Dlhý pochod 5 (raketa)
Dlhý pochod 5 (Čchang-čeng 5; čín. 长征 5 – pchin-jin: Chángzhēng 5 – skr. CZ-5; angl. Long March-5 – skr. LM-5) je čínsky kozmický nosič na vynášanie ťažkých nákladov vyvinutý v Čínskej akadémii kozmických technológií (China Academy of Launch Vehicle Technology CALT). CZ-5 je prvý čínsky nosič navrhnutý od základov pre používanie nehypergolických kvapalných palív. V súčasnosti sa plánujú dve konfigurácie nosiča CZ-5; s maximálnymi užitočným nákladom ~ 25 000 kg na LEO a ~ 14 000 kg na GTO.[1] Dlhý pochod 5 zhruba zodpovedá schopnostiam amerických nosičov EELV, ako je Delta IV Heavy.
 Dlhý pochod 5 transport na štart, misia Y2 | ||
| Základné údaje | ||
|---|---|---|
| Funkcia | EELV/stredná až ťažká nosná raketa | |
| Výrobca | CALT | |
| Krajina pôvodu |  | |
| Výška | 57 metrov | |
| Priemer | 5 metrov | |
| Hmotnosť | 867 000 kg | |
| Počet stupňov | 2 | |
| Nosnosť | ||
| Náklad na LEO | 25 000 kg | |
| Náklad na GTO | 14 000 kg | |
| Náklad na prechodovú ku Mesiacu TLI | 8 200 kg | |
| História letov | ||
| Stav | aktívna | |
| Štartovacia rampa | Wenchang | |
| Počet štartov | 3 | |
| Úspešné štarty | 2 | |
| Zlyhania | 1 | |
| Prvý štart | 3 November 2016 | |
| Významné náklady | 8 t satelit Shijian-20 na GTO | |
| Nosič (Alternatíva) | ||
| No nosičov | 4 x CZ-5-300 | |
| Motory | 2x YF-100 | |
| Ťah | 2 400 kN | |
| Špecifický impulz | 300 sekúnd | |
| Doba funkcie | 180 sekúnd | |
| Palivo | LOX/RP-1 | |
| Prvý stupeň – CZ-5-500 | ||
| Motory | 2 x YF-77 | |
| Ťah | 1 020 kN SL / 1 400 kN Vac | |
| Špecifický impulz | 310 sekúnd | |
| Doba funkcie | 480 sekúnd | |
| Palivo | LOX/LH2 | |
| Druhý stupeň – CZ-5-HO | ||
| Motory | YF-75D | |
| Ťah | 177 kN | |
| Špecifický impulz | 442 sekúnd | |
| Doba funkcie | 700 sekúnd | |
| Palivo | LOX/LH2 | |
| Tretí stupeň - YZ-2 | ||
| Motory | 2 x YF-50D | |
| Ťah | 6,5 kN | |
| Špecifický impulz | 316 sekúnd | |
| Doba funkcie | 1105 sekúnd | |
| Palivo | N2O4/UDMH | |
Pri svojom prvom štarte z kozmodrómu Wen-čchang 3. novembra 2016 vyniesla CZ-5 užitočné zaťaženie na málo optimálnu, ale realizovateľnú obežnú dráhu.[2] Druhý štart 2. júla 2017 zlyhal v dôsledku problému s motorom prvého stupňa.
História
Od roku 2010 predstavuje program Dlhý pochod 15–25% všetkých vesmírnych štartov na celom svete. Jeho vývoj udržiava rastúci domáci dopyt.
Po dvoch desaťročiach štúdií uskutočniteľnosti v roku 2007 čínska vláda schválila vývoj rakety Dlhý pochod 5. Mala byť vyrobená v zariadení v pobrežnom meste Tiencin neďaleko Pekingu. V roku 2008 sa predpokladalo, že prvý štart rakety Dlhý pochod 5 sa uskutoční vo Wen-čchangu v najjužnejšej ostrovnej provincii Chaj-nan, kde sa vybuduje nový kozmodróm.
Výroba a testovanie prvej rakety CZ-5 v závode Tchien-ťin bolo dokončené 16. augusta 2016 a krátko nato bola dopravená na kozmodróm na ostrove Chaj-nan.
Vývoj
Hlavným konštruktérom pre raketu CZ-5 bol Lung Le-chao. Hlavným cieľom rakety CZ-5 je splniť požiadavku Číny na vynesenie ťažšieho užitočného zaťaženia pre misie na LEO a GTO na nasledujúcich 20 - 30 rokov. Projekt CZ-5 bol pôvodne ohlásený vo februári 2001, počiatočný vývoj mal začať v roku 2002 a prvé verzie nosiča sa mali uviesť do prevádzky do roku 2008. Financovanie začalo až v roku 2007.
30. októbra 2007 začala výstavba výrobného závodu CZ-5 v oblasti západná TEDA neďaleko novej oblasti Pin-chaj v Tiencine. Výrobné zariadenie bolo vybudované v blízkosti prístavu, aby sa znížili logistické problémy spojené s prepravou rakiet po súši a umožnila sa ľahšia preprava po mori z Tiencinu na kozmodrom Wen-čchang na ostrove Chaj-nan. Nová výrobná prevádzka by mala mať rozlohu viac ako pol milióna m2 a stála 650 miliónov USD, pričom prvá etapa výstavby bola dokončená do roku 2009. Po dokončení výrobného závodu v roku 2012 má byť schopný dosiahnuť maximálnu produkciu tridsať rakiet CZ-5 ročne. V júli 2012 bol test vyvíjaného motora na LOX/kerozín s ťahom 1 200 kN.[1][3] Nové fotografie CZ-5 a jej testov boli zverejnené v marci 2015.[4]
Prvú raketu CZ-5 odoslali z prístavu Tiencin v severnej Číne 20. septembra 2015 na skúšku (niektoré z testov vykonaných na kozmodróme Wen-čchang zahŕňali nosič aj sondu) plánovanej mesačnej misie Čchang-e - 5. Prvý skúšobný let pôvodne naplánovaný na rok 2014 sa však posunul na rok 2016.
Prvý let
Štart sa mal uskutočniť 3. novembra 2016 10:00 UTC, ale počas prípravy sa zistilo niekoľko problémov týkajúcich sa ventilácie kyslíka a chladenia motorov, čo spôsobilo oneskorenie takmer o tri hodiny. Konečné odpočítavanie bolo trikrát prerušené kvôli problémom s počítačom riadenia letu a sledovacím softvérom.[5] Raketa odštartovala o 12:43 UTC.[6] Podľa internetového blogera na platforme Weibo sa počas letu vyskytol malý problém a raketa umiestnila horný stupeň YZ-2 so satelitom na obežnú dráhu, ktorá bola menej presná, ako sa očakávalo. Trajektóriu však korigoval horný stupeň YZ-2 a užitočné zaťaženie bolo vynesené na požadovanú obežnú dráhu.[6]
Druhý let
Druhý štart 2. júla 2017 mal krátko po štarte problém a let prešiel na alternatívnu trajektóriu. 45 minút po štarte však bolo vyhlásené zlyhanie.[7] Príčinu potvrdil CASC, súvisela s poruchou na jednom z motorov prvého stupňa YF-77.[6]
Motor YF-77 po prepracovaní CASC testovali v roku 2018.[8] Na rakete Dlhý pochod 5 sa v januári 2019 pri testovaní YF-77 vyskytli nové problémy, čo spôsobilo ďalšie oneskorenie. Po opakovanom zrušení a meškaní sa očakáva štart 27. decembra 2019.[9]
Tretí let
Misia Y3 programu Dlhý pochod 5 sa začala 27. decembra 2019 12:45 UTC z Wen-čchang v čínskom Chaj-nane. Po umiestnení 8-tonového komunikačného satelitu Š'-ťien-20 37 minút od štartu na geostacionárnu prechodovú obežnú dráhu CASC vyhlásil misiu za úspešnú.[10] Hmotnosť pri štarte bola 859,8 ton.[11]
Dizajn
Hlavným konštruktérom CZ-5 je Li Tung z Čínskej akadémie kozmických technológií (CALT). Rodina rakiet CZ-5 bude obsahovať tri primárne modulárne centrálne stupne s priemerom 5,2 m (maximum). Celková dĺžka nosiča je 60,5 m a jeho hmotnosť pri štarte je 643 ton; ťah 833,8 ton. Z troch modulárnych centrálnych stupňov a pripútaných stupňov by sa zostavili posilňovače s rôznymi parametrami a priemermi v rozsahu od 2,25 do 3,35 m. Prvý stupeň a pomocné stupne by mali na výber motory, ktoré používajú rôzne kvapalné palivo: motory s ťahom 1 200 kN na LOX/petrolej alebo 500 kN na LOX/LH2. Horná časť by používala vylepšené verzie motora YF-75 .
Vývoj motorov sa začal v rokoch 2000 - 2001 a testovanie začalo v roku 2005 Čínskou národnou vesmírnou agentúrou (CNSA). Verzie oboch nových motorov, YF-100 a YF-77, boli úspešne testované do polovice roku 2007.
Séria CZ-5 môže vyniesť ~ 23 ton užitočného zaťaženia na LEO alebo ~ 13 ton užitočného zaťaženia na GTO (geosynchrónnu prechodovú obežnú dráhu).[12] Nahradí sériu rakiet CZ-2, CZ-3 a CZ-4 a poskytne nové schopnosti, ktoré chýbali predchádzajúcej skupine rakiet Dlhý pochod. Nosič CZ-5 by mal pozostávať z centrálneho stupňa s priemerom 5,0 m a zo štyroch pomocných bočných stupňov s priemerom 3,35 m, ktoré by boli schopné vyniesť užitočné zaťaženie s hmotnosťou ~ 25 ton na obežnú dráhu Zeme (LEO).
Pôvodne sa plánovalo šesť variantov CZ-5,[13][14] ale ľahké varianty sa zrušili v prospech CZ-6 a CZ-7.
V roku 2019 Rusko ponúklo Číne svoju technológiu na vyriešenie súčasných technických problémov kryogénnych motorov Dlhý pochod 5, pretože „Čína naliehavo potrebuje vysokovýkonné raketové motory na kvapalné palivo, v ktorých má Rusko dobrú ponuku,“ uviedol vojenský analytik Čou Čchen-ming.[15]
Technické údaje
| Verzia | CZ-5 | CZ-5B |
|---|---|---|
| boostery | 4 × CZ-5-300, 2 × YF-100 | 4 × CZ-5-300, 2 × YF-100 |
| Prvý stupeň | CZ-5-500, 2 × YF-77 | CZ-5-500, 2 × YF-77 |
| Druhý stupeň | CZ-5-HO, 2 × YF-75D | - |
| Tretí stupeň (voliteľné) | Yuanzheng-2 | - |
| Ťah (na hladine mora) | 10 565 KN | 10 565 KN |
| Hmotnosť pri štarte | 867 t | 837 t |
| Výška | 62 m | 53,66 m |
| Užitočné zaťaženie ( LEO 200 km) | - | ~ 25 t |
| Užitočné zaťaženie ( GTO ) | ~ 14 t | - |
| Referencie: [12][16] | ||
| Verzia | CZ-5-200 | CZ-5-320 | CZ-5-522 | CZ-5-540 |
|---|---|---|---|---|
| Boostere | - | 2 × CZ-5-200, YF-100 | 2 × CZ-5-200, YF-100; 2 × CZ-5-300, 2 × YF-100 | 4 × CZ-5-200, YF-100 |
| Prvý stupeň | CZ-5-200, YF-100 | CZ-5-300, 2 × YF-100 | CZ-5-500, 2 × YF-77 | CZ-5-500, 2 × YF-77 |
| Druhý stupeň | CZ-YF-73, YF-73 | SK-5-KO, | CZ-5-HO, 2 × YF-75D | CZ-5-HO, 2 × YF-75D |
| Tretí stupeň (nepoužíva sa pre LEO ) | - | CZ-5-HO, YF-75 | - | - |
| Ťah (na zem) | 1,34 MN | 7,2 MN | 8,24 MN | 5,84 MN |
| Hmotnosť pri štarte | 82 t | 420 t | 630 t | 470 t |
| Výška (maximálna) | 33 m | 55 m | 58 m | 53 m |
| Užitočné zaťaženie ( LEO 200 km) | 1,5 t | 10 t | 20 t | 10 t |
| Užitočné zaťaženie ( GTO ) | - | 6 t | 11 t | 6 t |
| Referencie:[17] | ||||
Zoznam štartov
| Let č | Dátum (UTC) | Kozmodrom | Horná časť | Náklad | Orbita | výsledok |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Y1 | 3. novembra 2016 </br> 12:43 |
Wen-čchang LC-1 | YZ-2 | Š'-ťien 17 | GEO | úspešná |
| Y2 | 2. júla 2017 </br> 11:23 |
Wen-čchang LC-1 | YZ-2 | Š'-ťien18 | neúspešná | |
| Y3 | 27. decembra 2019 [9] | Wen-čchang LC-1 | YZ-2 | Š'-ťien 20 | úspešná | |
| Y4 | Q4 2020 [18] | Wen-čchang LC-1 | nie | Čchang-e 5, lunárna, návrat vzorky | ||
| LM5B Y1 | September 2020 | Wen-čchang LC-1 | nie | Skúšobný let pre posádku kozmickej lode novej generácie | LEO | |
| 23. júla 2020 | Wen-čchang LC-1 | Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover | TMI | |||
| 2021 | Wen-čchang LC-1 | nie | Tchien-che, základný modul vesmírnej stanice | LEO | ||
| 2021 | Wen-čchang LC-1 | nie | Wen-tchien, experimentálny modul vesmírnej stanice 1 | LEO | ||
| 2022 | Wen-čchang LC-1 | nie | Meng-tchien, experimentálny modul 2 vesmírnej stanice | LEO | ||
| 2024 | Wen-čchang LC-1 | nie | Čchang-e 6, lunárna, návrat vzorky | |||
| 2024 | Wen-čchang LC-1 | nie | Sün Tchien, vesmírny teleskop | LEO | ||
| 2024 | Wen-čchang LC-1 | SPORT (Solar Polar Orbit Telescope) | Heliocentrická | |||
Referencie
- STAFF 2012-07-30T17:44:50Z, SPACE com. China Tests Powerful Rocket Engine for New Booster [online]. Space.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online. (po anglicky)
- Long March 5 launch fails [online]. SpaceNews.com, 2017-07-02, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online. (po anglicky)
- DAVID 2013-07-15T12:12:30Z, Leonard. Chinese Rocket Engine Test a Big Step for Space Station Project [online]. Space.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online. (po anglicky)
- Errymath [online]. [Cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- Sina Visitor System [online]. passport.weibo.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- CLARK, Stephen. China launches Long March 5, one of the world’s most powerful rockets – Spaceflight Now [online]. [Cit. 2019-12-26]. Dostupné online. (po anglicky)
- CNN, Steven Jiang. Chinese rocket fails after liftoff [online]. CNN, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- China test fires YF-77 rocket engine ahead of return-to-flight of Long March 5 [online]. gb times, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- 微博 [online]. m.weibo.cn, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- Successful Long March 5 launch opens way for China's major space plans [online]. SpaceNews.com, 2019-12-27, [cit. 2019-12-28]. Dostupné online. (po anglicky)
- Shijian 20 - CZ-5 (Y3) - WSLC - December 27, 2019 (12:45 UTC) [online]. forum.nasaspaceflight.com, [cit. 2020-01-03]. Dostupné online.
- MENG XIANG. The New Generation Launch Vehicles In China [online]. [Cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- HARVEY, Brian. China in Space: The Great Leap Forward. [s.l.] : Springer Science & Business Media, 2013-03-27. Google-Books-ID: hZBAAAAAQBAJ. Dostupné online. ISBN 978-1-4614-5043-6. (po anglicky)
- 6 versions of LongMarch 5 rocket inworks|Innovation|chinadaily.com.cn [online]. usa.chinadaily.com.cn, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- Russia offers rocket engine tech as China’s Long March 5 stalls at launch [online]. South China Morning Post, 2019-08-28, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online. (po anglicky)
- CZ-5 Data Sheet [online]. www.spacelaunchreport.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- Long March 5 Will Have World's Second Largest Carrying Capacity [online]. www.spacedaily.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
- CHINESE LAUNCH MANIFEST [online]. sworld.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
 |
Portál kozmonautika |