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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

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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