Dlhý pochod 5 (raketa)

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Dlhý pochod 5
Dlhý pochod 5 transport na štart, misia Y2
Dlhý pochod 5 transport na štart, misia Y2
Základné údaje
Funkcia EELV/stredná až ťažká nosná raketa
Výrobca CALT
Krajina pôvodu Čína Čína
Výška 57 metrov
Priemer 5 metrov
Hmotnosť 867 000 kg
Počet stupňov 2
Nosnosť
Náklad na LEO25 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 nosičov4 x CZ-5-300
Motory2x YF-100
Ťah2 400 kN
Špecifický impulz 300 sekúnd
Doba funkcie180 sekúnd
PalivoLOX/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
MotoryYF-75D
Ťah177 kN
Špecifický impulz 442 sekúnd
Doba funkcie700 sekúnd
PalivoLOX/LH2
Tretí stupeň - YZ-2
Motory2 x YF-50D
Ťah6,5 kN
Špecifický impulz 316 sekúnd
Doba funkcie1105 sekúnd
PalivoN2O4/UDMH

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.

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

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]
Rodina CZ-5
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[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

  1. a b 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)
  2. Long March 5 launch fails [online]. SpaceNews.com, 2017-07-02, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  3. 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)
  4. Errymath [online]. [Cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  5. Sina Visitor System [online]. passport.weibo.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  6. a b c 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)
  7. CNN, Steven Jiang. Chinese rocket fails after liftoff [online]. CNN, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  8. 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.
  9. a b 微博 [online]. m.weibo.cn, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  10. 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)
  11. Shijian 20 - CZ-5 (Y3) - WSLC - December 27, 2019 (12:45 UTC) [online]. forum.nasaspaceflight.com, [cit. 2020-01-03]. Dostupné online.
  12. a b MENG XIANG. The New Generation Launch Vehicles In China [online]. [Cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  13. 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)
  14. 6 versions of LongMarch 5 rocket inworks|Innovation|chinadaily.com.cn [online]. usa.chinadaily.com.cn, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  15. 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)
  16. CZ-5 Data Sheet [online]. www.spacelaunchreport.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  17. Long March 5 Will Have World's Second Largest Carrying Capacity [online]. www.spacedaily.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.
  18. CHINESE LAUNCH MANIFEST [online]. sworld.com, [cit. 2019-12-26]. Dostupné online.