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Langer Marsch 6

Durch Verwendung der 3,35-m-Booster der Langer Marsch 5 entstand die CZ-6. Sie ist für Starts kleiner Nutzlasten in den LEO und SSO ausgelegt.

Das Konzept durchlief eine Reihe von Änderungen. Zuerst war der kleinere Booster der CZ-5 von 2,25 m Durchmesser mit einem einzelnen YF-100 Triebwerk als erste Stufe geplant. Die niedrige Masse der Stufe sollte durch eine leistungsfähigere zweite Stufe ausgeglichen werden. Sie hätte ebenfalls 2,25 m Durchmesser gehabt, wäre aber von dem kryogenen YF-75 Triebwerk der Langer Marsch 3C angetrieben werden. Ihre Nutzlast sollte bei 1.500 kg in den LEO und 1.000 kg in den SSO betragen.

Bei der Konstruktion gab es jedoch einige Probleme. Um die geforderte LEO-Nutzlast von >1 t zu erbringen, hätte die Rakete mit Nutzlastverkleidung 35 m lang sein müssen. Bei Einsatz der unverlängerten Stufen beträgt die Nutzlast nur 870 kg. Um die LEO-Nutzlast zu erreichen, müssten die Stufen strukturell verstärkt werden, waren also nicht mehr einfach von der CZ-5 zu übernehmen. Als zweiter Nachteil war die Brennzeit der zweiten Stufe so lang, dass wenn die Telemetrie von chinesischen Bahnverfolgungsstationen nicht mehr komplett empfangen werden konnte. Wollte man dies gewährleisten, musste die SSO-Nutzlast auf 500 kg verringert werden. So revidierte man das Konzept, setzte nun auf den größeren 3,35 m Booster als erste Stufe. Die zweite und dritte Stufe wurden neu entwickelt. Die Zweite nutzt nun auch LOX/Kerosin, die dritte Stufe wird benötigt, um die für SSO-Missionen nötige Brennzeit zu erreichen. Sie benutzt Wasserstoffperoxid/Kerosin, eine obsolete Mischung, die sonst nur in der Black Arrow eingesetzt wurde. Durch dieses Konzept sinkt die Länge um 6 m.

Die erste Stufe entspricht im Durchmesser den 3,35-m-Boostern der Langen Marsch 5. Sie sind aber verkürzt, den die Originalbooster mit der Bezeichnung K3-1 haben eine Länge von 26,30 m und setzen zwei Triebwerke ein. Die erste Stufe der Chang Zheng 6 aber nur ein Triebwerk bei 12,50 m Länge. Vier weitere Triebwerke mit jeweils 1 kN Schub sind für die Rollachsenkontrolle zuständig. Das Triebwerk YF-100 ist anders als bei den Boostern mit zwei Triebwerken in zwei Achsen schwenkbar. Die Brennzeit wird mit 155 s angegeben, doch dies passt nicht zu der Treibstoffmasse von 76 t. Bei dieser Treibstoffzuladung muss die Stufe 186 s lang brennen. Eventuell bezieht sich dies auf den ersten Entwurf, der noch eine Startmasse von 69 t hatte. Bekannt ist die Treibstoffmasse von 76 t. Verbunden sind beide Stufen mit einem 3,7 m langen Stufenadapter.

Die zweite Stufe hat 2,25 m Durchmesser, doch verwendet sie nicht wie die Booster der CZ-6 das YF-100, sondern das YF-115 mit rund 180 kN Schub. Es entstand wie das YF-100 im Rahmen des Programms 863 und verwendet das Staged Combustion Verfahren mit einem hohen Brennkammerdruck und spezifischen Impuls. Es wurde von 2002 bis 2014 entwickelt. Das YF-115 der zweiten Stufe stammt ebenfalls vom RD‑120 ab. Es wurde am 11.11.2010 erstmals erfolgreich getestet. Vier Triebwerke mit 25 N Schub sind in der zweiten Stufe für die Rollachsenkontrolle zuständig. Sie verbrennen Wasserstoffperoxid mit Kerosin.

YF-115

Abmessungen:

2,315 m Länge, 0,946 m maximaler Durchmesser

Spezifischer Impuls:

2810 m/s Meereshöhe, 3355 m/s Vakuum

Schub:

147,1 kN Meereshöhe, 176,5 kN Vakuum

Mischungsverhältnis:

2,5 (LOX/Kerosin)

Brennkammerdruck:

120 Bar

Expansionsverhältnis:

88


Über die mit Wasserstoffperoxid/Kerosin angetriebene dritte Stufe gibt es kaum Angaben. Neben den vier YF-85 Triebwerken mit je 1 kN Schub als Hauptantrieb, werden acht 100 N Triebwerke für die Lageregelung eingesetzt. Der geringe Schub bedeutet eine lange Brennzeit der Stufe. Dadurch erreicht die Rakete ohne Freiflugphase einen SSO. Die Problematik, dass die Brennzeit zu lang für die Verfolgung durch chinesische Trackingstationen ist, bleibt jedoch. Für Starts, die nur von chinesischem Territorium aus überwacht werden sollen, ist daher die Nutzlast auf 500 kg in den SSO begrenzt. Die Vernierdüsen erlauben aber auch einen Restarts, sodass die Bahnzirkularisierung erfolgen kann, wenn die Stufe China erneut überfliegt. Bisher wurde dieses Feature nicht ausgenutzt. Alle Stufen bestehen aus Alumniumlegierungen und verwenden Helium zur Druckbeaufschlagung der Tanks.

Die Dauer der Startkampagne ist sehr kurz und dauert nur fünf bis sieben Tage. Die Nutzlast soll durch die Yuanzheng-1 Stufe mit dem YF-50 Triebwerk deutlich gesteigert werden. Sie wird seit 2013 für die CZ-3 und 6 entwickelt und inzwischen auf der Chang Zheng 5 und 7 eingesetzt. Es gibt zwei Nutzlastverkleidungen von 2,25 und 2,6 m Durchmesser und 6,1 bzw. 5,7 m Länge.

Im Datenblatt wurde aus den bekannten Werten die Rakete konstruiert. Abgeleitete (berechnete, aus den Abbildungen bestimmte oder geschätzte) Werte sind mit einem „~“ gekennzeichnet.
Stufe CZ-5 CZ-5B CZ-6 CZ-7 CZ-7A CZ-8
Booster 4 x 3,35 m 2 YF-100 4 x 3,35 m 2 YF-100   4 x 2,25 m 1 x YF-100 4 x 2,25 m 1 x YF-100 2 x 2,25 m 1 x YF-100
Zentralstufe / erste Stufe 5 m, 2 x YF-77 5 m, 2 x YF-77  3,35 m 1 x YF-100  short  3,35 m 2 x YF-100  3,35 m 2 YF-100  3,35 m 2 YF-100
Oberstufe 1 5 m 2 x YF-75   2,25 m 1 x YF-115 3,35 m 4 x YF-115 3,35 m 4 x YF-115 short 3 m 1 x YF-75
Oberstufe 2 YZ-2   2,25 m, 4 x YF-85 YZ-1A 3 m 1 x YF-75  

Der Jungfernflug fand am 19.9.2015 vom TYSC aus statt. Seitdem gab vier Starts, alle in einen SSO oder LEO. Es gab zu Entwicklungsbeginn auch Ankündigung einer verstärkten Version, die bis 4 t in den SSO befördern kann. Doch da nun die CZ-7 genau diese Nutzlast aufweist, dürfte es wohl nicht dazu kommen.Jungfernflug der Chang Zheng 6

Datenblatt Langer Marsch 6

Einsatzzeitraum:

Starts:

Zuverlässigkeit:

Abmessungen:

Startgewicht:

Maximale Nutzlast:

Nutzlasthülle:

19,9,2015 - 

4, davon kein Fehlstart

100 %

29,24 m Höhe, 3,35 m Durchmesser

103.217 kg

1.080 kg in einen 700 km hohen SSO
500 kg für nationale chinesische Nutzlasten

~6,1 m Länge, 2,60 m Durchmesser
~5,7 m Länge, 2,25 m Durchmesser, ~ 500 kg Gewicht


Stufe 1

Stufe 2

Stufe 3

Länge:

~ 15,00 m, 18,70 m mit Stufenadapter

~ 7,30 m

~ 1,80 m

Durchmesser:

3,35 m

2,25 m

2,25 m

Startgewicht:

~ 82.000 kg

~17.150 kg

~ 2.500 kg

Trockengewicht:

~6.000 kg

~2.000 kg

~ 1.020 kg

Schub Meereshöhe:

1.177 kN

147,1 kN


Schub Vakuum:

1.340 kN

176,5 kN

4 × 1,0 kN

Triebwerke:

1 × YF-100

1 × YF-115

4 × YF-85

Spezifischer Impuls (Meereshöhe):

2943 m/s

2810 m/s


Spezifischer Impuls (Vakuum):

3286 m/s

3355 m/s

2795 m/s

Brenndauer:

186 s

286 s

~ 1050 s

Treibstoff:

LOX/Kerosin

LOX/Kerosin

H2O2/Kerosin

 






 

CZ 5 bis 7 Familie

Die CZ 5 bis 7 Familie. Wiedergabe der Grafik mit freundlicher Genehmigung von Norbert Brügge.

Links

China Great Wall Industry Corporation

Astronautix Long March Family

Sinodefense

Space Launch Report

Bücher des Autors über Trägerraketen

Wie man an dem Umfang der Website sieht, sind Trägerraketen eines meiner Hauptinteressen. Es gibt inzwischen eine Reihe von Büchern von mir, auch weil ich in den letzten Jahren aufgrund neuer Träger oder weiterer Informationen über alte Projekte die Bücher neu aufgelegt habe. Sie finden eine Gesamtübersicht aller Bücher von mir bei Amazon und hier beim Verlag.

Ich beschränke mich in diesem Abschnitt auf die aktuellen Werke. Für die in Europa entwickelten Trägerraketen gibt es von mir zwei Werke:

Europäische Trägerraketen 1 behandelt die Vergangenheit (also bei Drucklegung): Das sind die nationalen Raketen Diamant, OTRAG und Black Arrow und die europäischen Träger Ariane 1 bis 4 und Europarakete.

Europäische Trägerraketen 2 behandelt die zur Drucklegung 2015 aktuellen Träger: Ariane 5, Vega und die damaligen Pläne für Vega C und Ariane 6.

Wer sich nur für einen der in den beiden besprochenen Träger interessiert, findet auch jeweils eine Monografie, die inhaltlich identisch mit dem Kapitel in den Sammelbänden ist, nur eben als Auskopplung.

Weiter gehend, alle Raketen die es weltweit gibt, behandelnd, gehen zwei Bände:

US-Trägerraketen

und

Internationale Trägerraketen (im Sinne von allen anderen Raketen weltweit)

Auch hier habe ich 2023 begonnen, die Bände aufzusplitten, einfach weil der Umfang für eine Aktualisierung sonst weder handelbar wäre bzw. an die Seitengrenze stößt, die der Verlag setzt. Ich habe auch bei den Einzelbänden nochmals recherchiert und den Umfang erweitert. Bisher sind erschienen:

US Trägerraketen 1 mit den frühen, kleinen Trägern (Vanguard, Juno, Scout)

US Trägerraketen 2 mit der Titan-Familie

2023 wird noch die erste Auskopplung aus den internationalen Raketen über russische Träger erscheinen. Nach und nach werden alle Raketen dann in einzelnen Monografien geordnet nach Trägerfamilien oder Nationen dann aktualisiert auf den aktuellen Stand, so besprochen.

Für die Saturns gibt es noch einen Sonderband, den ersten in der Reihe über das Apolloprogramm.

Alle bisherigen Bücher sind gerichtet an Leute, die wie ich sich nicht mit oberflächlichen Informationen oder Zusammenfassung der Wikipedia zufriedengeben. Wenn sie sich nicht für Technik interessieren, sondern nette Anekdoten hören wollen, dann sind die bisherigen Bücher nichts für Sie. Für dieses Publikum gibt es das Buch „Fotosafari durch den Raketenwald“ bei dem jeder Träger genau eine Doppelseite mit einem Foto und einer Beschreibung hat. (Also etwa ein Zehntel der Seitenzahl auf den ich ihn bei den beiden obigen Bänden abhandelte). Das Buch ist anders als die anderen Bände in Farbe. Ab und an macht BOD als Print on Demand Dienstleister Mist und verschickt es nur in Schwarz-Weiß, bitte reklamieren sie dann, ich als Autor kann dies nicht beeinflussen.

Als Autor würde ich mich freuen, wenn sie direkt beim Verlag bestellen, da ich da eine etwas größere Marge erhalte. Dank Buchpreisbindung und kostenlosem Versand ist das genauso teuer wie bei Amazon, Libri und iTunes oder im Buchhandel. Über eine ehrliche Kritik würde ich mich freuen.

Alle Bücher sind auch als E-Book erschienen, üblicherweise zu 2/3 des Preises der Printausgabe – ich würde sie gerne billiger anbieten, doch da der Gesetzgeber E-Books mit 19 Prozent Mehrwertsteuer besteuert, Bücher aber mit nur 7 Prozent, geht das leider nicht. Ein Vorteil der E-Books - neben dem einfacher recherchierbaren Text ist, das alle Abbildungen, die im Originalmanuskript in Farbe, sind auch in Farbe sind, während ich sonst - um Druckkosten zu sparen - meist auf Farbe verzichte. Sie brauchen einen pdf-fähigen Reader um die Bücher zu lesen. Sofern der Verlag nicht weiter für bestimmte Geräte (Kindle) konvertiert ist das Standardformat der E-Books ein DRM-geschütztes PDF.

Mehr über meine Bücher finden sie auf der Website Raumfahrtbuecher.de und eine Liste aller Veröffentlichungen findet sich auch bei meinem Wikipediaeintrag.

 


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