“长征系列”新成员揭示长征七号甲火箭的独特性

“长征一家”新成员揭秘长征7 A火箭的独特性。北京3月12日电(赵)3月12日凌晨1时51分，航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院研制的长征七号甲(简称“长骑甲”，又名“长骑盖”)运载火箭在海南文昌发射场成功首航。这是继长征七号运载火箭之后长征七号火箭系列的新成员。除了名字上的“字差”，长征7 A和长征7有什么区别？

长征七号甲是不同轨道、不同功能的“高轨道新兵”，是载人空间站的“货运列车”，是为满足高轨道发射能力而研制的一种火箭。所谓“高轨道”，通常是指近地点200公里、远地点36000公里的地球同步转移轨道。北斗导航卫星和通信卫星是这个轨道上的常客。目前，除长征7A运载火箭外，长征3A系列和长征5号运载火箭都具有高轨道发射能力。长征七号A作为全新型号的“三个半”火箭，2018年3月开始深化火箭方案论证，2019年12月完成出厂评估，成功填补了我国运载火箭在地球转移轨道运载能力5.5吨与7吨的差距，同时还具有登月、低倾角轨道等多种轨道发射任务。所以长征7 A是一个不折不扣的“高招”。

长征七号运载火箭与长征七号甲属于同一系列，是为载人航天工程发射货运航天器而开发的一种火箭。长征七号运载火箭发射轨道是近地点200 km，远地点400 km的近地轨道。神舟飞船、天宫实验室和中国未来的空间站都在这个轨道上工作。和长征七号火箭一样，中国的长征二号F运载火箭和长征五号B运载火箭都具有发射近地轨道的能力，都是为支持我国载人航天工程而研制的火箭。长征七号运载火箭是我国新一代运载火箭家族中中型运载火箭的代表，2016年完成首飞。特别是2017年4月20日，长征7号远程2号运载火箭成功发射中国首艘货运飞船。所以长征七号也有载人空间站“货运列车”的称号。所以长征7 A和长征7最大的区别就是发射载荷函数不同，轨道不同。一个是填补运载能力空白的“高轨距新兵”，一个是中国载人空间站的“货运列车”。初看不同配置和造型的三三三五四“三个半”和“两个半”的“大男人”和“大男人”在外形上并无不同，都是外表帅气的“大男人”，但仔细对比，常琦A确实比长征七号“高”。长征七号A长60.1米，长征七号长53.1米。长征7 A比长征7高7米。身高在哪里？

本来长征七号是一种“二级半”火箭，长征七号甲是一种多了第三级的“三级半”火箭。所谓“两级半”，就是火箭的核心、核心、助推器的“半级”。作为“三级半”，长征7 A自然有额外的“核心三级”。额外的“核心三级”舱主要是为长征七号甲火箭飞向更高轨道提供动力。这也是长岐A是“高铁专列”的重要原因之一。外观上，长征7 A和长征7的另一个区别是整流罩立柱截面的高度。长征七号A火箭整流罩柱高5.5米，长征七号火箭整流罩柱高8米。主要原因是火箭的有效载荷从货船变成了卫星，为了更好地适应未来高轨道卫星的发射任务，整流罩也做了相应的调整。虽然配置不同，外貌也有一些不同，但两兄弟的外貌有很多相似之处。

比如他们的核心一级和核心二级直径是3.35米，助推器直径是2.25米，所以外观上有很多相似之处。不同的分离方法——助推器不分离和助推器分离。众所周知，火箭是靠燃烧燃料释放推力飞行的。这些燃料储存在助推器和核心油箱中。火箭点火升空后，燃料不断燃烧减少。燃料燃烧后，需要按照控制程序将助推器和无燃料的核心从火箭上分离出来，这样火箭才能“轻装前行”。

通常火箭的助推器主要实现助推功能，工作时间短。一般情况下，火箭点火后，推进剂会燃尽，脱离堆芯层。比如长征七号火箭就采用这种分离方式。目前，世界上绝大多数火箭都使用这种分离方法。中国宇航员使用的长征二号F火箭，发射北斗导航卫星使用的长征三号B火箭，执行火星探测和空间站建设任务使用的“胖五号”火箭，都使用这种分离方式。区别在于长征七号A火箭的助推器不是分开的，而是助推器与核心级结合，火箭起飞一段时间后与核心级分离。这样有很多好处。

如果助推器没有单独分离，可以配备较少的分离系统，从而降低系统的整体复杂性，提高火箭的可靠性和经济性。把助推器和核心级分开并不容易。首先要保证助推器和核心级的燃料几乎同时燃烧。这需要通过精确设计，调整助推器和核心级燃料的装填量，调整发动机的工作顺序，调整一级和二级推力火箭的位置来实现。所以常七A的一、二等燃料减少，从另一个方面解释了常七A比常七高7米，但起飞重量反而减少。