch LOX/Kerosin, die dritte Stufe wird benötigt, um die für SSO-Missionen nötige Brennzeit zu erreichen. Sie benutzt Wasserstoffperoxid/Kerosin, eine obsolete Mischung, die sonst nur in der Black Arrow eingesetzt wurde. Durch dieses Konzept sinkt die Länge um 6 m.

Die erste Stufe entspricht im Durchmesser den 3,35-m-Boostern der Langen Marsch 5. Sie sind aber verkürzt, den die Originalbooster mit der Bezeichnung K3-1 haben eine Länge von 26,30 m und setzen zwei Triebwerke ein. Die erste Stufe der Chang Zheng 6 aber nur ein Triebwerk bei 12,50 m Länge. Vier weitere Triebwerke mit jeweils 1 kN Schub sind für die Rollachsenkontrolle zuständig. Das Triebwerk YF-100 ist anders als bei den Boostern mit zwei Triebwerken in zwei Achsen schwenkbar. Die Brennzeit wird mit 155 s angegeben, doch dies passt nicht zu der Treibstoffmasse von 76 t. Bei dieser Treibstoffzuladung muss die Stufe 186 s lang brennen. Eventuell bezieht sich dies auf den ersten Entwurf, der noch eine Startmasse von 69 t hatte. Bekannt ist die Treibstoffmasse von 76 t. Verbunden sind beide Stufen mit einem 3,7 m langen Stufenadapter.

Die zweite Stufe hat 2,25 m Durchmesser, doch verwendet sie nicht wie die Booster der CZ-6 das YF-100, sondern das YF-115 mit rund 180 kN Schub. Es entstand wie das YF-100 im Rahmen des Programms 863 und verwendet das Staged Combustion Verfahren mit einem hohen Brennkammerdruck und spezifischen Impuls. Es wurde von 2002 bis 2014 entwickelt. Das YF-115 der zweiten Stufe stammt ebenfalls vom RD‑120 ab. Es wurde am 11.11.2010 erstmals erfolgreich getestet. Vier Triebwerke mit 25 N Schub sind in der zweiten Stufe für die Rollachsenkontrolle zuständig. Sie verbrennen Wasserstoffperoxid mit Kerosin.

YF-115

Abmessungen:

2,315 m Länge, 0,946 m maximaler Durchmesser

Spezifischer Impuls:

2810 m/s Meereshöhe, 3355 m/s Vakuum

Schub:

147,1 kN Meereshöhe, 176,5 kN Vakuum

Mischungsverhältnis:

2,5 (LOX/Kerosin)

Brennkammerdruck:

120 Bar

Expansionsverhältnis:

88


Über die mit Wasserstoffperoxid/Kerosin angetriebene dritte Stufe gibt es kaum Angaben. Neben den vier YF-85 Triebwerken mit je 1 kN Schub als Hauptantrieb, werden acht 100 N Triebwerke für die Lageregelung eingesetzt. Der geringe Schub bedeutet eine lange Brennzeit der Stufe. Dadurch erreicht die Rakete ohne Freiflugphase einen SSO. Die Problematik, dass die Brennzeit zu lang für die Verfolgung durch chinesische Trackingstationen ist, bleibt jedoch. Für Starts, die nur von chinesischem Territorium aus überwacht werden sollen, ist daher die Nutzlast auf 500 kg in den SSO begrenzt. Die Vernierdüsen erlauben aber auch einen Restarts, sodass die Bahnzirkularisierung erfolgen kann, wenn die Stufe China erneut überfliegt. Bisher wurde dieses Feature nicht ausgenutzt. Alle Stufen bestehen aus Alumniumlegierungen und verwenden Helium zur Druckbeaufschlagung der Tanks.

Die Dauer der Startkampagne ist sehr kurz und dauert nur fünf bis sieben Tage. Die Nutzlast soll durch die Yuanzheng-1 Stufe mit dem YF-50 Triebwerk deutlich gesteigert werden. Sie wird seit 2013 für die CZ-3 und 6 entwickelt und inzwischen auf der Chang Zheng 5 und 7 eingesetzt. Es gibt zwei Nutzlastverkleidungen von 2,25 und 2,6 m Durchmesser und 6,1 bzw. 5,7 m Länge.

Im Datenblatt wurde aus den bekannten Werten die Rakete konstruiert. Abgeleitete (berechnete, aus den Abbildungen bestimmte oder geschätzte) Werte sind mit einem „~“ gekennzeichnet.
Stufe CZ-5 CZ-5B CZ-6 CZ-7 CZ-7A CZ-8
Booster 4 x 3,35 m 2 YF-100 4 x 3,35 m 2 YF-100   4 x 2,25 m 1 x YF-100 4 x 2,25 m 1 x YF-100 2 x 2,25 m 1 x YF-100
Zentralstufe / erste Stufe 5 m, 2 x YF-77 5 m, 2 x YF-77  3,35 m 1 x YF-100  short  3,35 m 2 x YF-100  3,35 m 2 YF-100  3,35 m 2 YF-100
Oberstufe 1 5 m 2 x YF-75   2,25 m 1 x YF-115 3,35 m 4 x YF-115 3,35 m 4 x YF-115 short 3 m 1 x YF-75
Oberstufe 2 YZ-2   2,25 m, 4 x YF-85 YZ-1A 3 m 1 x YF-75  

Der Jungfernflug fand am 19.9.2015 vom TYSC aus statt. Seitdem gab vier Starts, alle in einen SSO oder LEO. Es gab zu Entwicklungsbeginn auch Ankündigung einer verstärkten Version, die bis 4 t in den SSO befördern kann. Doch da nun die CZ-7 genau diese Nutzlast aufweist, dürfte es wohl nicht dazu kommen.Jungfernflug der Chang Zheng 6

Datenblatt Langer Marsch 6

Einsatzzeitraum:

Starts:

Zuverlässigkeit:

Abmessungen:

Startgewicht:

Maximale Nutzlast:

Nutzlasthülle:

19,9,2015 - 

4, davon kein Fehlstart

100 %

29,24 m Höhe, 3,35 m Durchmesser

103.217 kg

1.080 kg in einen 700 km hohen SSO
500 kg für nationale chinesische Nutzlasten

~6,1 m Länge, 2,60 m Durchmesser
~5,7 m Länge, 2,25 m Durchmesser, ~ 500 kg Gewicht


Stufe 1

Stufe 2

Stufe 3

Länge:

~ 15,00 m, 18,70 m mit Stufenadapter

~ 7,30 m

~ 1,80 m

Durchmesser:

3,35 m

2,25 m

2,25 m

Startgewicht:

~ 82.000 kg

~17.150 kg

~ 2.500 kg

Trockengewicht:

~6.000 kg

~2.000 kg

~ 1.020 kg

Schub Meereshöhe:

1.177 kN

147,1 kN


Schub Vakuum:

1.340 kN

176,5 kN

4 × 1,0 kN

Triebwerke:

1 × YF-100

1 × YF-115

4 × YF-85

Spezifischer Impuls (Meereshöhe):

2943 m/s

2810 m/s


Spezifischer Impuls (Vakuum):

3286 m/s

3355 m/s

2795 m/s

Brenndauer:

186 s

286 s

~ 1050 s

Treibstoff:

LOX/Kerosin

LOX/Kerosin

H2O2/Kerosin

 






 

CZ 5 bis 7 Familie

Die CZ 5 bis 7 Familie. Wiedergabe der Grafik mit freundlicher Genehmigung von Norbert Brügge.

Links

China Great Wall Industry Corporation

Astronautix Long March Family

Sinodefense

Space Launch Report

Büchertipps

Von mir gibt es mehrere Bücher zum Thema Trägerraketen. Zum einen zwei Werke über alle Trägerraketen der Welt und zum Zweiten Bücher über die europäische Trägerraketenentwicklung.

Mein bisher umfassendstes Werk ist ein zweibändiges Lexikon über Trägerraketen mit 700 bzw. 600 Seiten Umfang. In ein Buch passten schlichtweg nicht alle Träger in ihren Subversionen so gibt es einen Band nur für US-Träger, einen zweiten für "internationale" Trägerraketen, sprich alle anderen Nationen. Beide Bände haben denselben Aufbau:

Nach einem einleitenden Kapitel über die Arbeitsweise von Raketen kommt ein einführendes Kapitel über die Raumfahrtbestrebungen des Landes und der Weltraumbahnhöfe, bei den USA ist dies natürlich nun eines. Danach kommen die Träger geordnet nach Familien mit gleicher Technologie in der historischen Entwicklung. Zuerst wird die Technologie und Entwicklungsgeschichte beim ersten Exemplar einer Familie beschrieben, dann folgt bei den einzelnen Mitgliedern nur noch die Veränderungen dieses Modells und dessen Einsatz.

Ich habe soweit möglich technische Daten zum schnelleren Nachschlagen in Tabellen ausgelagert, Querschnittsdiagramme, Grafiken über den Einsatz und bei den US-Trägerraketen auch komplette Startlisten komplettieren dann jedes Kapitel. Dazu gibt es von jedem Träger ein Startfoto.

In jedem Buch stecken so über 100 Subtypen, was den Umfang bei dieser ausführlichen Besprechung auf 600 Seiten (internationale Trägerraketen) bzw. 700 Seiten (US-Trägerraketen getrieben hat). Ich denke sie sind mit 34,99 und 39,99 Euro für den gebotenen Inhalt trotzdem sehr günstig.

Speziell mit der Geschichte der Trägerraketenentwicklung in Europa beschäftigt sich das zweibändige Werk Europäische Trägerraketen 1+2. Band 1 (Europäische Trägerraketen 1: Von der Diamant zur Ariane 4) behandelt die nationalen Trägerprogramme (Black Arrow und Diamant sowie die deutsche OTRAG), das OTRAG-Projekt, die glücklose Europa-Rakete und die Ariane 1-4. Band 2: die aktuellen Projekte Ariane 5 und Vega. Sowie die Weiterentwicklungen Ariane 6 und Vega C. Beide Bücher sind voll mit technischen Daten, Details zur Entwicklungsgeschichte und zu den Trägern. Diese Bücher sind gedacht für Personen, die wirklich alles über die Träger wissen wollen. Der nur an allgemeinen Infos interessierte, wird mit dem Buch internationale Trägerraketen besser fahren das sich auf die wichtigen Daten beschränkt.

Es gibt von den europäischen Trägerraketen, da die Programme weitestgehend unabhängig voneinander sind, auch die Möglichkeit, sich nur über einen Träger zu informieren so gibt es die gleiche Information auch in vier Einzelbänden:

Auf einen eigenen Band für Ariane 5 und 6 habe ich verzichtet, weil dieser nur wenig billiger als Band 2 der europäischen Trägerraketen wäre, da Ariane 5+6 rund 2/3 des Buches ausmachen. Aber vielleicht erscheint ein eigener Band über die Ariane 6 wenn diese mal einsatzbereit ist und es mehr Informationen über sie gibt,

Meine Bücher sind alle in Schwarz-Weiß. Das hat vor allem Kostengründe. Bei BOD kostet jede Farbseite 10 ct Aufpreis. Es gibt jedoch ein Buch, das für Einsteiger gedacht ist und jeden Trägertyp nur auf zwei Seiten, davon eine Seite mit einem meist farbigen Foto abhandelt: es ist das Buch "Fotosafari durch den Raketenwald". Es ist weniger für den typischen Leser meiner Webseite gerichtet, die ja auch in die Tiefe geht, als vielmehr für Einsteiger und als Geschenk um andere mit der Raumfahrt zu infizieren. Etwa 70 TZrägerraketen die sich äußerlich voneinander unterscheiden werden in diesem Buch kurz vorgestellt - auf je einer Doppelseite.

Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.




© des Textes: Bernd Leitenberger. © der Bilder: Sinodefense.com
Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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