长征七号(一款大型运载火箭) - 简单百科|实用百科网

长征七号

长征七号运载火箭（简称：长征七号、长七，英文名：Long March 7，代号：CZ-7 或 LM-7）是由中国航天科技集团下属中国运载火箭技术研究院研制的中国新一代无毒无污染的中型运载火箭，火箭采用捆绑四枚助推器的“两级半”构型，主要由整流罩、芯二级、级间段、助推器、芯一级构成。火箭全长53.1米，起飞质量597吨，芯级直径3.35米，助推器直径2.25米，使用液氧煤油发动机，近地轨道运载能力14吨、太阳同步轨道运载能力5.5吨。

长征七号于2011年正式立项研制。2016年6月25日20时整在中国海南文昌发射场点火升空，约603秒后，载荷组合体与火箭成功分离，进入近地点200千米、远地点394千米的椭圆轨道，长征七号运载火箭首次发射圆满成功，也是文昌航天发射场的首次发射任务。

长征七号火箭是为了满足中国载人空间站工程发射中国货运飞船以及未来载人火箭更新换代需求而研制的。其首飞成功，标志着中国新一代运载火箭研制取得重大突破，大幅提升了中国进入空间的能力。

2024年1月17日22时27分，搭载天舟七号的长征七号遥八运载火箭在海南文昌航天发射场点火发射升空。天舟七号中国货运飞船与长征七号遥八运载火箭成功分离并进入预定轨道，发射取得圆满成功。

发展历史

研发背景

21世纪初，中国长征系列运载火箭开始面临的一系列问题：运载能力不足以满足更长远的发展需求；偏二甲肼推进剂有毒，全产业链环境危害大；发射场地处内陆导致火箭残骸落区选择困难，并且不利于对外开放和国际交流合作。为此，国家决策开展新一代运载火箭研制，以满足载人航天、月球探测等重大科学任务，同时实现对运载火箭的更新换代

为了满足中国未来航天发展的需求，国家决策开展新一代运载火箭的研制，以满足载人航天工程、月球探测等重大专项工作的需要并实现中国运载火箭的。更新换代。在此背景下，长征七号（代号 CZ-7）火箭应运而生。

研制历程

2010年，长征七号运载火箭立项综合论证工作按计划启动。

2011年1月，长征七号立项启动研制。由中国运载火箭技术研究院抓总研制。

2011年7月，长征七号转入初样研制阶段。在这个阶段中，研发人员做了1600多项研制实验，大型地面实验达360多项。

2013年11月，长征七号成功完成助推器动力系统试车，主要考核和检验助推器各系统在发动机工作条件下的匹配性、协调性和可靠性，为分析和验证设计提供了实测依据。

2014年2月，长征七号运载火箭发射平台在海南发射场完成了上下台体结构的吊装、定位、连接与组装。后续，在海南发射场还将按计划进行液压、电控、气动等系统的设备安装与调试。

2014年4月，长征七号芯一级动力系统第一次试车，取得圆满成功。长征七号使用了新研制的液氧/煤油发动机，以及适应发动机的低温增压输送系统，具有技术新、难度大的特点。因此开展芯一级动力系统试车对长征七号首飞成功具有重要的意义。

2014年8月，长征七号首个助推低温氧箱爆破试验获得圆满成功。这是长征七号运载火箭初样研制阶段最重要的试验之一。试验成功不仅验证了设计工作的正确性及制造工艺的合理性, 也标志着长征七号运载火箭转阶段研制工作全面展开。

2015年5月，试样研制开始，各器件的生产和首枚火箭的总体装配正式开始。火箭40多个部段，需要从零开始，建立起40多个三维模型。并且为了适应海南文昌发射航天发射场“高温、高湿、高盐雾”和“强台风、强降雨、强雷暴”的特殊气候环境，结构采用防水设计，并给火箭装上了防风减载装置，总装采用“三垂模式”

在本次发射任务中，航天科工集团集团河南航天管理局下属的695厂承担了长征七号7种规格上万件管路连接件产品的研制生产工作。此外，695厂除了为长征七号运载火箭研制生产7种规格上万件管路连接件产品，还为发射基地的活动发射平台空气气源库供气系统、移动发射塔架提供管路搭建任务，管路总长达13000多米。

2016年4月，长征七号火箭圆满完成总装、总测工作，准备奔赴海南发射场执行首飞任务。

发射历程

2016年4月27日，长征七号首飞出征仪式在中国运载火箭技术研究院所属天津航天长征火箭制造有限公司举行。

2016年5月8日，长征七号火箭从天津港出发，首次以海运的方式运往海南文昌发射场。

2016年5月14日，长征七号途径渤海、黄海、东海、台湾海峡、南海等海域，安全抵达海南文昌清澜港，总航程近1700海里，用时6天6夜。

2016年5月15日，运载火箭部件的集装箱分批卸载，并通过公路运输送往航天发射场。

2016年5月28日，长征七号火箭完成垂直总装。

2016年6月22日，长征七号与搭载载荷组合的活动发射平台驶出发射场垂直总装测试厂房，平稳行驶约3小时后，安全转运至发射塔架，顺利完成转场。

2016年6月25日20时00分，长征七号运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空。约603秒后，载荷组合体与火箭成功分离，进入近地点200千米、远地点394千米的椭圆轨道。6月26日15时41分，由长征七号运载火箭搭载升空的多用途飞船缩比返回舱，在东风着陆场西南戈壁区安全着陆。多用途飞船缩比返回舱的成功回收，为后续新型载人飞船的论证设计和关键技术攻关奠定了重要基础，标志着中国长征七号运载火箭首飞任务既定目标全部实现，长征七号运载火箭首次发射圆满成功。

2024年11月13日，长征七号遥九运载火箭与天舟八号货运飞船组合体垂直转运至文昌航天发射场，后续会按计划开展发射前的各项功能检查、联合测试等工作。11月15日23时13分，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，发射取得圆满成功。

技术特点

总体方案

总体设计

长征七号火箭总长 53.1米，起飞质量约 594吨，起飞推力7200千牛，助推器直径 2.25 米，芯一、二级直径 3.35米。各级均采用了新研发的液态氧/煤油发动机以及为适应发动机而研制的低温增压输送系统。

飞行时序

飞行过程中火箭主要经历起飞、程序转弯、助推器分离、一二级分离、整流罩分离、星箭分离等动作。

箭体结构

箭体结构主要由整流罩、芯二级、级间段、助推器、芯一级构成

整流罩

长征七号整流罩高度为8米，位于运载火箭的顶部，是火箭的重要组成部分。其基本功能是用来保护卫星及其他有效载荷，即在地面和在飞行中穿越稠密大气层时防止潮湿、温度、风雨、阳光辐射、气动加热和热流等环境因素对卫星产生不利影响。除此之外，整流罩还承担着解锁分离系统的作用，保证卫星整流罩顺利分离，整流罩还具备逃逸塔的作用，是保证运载火箭顺利升空的重要防线。

助推器

助推器直径2.25米，使用液态氧和煤油作为推进剂，捆绑4个2.25米直径的助推器，每个助推器安装1台1200千牛液氧/煤油发动机YF-100，发动机单向摆动参与姿态控制。

火箭在飞行过程中，芯级发动机会喷射出巨大的火焰，此时，助推器后过渡段要承受喷焰回卷的强热流，其热防护设计如果不够，就会造成结构烧蚀，火箭设计人员采用耐高温的材料，给助推器做了一块柔性防热毛毡，包裹着助推器，使后过渡段免受炙烤。

芯一级

芯一级并联安装2台1200千牛液氧/煤油发动机 YF-100发动机，发动机双向摆动参与姿态控

制。

芯二级

芯二级并联安装4台180千牛液态氧/煤油发动机 YF-115。其中两台YF-115双摆，两台YF-115固定。

芯一、二级使用的助推氧化剂箱，是首个采用新材料、新结构、新工艺的2.25米直径贮箱。整箱长度由4.5米增加到近13米，薄区厚度仅1.7毫米，是中国航天火箭领域第一个完全实现三维数字化制造的贮箱，也是中国2.25米助推贮箱中长度最长。

动力系统

“长征七号”动力系统全部采用中国航天科技集团第六研究院研制的液氧煤油火箭发动机。助推器和芯一级采用6 台新一代大推力YF-100 高压补燃液氧/煤油发动机并联，起飞推力达到 735吨。芯二级采用4 台 YF-115 高压补燃液态氧/煤油发动机并联。突破了贮箱闭式冗余智能增压控制、低温火箭 POGO 抑制等多项关键技术。

YF-100火箭发动机

YF-100火箭发动机是一种以液氧/煤油作为推进剂的，分级燃烧循环火箭发动机。发动机地面推力约120吨，地面比冲约300秒，喷口直径约1.4米，可以65%节流以调节推力。YF-100火箭发动机采用了先进的富氧预燃分级燃烧循环，即少量的煤油燃料与全部液氧氧化剂在燃气发生器内发生燃烧反应，生成温度较低的高压富氧燃气。以这样的富氧燃气驱动燃气涡轮泵工作，对来自于贮箱的推进剂进行增压，将推进剂挤压到发动机主推力室中进行燃烧产生推力。YF-100火箭发动机按照多次使用设计，实现了单台发动机多次地面试车，具有重复使用的潜力。

YF-115火箭发动机

YF-115火箭发动机是一种以液态氧/煤油作为推进剂的，富氧补燃循环火箭发动机。YF-115火箭发动机真空推力18吨，采用火药启动器起动与转级，喷管面积比88:1，比冲约342秒。

关键系统

控制系统

PLC（可编程逻辑控制器）

PLC在控制领域广泛使用，在火箭测发控系统中，用于点火过程的各项指令的传达。长征七号使用的国产PLC采用双核处理器，一个处理器用来进行流程控制和通信，另一个专门处理测控指令。该款PLC还具有体积小、整体结构防护和密封设计的特点，能够承受盐雾、震动、潮湿、油污等恶劣环境。

嵌入式操作系统

控制系统飞行软件的研发团队和"核高基"操作系统的研发团队共同合作，打造出了一款满足运载火箭飞行控制需要的嵌入式实时操作系统，支持控制系统在数字化发展趋势以及软件越来越复杂的情况下协调多任务的有序执行。在飞行控制软件的指令下，火箭逐步完成转弯、姿态稳定、发动机关机/点火、助推器分离、一二级分离、整流罩分离、有效载荷分离等动作。

分布式控制系统

长征七号火箭的每个独立舱段都有一个小型的控制系统，分担了原来集中式控制系统的负担，也简化了各舱段的连接，提高了抗分离故障的可靠性。

长征七号的控制系统的几大功能，首先是控制火箭可靠而稳定地飞行；其次准确发出时序控制指令；另外一大功能是准确制导火箭，将飞船精准地送入到预定的轨道中。

姿控系统

CZ-7 火箭助推器的长径比大（长度与直径之比近12），且在中国首次实现了助推器发动机摇摆参与火箭飞行控制。首次采用的助推器三支点超静定捆绑设计方案，解决了助推器低频模态密集、各方向模态耦合严重导致火箭飞行姿态难控制、动力系统纵向耦合振动等难题，成功攻克了助推器低频模态辨识和控制、助推器参与摇摆控制以及火箭动力系统纵向耦合振动抑制等关键技术。

测控系统

长征七号火箭安控系统首次采用了全新的测控体制。中国电子科技集团有限公司编织了一条覆盖陆、海、空三地的通信测控网，一条条指令沿着这张网在火箭、发射中心和指挥中心传送，同时在火箭发射的全过程采集、捕捉和传输相关数据、图像、话音以及指挥调度等信息，接收遥测、数传信息，测速、测距和跟踪测角，为长征七号任务正常运行提供指挥决策。

运输系统

长征七号箭体采用“海运＋公路”运输方式，完成总装测试后的箭体各模块装入集装箱，在天津港装船，海运至海南清澜港，然后通过公路运输将集装箱运至发射场。1 枚 CZ-7 火箭采用 1 艘火箭运输船运输。

发射保障

长征七号发射选址海南文昌，这是因为距赤道越近、纬度越低，地球自转速度越大，利用离心力，在燃料不变的情况下，火箭可以节省推力携带更大的载荷。同时，在低纬度发射场发射地球同步轨道卫星时，由于夹角偏小，卫星机动到地球同步轨道所需燃料减少，也可延长卫星寿命。

针对中国第 1 个沿海发射场高温、高湿、高盐雾、浅层风大、台风雷雨频繁等恶劣自然环境带来的火箭设计条件苛刻的问题，提出了保持箭-地气、液连接，火箭前端测试发射控制设备放置在活动发射平台前置设备间并随火箭一起从技术区转运至发射区的“新三垂”测试发射方案，实现了进入发射区后只需进行简单的功能测试即可快速发射的目标

在火箭垂直转场过程中首次采用了防风减载方案，减载效果达到 48%以上，转场 50 米高度抗浅层风的最大平均风速由 17 米每秒提升至 20 米每秒，有效提升了垂直转场概率和安全性。

全箭开口、部段对接面、火工品及电缆网等均采取了防水、防潮设计，并设计了舱段干燥空气吹除系统，提升了对海南发射场自然环境的适应性，使火箭具备了中雨发射能力。

性能参数

参考资料来源

系列型号

长征七号衍生构型

以CZ-7 火箭为基础，通过调整助推器个数、增加固体推进剂助推器、增加上面级、增加氢氧三子级，可实现新一代中型运载火箭的系列化。其中，助推器和芯一级完全共用。基于 CZ-7 基本型火箭构建的中型运载火箭优先发展的构型包括：CZ-724、CZ-734、CZ-722/SM 和 CZ-722S(HO)（CZ-720(HO)），形成了一个运载能力覆盖较为全面的中型运载火箭系列。

注：LEO：低地球轨道

SSO：太阳同步轨道

GTO：地球同步转移轨道

长征七号甲火箭

长征七号甲火箭（又称：长征七号A、长七A，代号：CZ-7A或LM-7A）是基于长征七号的新一代中型高轨三级液体捆绑式运载火箭研制的，全箭总长60.13米，芯一、二级直径3.35米，芯三级直径3米，单个助推器直径2.25米，火箭起飞质量约573吨，主要用于地球同步轨道卫星发射任务，地球同步转移轨道运载能力为7吨。总设计师是范瑞祥。

长征七号甲是长征七号的改进型，基本继承了长征七号的液态氧煤油助推器、芯一级和芯二级设计，并在这个基础上增加了长征三号甲运载火箭的氢氧芯三级，属于三级半构型。芯一级、二级及助推器采用120吨级推力的YF-100发动机和18吨级推力的YF-115发动机。芯三级基本继承长征三号甲系列运载火箭的液氢液氧末级，采用两台8吨级推力的YF-75，具备二次启动能力。火箭同时具备文昌航天发射场和西昌发射场发射能力。

服役历程

总体评价

长征七号火箭是为了满足中国载人空间站工程发射中国货运飞船以及未来载人火箭更新换代需求而研制的。长征七号火箭的首飞成功，标志着中国新一代运载火箭研制取得重大突破，将大幅提升中国进入空间的能力。（京华时报）

长征七号运载火箭首次飞行任务的圆满成功，标志着中国载人航天工程空间实验室飞行任务首战告捷，标志着中国进入太空空间的能力大幅提升。这是航天战线坚决贯彻习近平总书记系列重要讲话精神、统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进"四个全面"战略布局的伟大成就，是实施创新驱动发展战略和军民融合发展战略、建设创新型国家的重要成果，对于鼓舞全国各族人民和全军广大官兵为实现中国梦和强军梦而不懈奋斗具有重大意义。（中国载人航天工程网）

参考资料

Long March-7 showcases several special design features.央视网.2023-10-08

长征七号.中国运载火箭技术研究院.2023-10-08

“长七”火箭将于6月首飞今天从天津港启程赴海南发射场 - 中国运载火箭技术研究院.中国运载火箭技术研究院官网.2022-11-10

长征七号_中国航天科技集团.中国航天科技集团官网.2022-11-10

..2023-10-07

长征七号火箭首飞圆满成功我国新一代运载火箭研制取得重大突破.中国运载火箭技术研究院官网.2023-09-22

院发射记录.中国运载火箭技术研究所.2023-09-24

点火起飞！长征七号托举天舟七号货运飞船升空.人民网-今日头条.2024-01-17

长征七号运载火箭是我国首个全三维设计、制造的液体运载火箭.新浪财经.2023-09-24

长征七号运载火箭系统介绍_中国载人航天官方网站.中国载人航天官网.2022-11-10

范瑞祥.中国运载火箭技术研究院官网.2022-11-11