Diseñado como reemplazo del Long March 2F, se esperaba que el Long March 7 y sus variantes fueran el caballo de batalla de la flota, proyectado para representar alrededor del 70% de todos los lanzamientos chinos. El Larga Marcha 7 desempeña un papel fundamental en el programa de la estación espacial Tiangong: se utiliza para lanzar la nave robótica de carga y reabastecimiento Tianzhou. Aunque inicialmente se planeó reemplazar al Larga Marcha 2F como el vehículo de lanzamiento homologación para tripulación de China, para 2023 este papel aparentemente ha cambiado debido al desarrollo del Long March 10.
A diferencia de los cohetes chinos más antiguos, el CZ-7 no utiliza propelentes hipergólicos. El vehículo tiene 2 etapas base alimentadas con querolox y utiliza 6 motores YF-100 en el lanzamiento, uno en cada uno de los 4 propulsores y 2 en la primera etapa central; la segunda utiliza 4 motores YF-115. La variante Larga Marcha 7A, que vuelo desde 2020, cuenta con una tercera etapa hidrolox propulsada por 2 motores YF-75, heredados de la tercera etapa del Larga Marcha 3B. El cohete también se ha desarrollado en el Larga Marcha 8 utilizando menos propulsores.
Historia
Renderizado del Larga Marcha 7
El proyecto Larga Marcha 7 comenzó en 2008 con la formación del equipo de desarrollo dentro del diseñador tradicional de vehículos de lanzamiento espacial, CALT. Con la adquisición de la tecnología RD-120 y el desarrollo de los motores YF-100 y YF-115, el plan original era rediseñar el Larga Marcha 2F. El Larga Marcha 2F/H, como tenía previsto llamarse, "simplemente" cambiaría los motores propulsores de N2 O4 / UDMH a un propelente de LOX / queroseno de empuje mejorados para ofrecer un mejor rendimiento. Pero el cambio resultó en una cascada de cambios que aumentaron significativamente la complejidad del proyecto.
Al mismo tiempo, se esperaba que el proyecto original del Long March 5 incluyera versiones pesada, mediana y ligera. Como el Larga Marcha 2F / H y el Larga Marcha 5 del medio tuvieron superposiciones significativas, se decidió fusionar ambos proyectos. De esta manera, los componentes y tecnologías de alta confiabilidad y legado de vuelo del Larga Marcha 2F se fusionaron con las nuevas tecnologías desarrolladas para el Larga Marcha 5. Aunque terminó casi al mismo tiempo, el Larga Marcha 6 fue un producto completamente separado desarrollado por un equipo joven dentro de la Academia de Tecnología de Vuelo Espacial de Shanghái (SAST). Como tal, comparte poco más que diámetros de tanque y propulsión con el LM-5 y el LM7, pero cubre el rango de cargas útiles entre el medio Larga Marcha 7 y el muy ligero Long March 11.
En 2010, el nombre del proyecto se cambió oficialmente a Larga Marcha 7. Según el subdirector del proyecto, Zhang Tao, el proyecto requería once nuevas tecnologías importantes. Pero la innovación no fue solo a nivel de producto, sino también a nivel de proceso. Esta fue, según el gerente del proyecto, Wang Xiaojun, la primera vez que todo el proceso se desarrolló en 3D digital, utilizando un diseño asistido por computadora directamente para la fabricación asistida por computadora.
El vuelo inaugural se realizó con éxito el 25 de junio de 2016 a las 12:00 UTC desde la plataforma de lanzamiento Wenchang, LC-2. Se lanzó en la configuración LM-7 mejorada por la etapa de debut de Yuanzheng-1A, que debutaba simultáneamente; El vuelo realizó con éxito su misión de múltiples órbitas.
Diseño
El Long March 7 es la variante de carga media de una nueva generación de cohetes que incluye el más pesado Long March 5 y el cargamento medio pequeño Larga Marcha 6. La estructura se basa en el cohete Larga Marcha 2Fhomologados para humanos. Heredo la etapa central de 3,35 m de diámetro y los propulsores de cohete líquido de 2,25 m de diámetro. La familia de cohetes Long March 2 utilizaba costosos y peligrosos de N2 O4 /UDMH, el Long March 7 usa LOX y queroseno. Los motores se comparten con los Larga Marcha 5 y 6. El objetivo era construir una familia de cohetes más rentable y menos peligrosa para reemplazar a los actuales Long March 2 y, finalmente, el Long March 3. Es capaz de colocar una carga útil de 5.500 kg (12.100 lb) en una órbita solar (SSO) de 700 km (430 mi).
El Larga Marcha 7 básica puede optimizarse variando el número de propulsores o mejorarse añadiendo etapas superiores. Estas etapas permiten una mayor flexibilidad de misión, como la inyección directa a órbitas más altas o el despliegue en órbitas múltiples. También pueden aumentar significativamente el rendimiento. Gracias a esta modularidad, el rendimiento puede ajustarse entre 4000kilogramos (8818,5lb) y 13 500kilogramos (29 762,4lb) para LEO, 2000kilogramos (4409,2lb) y 8000kilogramos (17 637lb) para SSO y 4000kilogramos (8818,5lb) y 7000kilogramos (15 432,4lb) a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO).
Propulsores
El Larga Marcha 7 puede usar 0, 2 o 4 aceleradores de refuerzos con propulsores de RP-1 / LOX. Están impulsados por un único motor de combustión por etapas rico en oxidantes YF-100. Cada acelerador suministra un empuje de 1,200 kN al nivel del mar y 1,340 kN en vacío. Su impulso específico es de 300 segundos (2,9 km / s) al nivel del mar y 335 segundos (3,29 km / s) al vacío. Cada módulo tiene su propio control de vector de empuje de un solo eje, y por lo tanto requiere un diseño especial en los sistemas de control del cohete para coordinar todas las boquillas del cohete. Utilizan el ancho heredado de 2.25 m (7 pies 5 pulgadas) de las familias Larga Marcha 2 y Larga Marcha 3, pero debido al mayor empuje del YF-100 con respecto al YF-20 y el YF-25, los refuerzos son casi el doble de largo, a 27 m (89 pies).
La reentrada de un propulsor de cohete Larga Marcha 7 creó una bola de fuego visible desde partes de Utah, Nevada, Colorado, Idaho y California en la noche del 27 de julio de 2016; Su desintegración fue ampliamente difundida en las redes sociales, y la reentrada descontrolada de un objeto de cinco toneladas se consideró un evento raro.
Primera etapa
La primera etapa dispone de tanques de 3.35 m de diámetro que contienen propergoles RP-1/LOX. Está propulsado por 2 motores YF-100, que comparten los mismos elementos de propulsión que los propulsores, solo que en la primera etapa los motores pueden girar en dos ejes. Además, esta primera etapa es el mismo módulo básico que los propulsores del Long March 5. El diámetro fue diseñado para el transporte terrestre y, como tal, podrá lanzarse desde todos los lugares de lanzamiento chinos. Esta es una diferencia crítica respecto al LM-5, ya que requiere transporte por agua para sus etapas centrales de 5 m (16 pies) de diámetro. Aunque comparte diámetro y motores con la primera etapa del Larga Marcha 6, el desarrollo fue completamente separado y realizado por diferentes grupos.
Segunda etapa
La segunda etapa también comparte la primera propulsor y tanques de 3,35 m (11,0 ft) de diámetro. Está impulsada por cuatro motores de combustión por etapas RP-1/LOX YF-115 ricos en oxidantes. Dos son fijos y dos están pueden hacer cardán en dos ejes. Ofrece 706 kN (159.000 lbf) de empuje en vacío con un impulso específico de 341,5 s (3,349 km/s). Aunque comparte motores con la segunda etapa del Long March 6, el desarrollo fue completamente separado y realizado por diferentes grupos.
Configuración opcional
Yuanzheng-1A
Puede utilizar la etapa superior Yuanzheng-1A para aumentar la carga útil a órbitas de mayor energía y permitir múltiples encendidos. En particular, permite la inyección directa en órbitas SSO. El vuelo inaugural utilizó con éxito esta etapa superior para entregar múltiples cargas útiles a diferentes órbitas.
Etapa de hidrógeno
Se espera que el Larga Marcha 7 se vea reforzada por una etapa de hidrógeno líquido y oxígeno líquido de alta energía. Esta etapa y la baja inclinación de Wenchang permitirían lanzar cargas útiles entre 4.000 kg (8.800 lb) y 7.000 kg (15.000 lb) a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Eso supondría un aumento del 25% con respecto al lanzador chino más potente hasta entonces, el Long March 3B, pero muy por debajo del Long March 5. La variante Long March 7A, activa desde marzo de 2020, logra precisamente esta mejora; está formado por las dos etapas iniciales del Larga Marcha 7, con una tercera etapa impulsada por hidrógeno líquido y oxígeno líquido.
En la presentación de variaciones de 2013, también se utilizó una etapa alimentada por hidrógeno como segunda etapa. No estaba claro si sería la misma etapa utilizada como la segunda o una diferente. En ambos casos (segunda y tercera etapa) estarían propulsados por el YF-75 o el YF-75D.
Propulsores sólidos
La presentación de 2013 de la variación también propuso refuerzos sólidos más pequeños de 2 m (6 pies 7 pulgadas) de diámetro como una opción más barata para cargas útiles más pequeñas.
En un artículo publicado en la publicación Manned Spaceflight del CMSEO, el Long March 7 fue presentado como una familia de vehículos de lanzamiento. Las variaciones se codificaban mediante un código de 2 números más letras visibles, y un prefijo CZ-7 en la forma CZ-7##. El primer dígito significaría el número de etapas en el núcleo, que podría ser 2 o 3. El segundo número significaría el número de propulsores, que podría ser 0, 2 o 4, con una S añadida si los propulsores fueran tipo sólido. También se propuso una segunda etapa alternativa propulsada por propelente LH/LOX y que los motores YF-75 dobles se identificarían añadiendo un (HO) a la designación. Por fin, podría tener una etapa superior adicional, identificada más tarde como Yuanzheng-1A, que se identificaría añadiendo a la designación /SM.
Por ejemplo, la versión que debutó fue codificada bajo esta nomenclatura como CZ-724/SM, ya que tenían 2 etapas centrales RP-1/LOX, 4 propulsores líquidos y estaba mejorada con la Yuanzheng-1. Un CZ-720 tendría 2 etapas RP-1/LOX y ningún propulsor. Un CZ-724S(HO) tendría una primera etapa RP-1/LOX, una segunda etapa LH/LOX y 4 propulsores sólidos. Un CZ-732 tendría 2 etapas RP-1/LOX, una tercera etapa LH/LOX y 2 propulsores líquidos. El periódico esperaba el siguiente rendimiento de ciertas versiones.
El articulo también presentó las opciones de propulsión para cada etapa. La segunda etapa RP-1/LOX solo tenía 2 YF-115 en lugar de los 4 normales, cuando se usaba en la versión sin propulsores. Podría haber implicado una etapa superior más pequeña o una poca llena.
Desde 2020, la configuración base de 2 etapas CZ-7 ha sido complementada por la variante CZ-7A. Esta variante emplea los propulsores y las 2 primeras etapas de la configuración base, y a esto se suma una tercera etapa que emplea 2 motores criogénicos YF-75 que funcionan con combustibles líquidos LH2/LOX; la tercera etapa de la variante 7A se hereda de la tercera etapa de Larga Marcha 3B. (Cabe señalar que la variante 7A es similar a las variantes CZ-73X propuestas por primera vez en 2013)
El CZ-7A inaugural fue lanzado el 16 de marzo de 2020 a las 13:34 UTC desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Wenchang, en la isla de Hainan. Dos horas después del lanzamiento, fuentes estatales anunciaron que el vuelo terminó en fracaso, Inicialmente no se indicaron causas para la falla. Los preparativos para el vuelo inaugural continuaron en las semanas previas a la lanzada a pesar de las medidas tomadas para combatir la propagación del virus COVID-19 en China. En 2021, algunos observadores especularon, basándose en publicaciones chinas no confirmadas en Baidu, que el fallo del vuelo inaugural del CZ-7A fue causado por la pérdida de presurización en uno de sus 4 propulsores justo antes del apagado del motor principal y la disposición de la primera etapa (unos 168 segundos después del despegue).
El segundo CZ-7A despegó con éxito desde Wenchang el 11 de marzo de 2021. El vehículo de lanzamiento transporto el satélite Shiyan-9 para probar nuevas tecnologías como la monitorización ambiental espacial, según la Corporación China de Ciencia y Tecnología Aeroespacial (CASC).
China
