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Langer Marsch 3 (ChangZheng 3)

Diese Familie von Trägerraketen haben wiederum nur eines gemeinsam: Sie haben 3 Stufen. Man findet Varianten, der schon bei der Langen Marsch 2 bekannten Stufen, so das es auch hier eine große Zahl von Untervarianten gibt. Hervorzuheben ist die Verwendung einer Oberstufe mit den Treibstoffen Wasserstoff Sauerstoff. China setzte diese vor der UdSSR als dritte Nation ein. Wie auch andere Nationen musste China hier Lehrgeld zahlen - von 4 Fehlstarts gingen 3 auf Fehler der dritten Stufe zurück. Diese Fehlstarts haben auch zur Rückwendung von Kunden zur Ariane und Atlas geführt. Seit 1996 startete keine Lange Marsch 3 trotz des niedrigen Startpreises von 35-40 Millionen USD westliche Nutzlasten mehr.

Die Entwicklung begann 1980 um einen Träger für eigene Kommunikationssatelliten zu haben. Bei einer zweistufigen Rakete nimmt die Nutzlast in den dazu nötigen geostationären Orbit stark ab. Die bis dahin verfügbare CZ-2 konnte keine Satelliten in den geostationären Orbit transportieren. Mit der langen Marsch 3 wurde auch das zweite Startzentrum Xichang eingeweiht. Seitdem finden alle Starts der langen Marsch 2 von Xichang aus statt. Ein neues Startzentrum das derzeit auf der Insel Wenchang  gebaut wird könnte Xichang ablösen. Das neue Startzentrum liegt südlicher, wodurch die Nutzlast höher ist. Gleichzeitig führt die Aufstiegsbahn über den Ozean. Dadurch sind Verluste auf der Zivilbevölkerung wie sie bei Xichang vorkamen ausgeschlossen.

Technische Daten

Von Chinesischen Trägerraketen gibt es nur rudimentäre technische Daten, die seitens China nur von den für einige Modelle veröffentlicht wurden. Viele Daten in den folgenden Tabellen mussten aus anderen errechnet werden oder abgeschätzt werden.

Langer Marsch 3 (CZ-3)

Das erste Modell ist eine um eine dritte Stufe erweiterte CZ-2C. Als erstes wurde eine Stufe mit nicht lagerfähigen Treibstoffen eingesetzt. Die dritte Stufe ist in der Masse vergleichbar mit der Oberstufe H8 von Ariane 1-3, jedoch erreicht sie nicht den gleichen hohen spezifischen Impuls und hat eine höhere Leermasse, sie ist dafür wiederzündbar und hat zwei Zündsequenzen von 500 und 300 Sekunden. China war damit nach den USA und Europa die dritte Nation im exklusiven Club der Nationen die Wasserstoff als Raketentreibstoff nutzten. Dies ist eine beträchtliche technische Leistung, da die Chinesen noch vor den Russen und Japanern über diesen Antrieb verfügten.

Ziel war sowohl schwerere Satelliten in einen erdnahen Orbit wie auch Satelliten in den Geosynchronen Orbit zu transportieren. Die Rakete mit der Nutzlastkapazität einer Delta 3920 wurde auch im Westen angeboten, jedoch solange die COCOM Bestimmungen aktiv waren ohne Erfolg. Als diese Anfang der neunziger Jahre gelockert wurden, war die Nutzlastkapazität zu klein. Für kleinere Satelliten wie Asiasat oder Apstar reichte die Kapazität allerdings. Dies waren die einzigen westlichen Nutzlasten die mit dieser Rakete gestartet wurden. Heute ist dieses Modell nicht mehr im Einsatz.

Langer Marsch 3

Langer Marsch 3 (CZ-3)

Erststart 29.1.1984, letzter Start 25.6.2000
13 Starts, 3 Fehlstarts, Zuverlässigkeit 76.9 %
Nutzlast 4800 kg in einen 200 km hohen 70° Orbit
1400 kg in eine GTO Bahn
Kosten 35-40 Millionen USD

Stufe 1:
Vollmasse 151000 kg, Leermasse 9000 kg
Schub 2784 kN über 132 sec.
4 Triebwerke YF-20B
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2549 m/s (Meereshöhe) / 2834 m/s (Vakuum)
Länge 20.5 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 2:
Vollmasse 39000 kg, Leermasse 4000 kg
Schub 762 kN über 110 sec. (Vernier 300 sec)
1 Triebwerk YF-22 + 4 Vernier a 44 kN
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2843 m/s (Vakuum)
Länge 7.5 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 3:
Vollmasse 10500 kg, Leermasse 2000 kg
Schub 45 kN über 800 sec.
1 Triebwerk YF-73
Treibstoff H2 /O2
Spezifischer Impuls 4168 m/s (Vakuum)
Länge 7.5 m, Durchmesser 2.25 m

Langer Marsch 3A (CZ-3A)

Die Vergrößerung des Durchmessers der dritten Stufe von 2,25 auf 3,00 m erlaubte es die Treibstoffzuladung fast zu verdoppeln und damit die Nutzlast beträchtlich zu steigern. Sie wurde von 1986 bis 1994 entwickelt und erhielt auch ein neues Steuerungssystem mit verbesserten Möglichkeiten für die räumliche Ausrichtung der Stufe oder das Aufspinnen vor dem Absetzen der Nutzlast.

Das neue YF-75 Triebwerk weist mit 78,5 kN Schub ebenfalls fast den doppelten Schub des alten YF-73 auf. Es ist um 4 Grad schwenkbar aufgehängt. Die Schubverdoppelung wird recht einfach durch zwei Brennkammern erreicht. Zwei Vernierdüsen mit jeweils 2 kN Schub sorgen für die Lageregelung und Ausrichtung der Stufe nach Brennschluss. Anders als in allen bisherigen Stufen verwendet die dritte Stufe nun einen durchgehenden Tank für Wasserstoff und Sauerstoff. Er ist durch einen Zwischenboden getrennt. Der untere Sauerstofftank ist durch ein zylindrisches Zwischenstück gedehnte Kugel und der obere Wasserstofftank endet ebenfalls in einer Halbkugel. Beide Tanks werden durch Helium druckbeaufschlagt.

Die zweite Stufe wurde unverändert übernommen, jedoch nicht so stark mit Treibstoff gefüllt, die erste Stufe erhielt wie die modernen Versionen der CZ-3C leistungsfähigere Triebwerke und wurde gestreckt, sodass sie nun rund 30 t mehr Treibstoff aufnahm.

Die Nutzlast der CZ-3A beträgt mit 2.600 kg in die GTO Bahn fast das doppelte der CZ-3. Der Jungfernflug testete auch erfolgreich das Aussetzen eines Satelliten in den LEO-Orbit und eines zweiten in den GTO-Orbit. Bei einem der Starts zündete nicht der Apogäumsantrieb des Satelliten, doch die CZ-3 setzte ihn in der korrekten Übergangsellipse aus. Alle Starts der CZ-3A verliefen bisher erfolgreich. Sie wird wie die CZ-3 nur von Xichang aus gestartet.

Die Missionen hatten sich auch geändert: China ist übergegangen wie bei westlichen Satelliten einen Apogäumsantrieb in den Satelliten zu integrieren. Zuerst wurde ein kreisförmigen Übergangsorbit erreicht, nach einer Freiflugphase von 600 Sekunden wurde die dritte Stufe erneut gezündet und ein geostationärer Übergangsorbit erreicht. Das Telemetriesystem überträgt 560 Messwerte der Rakete zum Boden. Die CZ-3A war auch die Trägerrakete welche die Mondsonde Chang'E-1 startete.

Langer Marsch 3A

Langer Marsch 3A (CZ-3A)

Startgewicht: 241 t
Höhe:52.52 m. Durchmesser: 3.35 m

Erststart 8.2.1994, letzter Start 24.10.2007
15 Starts, kein Fehlstart, Zuverlässigkeit 100 %
Nutzlast 7200 kg in einen 200 km hohen 70° Orbit
2600 kg in eine GTO Bahn

Stufe 1:
Vollmasse 186775 kg, Leermasse 15000 kg (geschätzt)
Schub 2961.8 kN über 159 sec.
1 Triebwerke DaYF6-2 mit 4 Triebwerken
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls: 2556 m/s (Meereshöhe) / 2834 m/s (Vakuum)
Länge 23.372 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 2:
Vollmasse 33552 kg, Leermasse 2800 kg (geschätzt)
Schub 742 kN über 110 sec. (Vernier: 4 x 11.8 kN)
1 Triebwerk DaYF20-1
+ 4 Vernier DaYF21-1
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2922 m/s
2910 m/s Vernier) im Vakuum
Länge 11.5 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 3:
Vollmasse 20673 kg, Leermasse 2480 kg
Schub 1 kN über 470 sec.
2 Triebwerke YF-75
Treibstoff H2 /O2
Spezifischer Impuls 4312 m/s (Vakuum)
Länge 12.375 m, Durchmesser 3.00 m

Nutzlastverkleidung:
Länge: 8.887 m
Durchmesser: 3.35 m

Langer Marsch 3A

Langer Marsch 3B (CZ-3B)

Bei diesem Träger verwendete man dieselben ersten zwei Stufen wie bei der CZ-2E. Man erweiterte sie aber um vier Zusatzbooster. Es sind desselben wie auch bei der CZ-2E/F zum Einsatz kommen. Die zweite Stufe hat nun wieder dieselbe Masse wie bei der CZ-2E Serie. Die CZ-3B ist also eigentlich eine CZ-2E mit zusätzlicher Oberstufe. Mit 4.85 t GTO Nutzlast hat sie dieselbe Nutzlast wie eine Ariane 44L Diese Rakete wurde auch erfolgreich im Westen angeboten. Der erste Start 1996 mit einem INTELSAT 708 endete jedoch schon nach wenigen Sekunden in einem Berghang. Seither war nur ein Satellit aus Hongkong, das nun auch zu China gehört, als westliche Nutzlast zu gewinnen. Ein weiterer Start fand mit dem von China gebauten NIGECOMSAT-1 für Nigeria an. Nachdem Chinas CGWIC von der Liste der Firmen verschwunden ist an die keine Hochtechnologie ausgeliefert werden darf, rechnet China mit mehr neuen Aufträgen.

Den Personen die der offiziellen Verlautbarung von China glauben wonach es nur 6 getötete und 20 verletzte Techniker und keinerlei Tote unter der Zivilbevölkerung gab sei es empfohlen dieses Video anzusehen, das ein Loral Techniker von dem zerstörten Dorf drehte - Aussteigen dürfte er selbstverständlich nicht. Die Ursache war eine Korrosion eines Gold-Aluminiumkontaktes, welches die Kreisel der Inertialplattform zum blockieren brachte. Das lässt auch Rückschlüsse über den technologischen Stand von China zu, denn Kreisel waren im Westen schon ein Jahrzehnt vorher durch Laserinterferometer ersetzt worden. Die Firma Loral, welche den Intelsat 708 baute, bekam später noch Ärger als man bei Aufklärung des Fehlstarts China Schützenhilfe bei der Auswertung der Daten und Verbesserung der Steuerung leistete.

Insgesamt ist die CZ-§B der Pechvogel im chinesischen Weltraumprogramm: Nach dreizehn Jahren in Folge ohne einen Fehlstart entfiel der erste wieder auf dieses Modell, Dabei handelte es sich um eine der ersten kommerziellen Starts, nachdem die China Great Wall Industry Corporation (CGWIC) kurz von den olympischen Spielen 2008 von der Liste der Firmen gestrichen wurde, an die keine Hochtechnologie geliefert werden durfte. Darunter fällt auch Mikroelektronik und damit alle in den USA gefertigten Satelliten oder Satelliten die elektronische Bauteile aus den USA verwenden. Dies verhinderte in den letzten 10 Jahren den Start der meisten Kommunikationssatelliten mit einer chinesischen Trägerrakete. Wie bei Fehlstarts in China üblich gab es zuerst mehrere Stunden lang keine Nachrichten, bevor verlautbarte, dass der Satellit Palapa-C2 in einem unbrauchbaren Orbit hinterlassen wurde und es Probleme mit der Zündung der dritten Stufe gab. Anders als beim ersten Fehlschlag folgte nun aber keine langjährige Pause, sondern die Rakete wurde in den letzten Jahren immer häufiger eingesetzt. Sie ist auch Träger der chinesischen Mondsonden Chang'E 2 und 3.

Seit 2008 gibt es eine erweiterte Version (Chang Zhen 3B/E e für enhanced) mit verlängerten Boostern und Zentralstufe und 400 kg höherer Nutzlast.

Es gibt zwei Nutzlastverkleidungen mit 4.0 und 4.2 m Durchmesser und einem nutzbaren Innendurchmesser von 3.5 und 3.8 m.

Langer Marsch 3B

Langer Marsch 3B (CZ-3B)

Erststart 14.2.1996, letzter Start 1.9.2009
12 Starts, 2 Fehlstarts, Zuverlässigkeit 83,3 %
Nutzlast 5100 kg in eine GTO Bahn 5.500 kg bei CZ-3B/E
3.780 kg auf eine Mondtransferbahn
Startmasse: 426 t
Länge: 54.838 m

Booster (4 Stück)
Vollmasse je 41.746 kg, Leermasse je 3400 kg (geschätzt)
1 Triebwerk DaFY5-1 mit 740.4 kN Schub (Meereshöhe)
Brennzeit 126 sec.
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2556 m/s (Meereshöhe) / 2834 m/s (Vakuum)
Länge 15.326 m, Durchmesser 2.25 m

Stufe 1:
Vollmasse 187.715 kg, Leermasse 15.400 kg (geschätzt)
Schub 2940 kN über 159 sec. (2961.6 KN bei der BE Version)
1 Triebwerke DaFY6-2 mit 4 Brennkammern
Treibstoff N2O44 / UDMH
Spezifischer Impuls 2549 m/s (Meereshöhe) / 2962 m/s (Vakuum)
Länge 23.372 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 2:
Vollmasse 54.105 kg,
Leermasse 4.500 kg (geschätzt)
Schub: 742 kN über 135 sec
Schub: Vernier: 4 x 11.8 kN
1 Triebwerk DaFY20-1
+ 4 Vernier DaYF21-1
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2922 m/s
2910 m/s (Vernier) im Vakuum
Länge 9.943 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 3:
Vollmasse 20.673 kg, Leermasse 2.480 kg
Schub 167 kN über 470 sec.
2 Triebwerke YF-75
Treibstoff H2 /O2
Spezifischer Impuls 4286 m/s (Vakuum)
Länge 12.375 m, Durchmesser 3.00 m

Nutzlastverkleidung:
Durchmesser: 4.20 m / 4.00 m
Länge: 9.56 m

Langer Marsch 3B

Langer Marsch 3C (CZ-3C)

Eine Version der Langen Marsch 2B mit nur zwei Boostern und 3700 kg GTO Nutzlast steht auf Anfrage ebenfalls (westlichen) Kunden zur Verfügung. Diese Rakete ist aber bislang noch nicht geflogen. Es ist ein Gegenstück zur Ariane 42L. Offeriert wurde diese Version seit Mitte der neunziger Jahre, doch erst am 25.4.2008 fand ihr Erststart statt. Dies war jedoch ein Start mit dem Satelliten TL-1, einem chinesischen Kommunikationssatelliten. Seitdem erfolgten 10 Starts, alle waren erfolgreich.

Langer Marsch 3C

Langer Marsch 3C (CZ-3C)

Erststart 25.4.2008, letzter Start: 25.4.2008
1 Start, 1 Erfolg. Zuverlässigkeit 100 %

Booster (2 Stück)
Vollmasse je 41000 kg, Leermasse je 3000 kg
1 Triebwerk YF-20 mit 735 kN Schub (Meereshöhe)
Brennzeit 126 sec.
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2549 m/s (Meereshöhe) / 2834 m/s (Vakuum)
Länge 15.6 m, Durchmesser 2.25 m

Stufe 1:
Vollmasse 167000 kg, Leermasse 9000 kg
Schub 2940 kN über 147 sec.
4 Triebwerke YF-20B
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2549 m/s (Meereshöhe) / 2834 m/s (Vakuum)
Länge 23 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 2:
Vollmasse 39500 kg, Leermasse 4000 kg
Schub 766 kN über 135 sec.
1 Triebwerk YF-22 + 4 Vernier a 44 kN
Treibstoff N2O4 / UDMH
Spezifischer Impuls 2912 m/s (Vakuum)
Länge 11.5 m, Durchmesser 3.35 m

Stufe 3:
Vollmasse 20600 kg, Leermasse 3000 kg
Schub 157 kN über 470 sec.
2 Triebwerke YF-75
Treibstoff H2 /O2
Spezifischer Impuls 4314 m/s (Vakuum)
Länge 8.8 m, Durchmesser 3.35 m

 

Links

China Great Wall Industry Corporation

Astronautix Long March Family

Sinodefense

Space Launch Report

Büchertipps

Von mir gibt es mehrere Bücher zum Thema Trägerraketen. Zum einen zwei Werke über alle Trägerraketen der Welt und zum Zweiten Bücher über die europäische Trägerraketenentwicklung.

Mein bisher umfassendstes Werk ist ein zweibändiges Lexikon über Trägerraketen mit 700 bzw. 600 Seiten Umfang. In ein Buch passten schlichtweg nicht alle Träger in ihren Subversionen so gibt es einen Band nur für US-Träger, einen zweiten für "internationale" Trägerraketen, sprich alle anderen Nationen. Beide Bände haben denselben Aufbau:

Nach einem einleitenden Kapitel über die Arbeitsweise von Raketen kommt ein einführendes Kapitel über die Raumfahrtbestrebungen des Landes und der Weltraumbahnhöfe, bei den USA ist dies natürlich nun eines. Danach kommen die Träger geordnet nach Familien mit gleicher Technologie in der historischen Entwicklung. Zuerst wird die Technologie und Entwicklungsgeschichte beim ersten Exemplar einer Familie beschrieben, dann folgt bei den einzelnen Mitgliedern nur noch die Veränderungen dieses Modells und dessen Einsatz.

Ich habe soweit möglich technische Daten zum schnelleren Nachschlagen in Tabellen ausgelagert, Querschnittsdiagramme, Grafiken über den Einsatz und bei den US-Trägerraketen auch komplette Startlisten komplettieren dann jedes Kapitel. Dazu gibt es von jedem Träger ein Startfoto.

In jedem Buch stecken so über 100 Subtypen, was den Umfang bei dieser ausführlichen Besprechung auf 600 Seiten (internationale Trägerraketen) bzw. 700 Seiten (US-Trägerraketen getrieben hat). Ich denke sie sind mit 34,99 und 39,99 Euro für den gebotenen Inhalt trotzdem sehr günstig.

Speziell mit der Geschichte der Trägerraketenentwicklung in Europa beschäftigt sich das zweibändige Werk Europäische Trägerraketen 1+2. Band 1 (Europäische Trägerraketen 1: Von der Diamant zur Ariane 4) behandelt die nationalen Trägerprogramme (Black Arrow und Diamant sowie die deutsche OTRAG), das OTRAG-Projekt, die glücklose Europa-Rakete und die Ariane 1-4. Band 2: die aktuellen Projekte Ariane 5 und Vega. Sowie die Weiterentwicklungen Ariane 6 und Vega C. Beide Bücher sind voll mit technischen Daten, Details zur Entwicklungsgeschichte und zu den Trägern. Diese Bücher sind gedacht für Personen, die wirklich alles über die Träger wissen wollen. Der nur an allgemeinen Infos interessierte, wird mit dem Buch internationale Trägerraketen besser fahren das sich auf die wichtigen Daten beschränkt.

Es gibt von den europäischen Trägerraketen, da die Programme weitestgehend unabhängig voneinander sind, auch die Möglichkeit, sich nur über einen Träger zu informieren so gibt es die gleiche Information auch in vier Einzelbänden:

Auf einen eigenen Band für Ariane 5 und 6 habe ich verzichtet, weil dieser nur wenig billiger als Band 2 der europäischen Trägerraketen wäre, da Ariane 5+6 rund 2/3 des Buches ausmachen. Aber vielleicht erscheint ein eigener Band über die Ariane 6 wenn diese mal einsatzbereit ist und es mehr Informationen über sie gibt,

Meine Bücher sind alle in Schwarz-Weiß. Das hat vor allem Kostengründe. Bei BOD kostet jede Farbseite 10 ct Aufpreis. Es gibt jedoch ein Buch, das für Einsteiger gedacht ist und jeden Trägertyp nur auf zwei Seiten, davon eine Seite mit einem meist farbigen Foto abhandelt: es ist das Buch "Fotosafari durch den Raketenwald". Es ist weniger für den typischen Leser meiner Webseite gerichtet, die ja auch in die Tiefe geht, als vielmehr für Einsteiger und als Geschenk um andere mit der Raumfahrt zu infizieren. Etwa 70 TZrägerraketen die sich äußerlich voneinander unterscheiden werden in diesem Buch kurz vorgestellt - auf je einer Doppelseite.

Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.




© des Textes: Bernd Leitenberger. © der Bilder: Sinodefense.com
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