长征八号(运载火箭)
长征八号
运载火箭
长征八号(代号:CZ-8),是中国新一代中型中低轨道两级液体捆绑式运载火箭。
长征八号是一款无毒无污染的中型运载火箭,太阳同步轨道运载能力将达到3吨—4.5吨。
2015年,作为一枚新型的太阳同步轨道火箭,长征八号运载火箭进入论证阶段。2020年12月16日,长征八号遥一运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区相关工作后,驶出发射场垂直测试厂房,安全转运至发射区。长征八号火箭将加注推进剂,按计划实施发射。2020年12月22日12时37分,长征八号首次飞行试验,在中国文昌航天发射场取得圆满成功。
2022年1月21日,长征八号遥二运载火箭运抵文昌航天发射场。
中文名 | 长征八号 |
外文名 | Long March 8 |
别名 | 快八 |
研制单位 | 中国运载火箭技术研究院 |
火箭类型 | 中型液体燃料运载火箭 |
代 号 | CZ-8/LM-8 |
前型级 | 长征七号 |
次型级 | 长征九号 |
首飞时间 | 2020年12月22日12时37分 |
隶属国家 | 中华人民共和国 |
发展沿革
历史背景
21世纪以来,中国航天事业快速发展,不仅各项航天重大工程任务接连取得进展,卫星应用产业也发展快速。与此同时,随着中国积极引导商业航天发展,产业发展带动需求上涨,由于许多资源卫星、科学试验卫星甚至是低轨卫星互联网系统组网都要在太阳同步轨道上运行,带来了大量的太阳同步轨道发射任务和服务需求。然而,中国已经研制成功的新一代运载火箭由于各自的定位和使命不同,有的型号运载能力稍显不足,有的又如同“大马拉小车”,成本过高。对于未来市场占比达到70% 以上的商业卫星而言,中国还没有适合的火箭。因此,为快速研制出新一代中型运载火箭,填补太阳同步轨道卫星发射能力空白,满足未来各类发射需求,长征八号运载火箭研制景下应运而生。
21世纪10年代中期,中国运载火箭技术研究院在分析预测中国航天发展的需求时提出,对于SSO轨道有效载荷3~4.5吨的航天器占总任务的18%左右,较前十几年有明显增长;GTO5.5~7吨的大型通信卫星所占比例逐步增大,占26%。由此可见,新一代中型火箭发射需求旺盛,需要加快研制700千米SSO运载能力3~4.5吨、GTO运载能力6.5~7吨的运载火箭。而长征八号正是针对中低轨道的发射需求立项研制。
研发进程
2015年年初,中国运载火箭技术研究院总体设计部便在中国航天科技集团公司的指导下,展开了关于长征八号运载火箭的论证工作。
2016年,第十八届中国科协年会军民融合科技创新展览会上,处于论证阶段的长征八号运载火箭模型展出。
2017 年5月,经过两年多的反复论证,长征八号运载火箭在正式立项。随后研制团队仅用了短短一年时间,就完成了火箭方案设计。
2018 年4月,长征八号正式转入工程研制阶段。
2019年11月,长征八号进入产品生产总装测试阶段。
2020年10月,完成出厂评审,满足首飞要求。
2020年12月16日,长征八号遥一运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区相关工作后,于上午8时20分,承载着长征八号遥一运载火箭的活动发射平台,驶出发射场垂直测试厂房,经过2个多小时的平稳行驶,安全转运至发射区。
2020年12月22日12时37分,长征八号首次飞行试验,在中国文昌航天发射场实施,火箭飞行正常,试验取得圆满成功。
2022年1月21日,长征八号遥二运载火箭已完成出厂前所有研制工作,经过七天的海上运输,安全运抵文昌航天发射场。
2022年,长征八号遥二火箭将于二月底至三月初在文昌发射场择机发射。此次任务是长征八号火箭不带助推器的新构型首飞。此次发射的长征八号采用了全新的构型,将一次发射22颗卫星。
系统组成
总体设计
长征八号火箭由箭体结构、动力系统、控制系统、测量系统、总控网系统和地面发射支持系统组成。
长征八号运载火箭采用芯级捆绑2枚助推器构型,全长约50.3米,起飞质量约356吨,起飞推力约480吨,700千米太阳同步轨道运载能力不小于4.5吨,同时可兼顾近地轨道和地球同步转移轨道发射需求。
长征八号火箭一子级直径3.35米,与长征七号芯一级基本一致,二子级直径3米,与长征三号甲三级基本一致,助推器直径2.25米,整流罩直径4.2米,是一款组合型的火箭。
长征八号运载火箭是一型针对新型太阳同步轨道设计的运载火箭,主要面向具有国际竞争力的商业卫星发射任务。
推进系统
长征八号火箭为两级半火箭,火箭一子级直径3.35米,采用2台120吨级推力的YF-100发动机。该火箭捆绑了两个助推器,同样继承了长征七号运载火箭助推器的成熟产品技术,直径2.25米,每个助推采用1台120吨级推力的YF-100发动机。
长征八号火箭二子级状态与长征三号甲系列火箭芯三级基本一致,以液氢/液氧为推进剂,芯级直径3米,采用采用两台8吨级推力的YF-75液氢液氧发动机(双机)具备二次启动能力。
长征八号的助推器各配置1台120吨级YF-100液氧煤油发动机。
长征八号700千米SSO运载能力约4.5吨,GTO运载能力约2.5吨,LEO运载能力约7.6吨。在长征八号火箭基础上去掉助推器,SSO运载能力达到3.0吨 。
设计参数
基本参数 | |
火箭全长 | 50.3米 |
芯一级直径 | 3.35米 |
芯二级直径 | 3.0米 |
单助推器直径 | 2.25米 |
起飞质量 | 356吨 |
芯一级火箭发动机燃料 | 液氧/煤油推进剂 |
芯二级火箭发动机燃料 | 液氢/液氧推进剂 |
近地轨道或太阳同步轨道有效载荷 | 5吨 |
发射记录
2022年2月消息,从《中国航天科技活动蓝皮书》(2021年)发布会上了解到,我国新一代中型运载火箭——长征八号,在海南文昌发射场进行发射前的测试工作。此次发射的长征八号采用了全新的构型,将一次发射22颗卫星。
序号 | 运载火箭 | 有效载荷 | 起飞时间 | 轨道 | 发射地点 | 备注 |
1 | 长征八号 Y1 | 海丝一号、科学实验星、 “ETHSAT6U”遥感纳米卫星、 天启12号低轨窄带物联网卫星组网星、 新技术验证七号卫星 | 2020年12月22日12时37分 | SSO | 文昌 | 成功 |
注:SSO-太阳同步轨道 |
系列型号
长征八号R
长征八号R型火箭(代号:CZ-8R),是使用箭体垂直起降技术,其芯一级和助推器将分别使用2台和1台1200KN液氧煤油发动机,可具备2次启动以及65%变推力能力,大幅降低火箭生产和发射费用,提高发射效率。
技术创新
模块化
长征八号采用模块化组装理念,太阳同步轨道运载能力增强到5吨级,地球同步转移轨道运载能力达2.8吨级。作为一款中型的商用火箭,长征八号的搭载能力得到大幅提升,弥补我国现役运载火箭在太阳同步轨道和地球同步轨道发射能力上的不足。
环保高效
长征八号采用的火箭发动机使用液氢、液氧作为推进剂,燃烧后产生的是水,真正实现了无毒无污染零排放,而且燃料燃烧所产生的推力十分巨大,切实保证发射过程更加环保、高效。
可回收
长征八号后续研制采用可回收式的设计。为实现火箭回收和重复利用技术要多方面技术突破,例如火箭发动机多次启动技术、发动机推力的可调技术、火箭隔热设计以及精细地控制火箭降落瞬间的速度、降落位置等。
总体评价
长征八号,一是研制快,从立项研制到发射仅用了3年时间;二是履约快,从签署合同到火箭出厂,履约周期约为12个月;三是发射快,发射周期为10天。长征八号为中国对标国际水准、降本增效,打造出一款具有国际竞争力的火箭创造了条件。
长征八号是一款性价比高、安全性能优良的运载火箭,瞄准了商业发射市场,成为中国商用火箭的主力军之一,提供更具国际竞争力的商业卫星发射服务。
长征八号火箭将有力带动和牵引中国中低轨道卫星的发展,满足未来中低轨道高密度发射任务需求。(新华网、光明网、《国防科技工业》 评)
长征五号被称为‘胖五’,长征八号也有一个雅号叫‘快八’,一是研制快,从立项研制到发射仅用了3年时间;二是履约快,从签署合同到火箭出厂,履约周期约为12个月;三是发射快,到后期预计发射周期为10天。”航天科技集团一院长征八号运载火箭副总指挥段宝成介绍,尤其是后两项,为对标国际一流,降本增效,打造出一款具有国际竞争力的火箭创造了条件。
参考资料
1.2022年中国航天发射任务将实现多个“首次”·央视新闻
2.长征八号即将首飞 未来火箭回收可常态化·新华网