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Langer Marsch 7

Langer Marsch 7Aus dem Langer Marsch 5 Projekt entstand als zweite Familie die Langer Marsch 7. Sie lief zuerst unter der Bezeichnung „Langer Marsch 2G“ bzw. 2H. (je nachdem ob eine Oberstufe eingesetzt werden sollte oder nicht). Inzwischen hat man sich entschlossen, dem Vehikel einen neuen Namen zu geben. Das ist sinnvoll, denn technisch hat die Rakete nichts mit der langer Marsch 2 zu tun.

Die Chang Zheng 7 verwendet in der Basisversion einen der 3,35-m-Booster der CZ-5 als zentrale erste Stufe, unterstützt von vier der kleineren 2,25 m Boostern. Ein 3 m langer Stufenadapter verbindet beide Stufen. Die Oberstufe ist angetrieben mit dem YF-115 Triebwerk (176 Schub). Eine Variante, die CZ-7A wird in einer weiteren Oberstufe das YF-75D einsetzen und bei GTO-Transporten zum Einsatz kommen. Weitere Variations­möglichkeiten bestehen in der Boosterzahl. Die Booster haben eine aerodynamische Verkleidung, die sie länger als die Zentralstufe macht. Treibstofftank und Oxidatortank sind getrennt. Das YF-100 Triebwerk ist anders als das der Zentralstufe nur in einer Richtung schwenkbar.

Für die Oberstufe mit demselben Durchmesser wird eine relativ hohe Startmasse genannt. Die Verwendung von vier YF-115 erstaunt, da ein YF-100 leichter wäre und geringere Gravitationsverluste ergeben würde. Zudem gibt es schon eine gekürzte Version der 3,35 m Stufe, die bei der Chang Zheng 6 als erste Stufe eingesetzt wird. Eine Intention könnte es sein, dass man ohne Zweiimpulstransfer direkt einen SSO erreichen will. Dann benötigt man eine Stufe mit einer langen Brennzeit. Dies ist mit vier YF‑115 Triebwerken gegeben, mit dem YF-100 und kürzerer Brennzeit bei gleicher Treibstoffzuladung dagegen nicht. Die vier Triebwerke schalten auch nicht simultan ab. Beim Jungfernflug schaltete das erste Paar nach 562 s ab, das zweite nach 582 s. Die Zündung und Stufentrennung findet erst 4 s nach Brennschluss der ersten Stufe statt.

Bei der CZ-7A wurde diese Stufe deutlich gekürzt und ist auf den Abbildungen deutlich kleiner als die neue Oberstufe. Die Länge der Rakete stieg so nur um 7 m, obwohl die Oberstufe 12,4 m lang ist. Zwei der vier Triebwerke sind starr eingebaut, die anderen beiden schwenkbar.

Die Nutzlastverkleidung hat 4,2 m Durchmesser bei 12,5 m Länge und wird nach 211 s abgetrennt.

Mit vier Boostern erreicht die Rakete eine Nutzlast von 13,5 t in den LEO und 5,5 t in den SSO. Sie bietet damit 40 % mehr Nutzlast als die CZ-2F und kann durch Weglassen von Boostern die kleineren Modelle der Serien Langer Marsch 2,3 und 4 ersetzen. Mit zwei Boostern beträgt die LEO-Nutzlast noch 7,5 t, ohne Booster 5,5 t. Das Ausmustern der Langen Marsch 2-4 soll nach dem Abschluss der Erprobungsstarts ab 2020 erfolgen. Die Langer Marsch 7, die als "mittelschwerer" Träger eingestuft wird, soll diese drei Familien ersetzen und so 80 % der chinesischen Nutzlasten transportieren. Für den Einsatz im bemannten Programm ist eine Zuverlässigkeit von 98 % gefordert, während China sich bei den älteren unbemannten Trägern mit 91 % zufriedengibt und auch die Chang Zheng 2F die bisher das bemannte Raumschiff Shenzhou startet mit 97 % spezifiziert ist. Da der Nachfolger deutlich schwerer ist, ist für dessen Start aber die Langer Marsch 5 vorgesehen.

Wie bei der CZ 2-4 Familie werden die Stufen der Langer Marsch 5 bis 8 durch standardisierte Bauteile konstruiert. So gibt es zwei Stufen von 2,25 oder 3,35 m Durchmesser, die je nach Einsatz unterschiedliche Längen haben. Sie können ein bis vier Triebwerke aufnehmen und dies können YF-100 oder YF-115 sein.

Eine Oberstufe Yuanzheng 1A, eine Modifikation der Yuanzheng 2 die bei der langen Marsch 5 eingesetzt wird, erlaubt es der Rakete höhere Orbits zu erreichen. Sie hat eine Lebensdauer von bis zu 48 Stunden und kann sieben Satelliten bei einem Start befördern bei bis zu 20 Zündungen. Das Triebwerk wurde dafür auf Pumpförderung umgestellt und erhielt Lagereglungstriebwerke für die Freiflugphase. Sie wurde bislang einmal eingesetzt.

Die Chang Zheng 7A verwendet alternativ als zweite Oberstufe, die von der Chang Zheng 3A übernommen wurde, aber zwei Triebwerke einsetzen soll. Etwas mysteriös ist das nach den Fotos diese Stufe zusätzlich zu der bisherigen Oberstufe eingesetzt wird, aber die Startmasse ist mit 573 t um 23 t kleiner als bei diesem Modell. Das bedeutet, das die Startmasse der zweite Stufen sich praktisch halbierte. Ebenso passt die Brenndauer beim Jungfernflug von 390 s nicht zur angegebenen Treibstoffzuladung von 65 t. Dafür müssten es 84 t sein. Eventuell ist das Triebwerk aber im Schub regulierbar.

Der Erstflug der Langer Marsch 7 fand am 25.6.2016 statt. Es war der erste vom neuen Weltraumbahnhof Wengchang. Dort gibt es bisher eine Startrampe für Langer Marsch 5 und 6 sowie eine dritte Rampe, deren Zweck noch nicht bekannt ist. Haupteinsatzzweck dürft der Start der Tianzhou Frachtraumschiffe für die geplante chinesische Weltraumstation sein. Der Jungfernflug der CZ-7A scheiterte dagegen.

Hier eine Übersicht der Stufen und ihres Einsatzes in der neuen Familie. Voneinander abstammende Stufen sind farblich markiert: Insgesamt ist das System zumindest bei der Benennung nicht systematisch so ist die Version mit Oberstufe mal mit Buchstabe "A" bezeichnet (CZ-7A), mal die Version ohne Oberstufen (CZ-5B). Nach der Nutzlast beträgt die Reihenfolge CZ-6, CZ-7, CZ-8, CZ-5. Bei den Jungfernflügen dagegen CZ-6, CZ-5, CZ-8 und CZ-7.

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  

 

Zeitablauf beim Jungfernflug

Zündung Booster und Zentralstufe:

-7 s

Abhjeben

0 s

Brennschluss und Abtrennung Booster

167 s

Brennschluss Zentralstufe:

178 s

Stufentrennung und Zündung Oberstufe:

182 s

Abtrennung Nutzlastverkleidung:

211

Brennschluss erstes Triebwerkspaar:

562 s

Brennschluss zweites Triebwerkspaar:

582 s

Abtrennung Nutzlast:

603 s



Datenblatt Langer Marsch 7

Einsatzzeitraum:

Starts:

Zuverlässigkeit:

Abmessungen:

Startgewicht:

Maximale Nutzlast:

Nutzlasthülle:

25.6.2016 -

2

100%

53,10 m Höhe, 7,85 m Durchmesser

597.000 kg

13.500 kg in einen 200 km × 42° LEO
5.500 kg in einen 700 km hohen SSO

12,50 m Länge, 4,20 m Durchmesser


Booster K2-1

Zentralstufe K3-1

Stufe 2: K3-2

Kickstufe YZ-1A

Länge:

29,90 m

25,08 m

15,54 m mit Stufenadapter


Durchmesser:

2,25 m

3,35 m

3,35 m

2,80 m

Startgewicht:

4 × ~ 81.500 kg

~186.000 kg

~ 71.000 kg


Trockengewicht:

4 × ~7.000 kg

15.000 kg

~ 6.000 kg


Schub Meereshöhe:

4 × 1.177 kN

2 × 1.177 kN

4 × 147,1 kN


Schub Vakuum:

4 × 1.340 kN

2 × 1.340 kN

4 × 176,5 kN

6,5 kN

Triebwerke:

4 × YF-100

2 × YF-100

4 × YF-115


Spezifischer Impuls (Meereshöhe):

2943 m/s

2943 m/s

2810 m/s


Spezifischer Impuls (Vakuum):

3286 m/s

3286 m/s

3355 m/s

3095 m/s

Brenndauer:

174 s

188 s

~ 301 s


Treibstoff:

LOX/Kerosin

LOX/Kerosin

LOX/Kerosin


Langer Marsch 7A

Datenblatt Langer Marsch 7A

Einsatzzeitraum:

Starts:

Zuverlässigkeit:

Abmessungen:

Startgewicht:

Maximale Nutzlast:

Nutzlasthülle:

2020 -

1

0%

60,30 m Höhe, 7,85 m Durchmesser

573.000 kg

7.000 kg in einen GTO

~12,20 m Länge, 4,20 m Durchmesser


Booster K2-1

Zentralstufe K3-1

Stufe 2: K3-3

Stufe 3

Länge:

27,60 m

25,08 m

~ 10,64 m

12,38 m

Durchmesser:

2,25 m

3,35 m

3,35 m

3,00 m

Startgewicht:

4 × ~ 74.000 kg

~ 185.700 kg

~ 37.000 kg

20.693 kg

Trockengewicht:

4 × ~6.300 kg

~ 20.700 kg

~ 5.500 kg

2.500 kg

Schub Meereshöhe:

4 × 1.177 kN

2 × 1.177 kN

4 × 147,1 kN

Schub Vakuum:

4 × 1.340 kN

2 × 1.340 kN

4 × 176,5 kN

2 × 78,5 kN
+ 2 × 2,0 kN

Triebwerke:

4 × YF-100

2 × YF-100

4 × YF-115

1 × YF-75

Spezifischer Impuls (Meereshöhe):

2943 m/s

2943 m/s

2810 m/s

Spezifischer Impuls (Vakuum):

3286 m/s

3286 m/s

3355 m/s

4295 m/s

Brenndauer:

169 s

~ 202 s

~ 141 s

476 s

Treibstoff:

LOX/Kerosin

LOX/Kerosin

LOX/Kerosin

LOX/LH2




 

CZ 5 bis 7 Familie

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

Artikel verfasst am 13.2.2021

Links

China Great Wall Industry Corporation

Astronautix Long March Family

Sinodefense

Space Launch Report

Bücher des Autors über Trägerraketen

Wie man an dem Umfang der Website sieht, sind Trägerraketen eines meiner Hauptinteressen. Es gibt inzwischen eine Reihe von Büchern von mir, auch weil ich in den letzten Jahren aufgrund neuer Träger oder weiterer Informationen über alte Projekte die Bücher neu aufgelegt habe. Sie finden eine Gesamtübersicht aller Bücher von mir bei Amazon und hier beim Verlag.

Ich beschränke mich in diesem Abschnitt auf die aktuellen Werke. Für die in Europa entwickelten Trägerraketen gibt es von mir zwei Werke:

Europäische Trägerraketen 1 behandelt die Vergangenheit (also bei Drucklegung): Das sind die nationalen Raketen Diamant, OTRAG und Black Arrow und die europäischen Träger Ariane 1 bis 4 und Europarakete.

Europäische Trägerraketen 2 behandelt die zur Drucklegung 2015 aktuellen Träger: Ariane 5, Vega und die damaligen Pläne für Vega C und Ariane 6.

Wer sich nur für einen der in den beiden besprochenen Träger interessiert, findet auch jeweils eine Monografie, die inhaltlich identisch mit dem Kapitel in den Sammelbänden ist, nur eben als Auskopplung.

Weiter gehend, alle Raketen die es weltweit gibt, behandelnd, gehen zwei Bände:

US-Trägerraketen

und

Internationale Trägerraketen (im Sinne von allen anderen Raketen weltweit)

Auch hier habe ich 2023 begonnen, die Bände aufzusplitten, einfach weil der Umfang für eine Aktualisierung sonst weder handelbar wäre bzw. an die Seitengrenze stößt, die der Verlag setzt. Ich habe auch bei den Einzelbänden nochmals recherchiert und den Umfang erweitert. Bisher sind erschienen:

US Trägerraketen 1 mit den frühen, kleinen Trägern (Vanguard, Juno, Scout)

US Trägerraketen 2 mit der Titan-Familie

2023 wird noch die erste Auskopplung aus den internationalen Raketen über russische Träger erscheinen. Nach und nach werden alle Raketen dann in einzelnen Monografien geordnet nach Trägerfamilien oder Nationen dann aktualisiert auf den aktuellen Stand, so besprochen.

Für die Saturns gibt es noch einen Sonderband, den ersten in der Reihe über das Apolloprogramm.

Alle bisherigen Bücher sind gerichtet an Leute, die wie ich sich nicht mit oberflächlichen Informationen oder Zusammenfassung der Wikipedia zufriedengeben. Wenn sie sich nicht für Technik interessieren, sondern nette Anekdoten hören wollen, dann sind die bisherigen Bücher nichts für Sie. Für dieses Publikum gibt es das Buch „Fotosafari durch den Raketenwald“ bei dem jeder Träger genau eine Doppelseite mit einem Foto und einer Beschreibung hat. (Also etwa ein Zehntel der Seitenzahl auf den ich ihn bei den beiden obigen Bänden abhandelte). Das Buch ist anders als die anderen Bände in Farbe. Ab und an macht BOD als Print on Demand Dienstleister Mist und verschickt es nur in Schwarz-Weiß, bitte reklamieren sie dann, ich als Autor kann dies nicht beeinflussen.

Als Autor würde ich mich freuen, wenn sie direkt beim Verlag bestellen, da ich da eine etwas größere Marge erhalte. Dank Buchpreisbindung und kostenlosem Versand ist das genauso teuer wie bei Amazon, Libri und iTunes oder im Buchhandel. Über eine ehrliche Kritik würde ich mich freuen.

Alle Bücher sind auch als E-Book erschienen, üblicherweise zu 2/3 des Preises der Printausgabe – ich würde sie gerne billiger anbieten, doch da der Gesetzgeber E-Books mit 19 Prozent Mehrwertsteuer besteuert, Bücher aber mit nur 7 Prozent, geht das leider nicht. Ein Vorteil der E-Books - neben dem einfacher recherchierbaren Text ist, das alle Abbildungen, die im Originalmanuskript in Farbe, sind auch in Farbe sind, während ich sonst - um Druckkosten zu sparen - meist auf Farbe verzichte. Sie brauchen einen pdf-fähigen Reader um die Bücher zu lesen. Sofern der Verlag nicht weiter für bestimmte Geräte (Kindle) konvertiert ist das Standardformat der E-Books ein DRM-geschütztes PDF.

Mehr über meine Bücher finden sie auf der Website Raumfahrtbuecher.de und eine Liste aller Veröffentlichungen findet sich auch bei meinem Wikipediaeintrag.

 


© des Textes: Bernd Leitenberger. © der Bilder: Sinodefense.com
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