Lanzador espacial 5 de marzo largo | |
![]() El segundo 5 de marzo largo el 26 de junio de 2017. | |
Datos generales | |
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País de origen | porcelana |
Constructor | Academia China de Tecnología de Lanzadores |
Primer vuelo | 3 de noviembre de 2016 |
Periodo de desarrollo | 2007-2015 |
Estado | En servicio |
Lanzamientos (fallos) | 7 (1) |
Altura | 53,66 m |
Diámetro | 5 m |
Peso al despegar | 867 toneladas |
Piso (s) | 2 |
Base (s) de lanzamiento | Wenchang |
Versión descrita | CZ-5 |
Otras versiones | CZ-5B |
Carga útil | |
Órbita baja | 25 toneladas (CZ-5B) |
Órbita sincrónica con el sol | 15 t |
Transferencia geoestacionaria (GTO) | 14 toneladas (CZ-5) |
Dimensión del tocado | 20,5 x 5,2 (diámetro) M |
Motorización | |
Ergols |
Queroseno / LOX Hidrógeno líquido / LOX |
Propulsores de refuerzo | 4 x CZ-5-300: 2x YF-100 |
1 st piso | CZ-5-500: 2x YF-77 |
2 e piso | CZ-5-HO: 2x YF-75D |
Misiones | |
Estación espacial, sondas espaciales | |
El cohete Long March 5 ( LM-5 , CZ-5 o Chang Zheng 5 ; en chino :长征 五号 ; pinyin : ) es un lanzador pesado chino capaz de colocar una carga útil de 25 toneladas en órbita baja (en versión CZ-5B) y 13 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria . Con el cohete ligero Long March 6 y los cohetes Long March 7 y 8 de potencia media , el CZ-5 es parte de la nueva generación de cohetes chinos desarrollados con el objetivo de completar y eventualmente reemplazar la familia de lanzadores Long March 2 , 3 y 4 heredado de los inicios del programa espacial chino .
El CZ-5 utiliza nuevos motores eficientes y quema una mezcla semicriogénica de queroseno / oxígeno líquido , lo que permite a China tener un lanzador pesado comparable a los de otras grandes potencias espaciales. Este cohete debe jugar un papel central en el programa espacial del país al permitir en particular el montaje de la futura estación espacial china , ambiciosas misiones de exploración del sistema solar así como las versiones más pesadas de sus satélites de telecomunicaciones.
El primer vuelo del lanzador tiene lugar en 3 de noviembre de 2016y es un acierto. El cohete despegó de la nueva base de lanzamiento de Wenchang construida especialmente para su uso y ubicada en la isla de Hainan en el suroeste de China. El segundo disparo en2 de julio de 2017Es un fallo, víctima de un fallo de la primera etapa, que provoca una interrupción de los vuelos de dos años. El lanzador reanuda el servicio el27 de diciembre de 2019con éxito, la versión CZ-5B, optimizada para enviar cargas pesadas a órbita baja, realizó su primer vuelo en5 de mayo de 2020.
A principios de la década de 2000, China todavía utilizaba su primera generación de lanzadores ( Long March 2 , 3 y 4 ) derivados del misil balístico intercontinental DF-5 . De bajo rendimiento en comparación con los lanzadores de otras naciones espaciales, estos utilizan propelentes UDMH / N 2 O 4 tóxicos y costosos que están en proceso de ser prohibidos en todo el mundo. Con sus lanzadores, China puede colocar naves espaciales con una masa máxima de alrededor de 10 toneladas en órbita baja: carece de un lanzador pesado capaz de satisfacer las necesidades de su programa espacial en expansión. Esto requiere ahora colocar en órbita geoestacionaria para satélites de comunicaciones pesados, lanzar misiones de exploración del sistema solar ambiciosas ( misión de retorno de muestra del rover lunar Marte) y ensamblar componentes de la estación espacial china cuya masa unitaria se acerca a las 20 toneladas. Para satisfacer estas necesidades, el gobierno chino anunció el desarrollo de una nueva familia de lanzadores denominada Longue Marche 5 y que comprende en particular un lanzador pesado enFebrero de 2001 con el objetivo de un primer lanzamiento en 2008. Pero los recursos financieros correspondientes no se liberaron hasta 2007.
Se inicia la construcción de una planta para la fabricación de esta nueva familia de lanzadores en octubre de 2007. El sitio seleccionado está ubicado no lejos de las instalaciones portuarias de la ciudad costera de Tianjin para facilitar el transporte de los componentes de los lanzadores a la base de lanzamiento de Wenchang en la isla de Hainan, cuya construcción se inicia en paralelo. Esta instalación permite utilizar la vía marítima para el transporte de pisos de 5,2 metros de diámetro, cuyo tamaño es incompatible con el tamaño autorizado por el ferrocarril. Para este propósito se construyeron dos buques de transporte con un desplazamiento total de 9.080 toneladas cada uno, Yuan Wang-22 y Yuan Wang-23 .
La nueva planta, con un costo estimado de US $ 650 millones , tiene un área total de 500.000 m 2 . El primer tramo se completó en 2009.
La construcción de la base de lanzamiento de Wenchang, que comenzó en 2009, se completó en 2014. La base incluye dos plataformas de lanzamiento: una para el Long March 5 y la otra para el lanzador mediano Long March 7 . Este último inauguró las instalaciones con un exitoso primer vuelo que tuvo lugar el25 de junio de 2016.
El desarrollo de los motores para el nuevo lanzador comenzó en 2001 y las pruebas de banco lanzadas en 2005 se completaron a mediados de 2007. El primer lanzamiento repetidamente pospuesto del CZ-5 finalmente está programado para tempranonoviembre de 2016. Un modelo del lanzador Long March 5 llega a la base enseptiembre 2015para desarrollar las instalaciones de lanzamiento. A fines de agosto de 2016, el primer lanzador listo para volar fue enviado por mar desde la planta de Tanjin. El vuelo inaugural tiene lugar el3 de noviembre de 2016.
Cuando se lance el proyecto del lanzador Long March 5, debe desarrollarse en varias versiones con una capacidad de carga que va desde 10 toneladas a 25 toneladas en órbita baja y entre 6 toneladas a 14 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria . Todas las versiones comparten muchos componentes comunes como motores o etapas. Manteniendo el principio de componentes comunes, las diferentes versiones de lanzadores de esta familia recibieron posteriormente diferentes designaciones y el Long March 5 ahora solo designa la versión pesada de esta segunda generación de lanzadores Long March. Los otros miembros de esta familia son los lanzadores Long March 6 (lanzador ligero) y Long March 7 (lanzador mediano).
Componente | Origen | Caminata larga 5 | Caminata larga 6 | 7 de marzo largo |
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Carga útil de órbita baja : | 25 toneladas (CZ-5B) | 1,5 toneladas | 13,5 toneladas | |
Motor YF-100 | Nuevo | Propulsores de refuerzo | 1 st piso | - Hélices adicional - 1 er piso |
Motor YF-115 | Nuevo | - | 2 e piso | piso superior |
Motor YF-75 | 3 de marzo largo | 2 e piso | - | - |
El lanzador pesado Long March 5 está disponible en dos versiones. La versión básica (CZ-5) tiene dos etapas centrales y cuatro propulsores de refuerzo; se utilizará para dar servicio a la órbita sincrónica con el sol y a las órbitas altas. La versión CZ-5B se distingue por la ausencia de una segunda etapa: se utiliza para colocar cargas útiles pesadas de hasta 23 toneladas en órbita baja. El cohete está diseñado para una tasa de confiabilidad del 98% (los cohetes chinos actuales tienen una tasa de confiabilidad del 91%)
Carga útil | ||||
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Lanzacohetes | Masa | Altura |
Órbita baja |
Órbita GTO |
Caminata larga 5 | 867 toneladas | 57 metros | 25 toneladas (CZ-5B) | 14 t |
Ariane 5 ECA | 777 toneladas | 53 m | 21 t | 10,5 toneladas |
Atlas V 551 | 587 toneladas | 62 metros | 18,5 toneladas | 8,7 toneladas |
Delta IV pesado | 733 toneladas | 71 m | 29 t | 14,2 toneladas |
Halcón 9 pies | 549 toneladas | 70 metros | 23 t | 8,3 toneladas |
Protón -M / Briz-M | 713 toneladas | 58,2 m | 22 t | 6 t |
Angara A-5 / Briz-M | 773 toneladas | 55,4 metros | 24,5 toneladas | 5,4 toneladas |
H-IIB | 531 toneladas | 56,6 metros | 19 t | 8 t |
La versión básica CZ-5 incluye 2 etapas centrales con un diámetro de 5,2 metros y 4 propulsores de refuerzo, mientras que la versión CZ-5B se distingue por la ausencia de una segunda etapa. Finalmente, la versión básica puede recibir una tercera etapa. La versión básica tiene una altura de 57 metros para una masa de 867 toneladas. El CZ-5B tiene 53,7 metros de altura para una masa de 837 toneladas.
La primera etapa CZ-5-500 tiene 33,2 metros de altura y 5 metros de diámetro para una masa vacía de 20 toneladas. La estructura está hecha de aleación de aluminio. La etapa lleva 175 toneladas de propulsores y está propulsada por dos motores YF-77 desarrollados para esta generación de lanzadores que proporcionan un empuje unitario de 510 kilonewtons en el suelo (700 kN en vacío) al quemar una mezcla de hidrógeno líquido / oxígeno líquido. . . Estos motores propulsados por turbobomba son de combustión por etapas y ciclo abierto. La presión en la cámara de combustión es de 102 bares. Los motores tienen un impulso específico de 310 segundos en tierra y 426 segundos en vacío. Los tanques que tienen fondos separados están presurizados por los gases producidos por los motores. La duración de la combustión de la etapa es de aproximadamente 520 segundos.
La primera etapa es asistida durante el despegue por cuatro propulsores de refuerzo CZ-5-300 que proporcionan la mayor parte del empuje. Los cuatro propulsores tienen un diámetro de 3,35 metros y una longitud de 27,6 metros. Su masa en vacío es de 14 toneladas y la estructura es de aleación de aluminio. Los tanques tienen fondos separados. Son propulsados por dos motores de cohete direccionables YF-100 con un empuje unitario de 122 toneladas (aproximadamente 1180 kN ) en el suelo (1340 kN en vacío) quemando una mezcla de queroseno y oxígeno líquido . Este motor, cuyo desarrollo se inició en 2010, se basa en el motor ruso de diseño muy avanzado (combustión escalonada) RD-120 , cuyos ejemplares fueron adquiridos por China en la década de 1990. La presión en la cámara de combustión es de 180 bares. El motor tiene un impulso específico de tierra de 300 segundos y un vacío de 335 segundos. El empuje se puede modular del 65 al 100%. La duración de la combustión es de aproximadamente 170 segundos. Los motores se pueden orientar a lo largo de dos ejes para cambiar el eje de empuje. Los propulsores están presurizados por helio.
La segunda etapa CZ-5-HO tiene 11,5 metros de altura con un diámetro de 5 metros. Fabricado en aleación de aluminio, su estructura con los motores tiene una masa en vacío de 3,6 toneladas y el escenario lleva 26,5 toneladas de propulsores. Utiliza una versión mejorada del motor YF-75 (YF-75D) utilizado en los lanzadores existentes con un empuje total de 176,52 kN . El impulso específico es de 442 segundos. Los motores se pueden reiniciar varias veces. La relación de la sección de la boquilla es 80. El tiempo total de combustión es 650 segundos. Los motores están montados en un gato para la orientación del escenario. Durante las fases no propulsadas, la etapa utiliza pequeños motores auxiliares para mantener su orientación. Los tanques están presurizados por helio.
Para colocar la nave espacial en una órbita alta, el modelo base podrá utilizar una tercera etapa, que se puede volver a encender al menos una vez, derivada de la etapa Yuanzheng-1 (YZ-1) utilizada por el cohete Long March 3 desde 2015. La etapa Yuanzheng-2 (YZ-2) utiliza un par de motores cohete YF-50D que queman una mezcla hipergólica de UDMH y peróxido de nitrógeno . Cada motor tiene un empuje de 6,5 kN y un impulso de vacío específico de 315,5 segundos.
Se pueden utilizar dos tapones . La versión corta del lanzador CZ-5B utiliza una versión extendida de 20,5 metros y un diámetro interno de 4,5 metros (diámetro externo de 5,2 metros) que se puede utilizar, por ejemplo, para lanzar los módulos de la estación del espacio chino . La versión del tocado que utiliza el modelo básico es de 12,27 metros de largo.
Versión | CZ-5 | CZ-5B | ||||
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Principales características | ||||||
Pisos | 2.5 | 1,5 | ||||
Altura | 57 metros | 53,7 metros | ||||
Diámetro | 5,2 m | |||||
Misa en el lanzamiento | 867 toneladas | 837 toneladas | ||||
Empuje | 10 524 kN | |||||
Carga útil |
Órbita síncrona solar : 15 t Órbita de transferencia geoestacionaria : 13 t |
órbita baja : 23 t | ||||
Gorra | ||||||
Altura | 12,3 m / 20,5 m | |||||
Diámetro | 5,2 m | |||||
Masa | ? | |||||
Propulsores de refuerzo | ||||||
Designacion | CZ-5-300 | |||||
Número | 4 | |||||
Altura | 27,6 metros | |||||
Diámetro | 3,35 metros | |||||
Masa total (incluidos los propulsores ) | K-3-1: 616 t (560 t propulsores) |
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Propulsión | 2 x YF-100 por propulsor (empuje total 4821 kN) |
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Ergols | Queroseno y oxígeno líquido | |||||
Tiempo ardiente | 170 s | |||||
1 st piso | ||||||
Designacion | H-5-1 | |||||
Altura | 31 m | |||||
Diámetro | 5 m | |||||
Masa de lanzamiento (incluidos los propulsores) | 173 t (158,6 t de propulsores) | |||||
Propulsión | YF-77 x 2 (empuje total: 1373 kN) | |||||
Ergols | Hidrógeno y oxígeno líquido | |||||
Tiempo ardiente | 485 segundos | |||||
2 e piso | ||||||
Designacion | H-5-2 | - | ||||
Altura | 10 m | - | ||||
Diámetro | 5 m | - | ||||
Masa de lanzamiento (incluidos los propulsores) | 29,5 t (27,5 t de propulsores) | - | ||||
Propulsión | YF-75D (empuje 196 kN) | - | ||||
Ergols | Hidrógeno y oxígeno líquido | - | ||||
Tiempo ardiente | 600 s | - |
El único complejo de lanzamiento para el lanzador Long March 5 se encuentra en la base de Wenchang, inaugurada en 2014 y ubicada en la isla de Hainan en el suroeste de China. Los componentes del cohete son transportados desde su sitio de fabricación en grandes contenedores por un carguero que los descarga en el pequeño puerto de Qinglan ubicado en Sanya a unas pocas decenas de kilómetros de la base. Los diversos elementos del lanzador, así como la carga útil, se ensamblan en el edificio "501" en posición vertical utilizando una grúa ubicada en este edificio. El edificio de 99,4 metros de altura tiene 15 pisos, incluido uno en el sótano para permitir que los equipos trabajen en el lanzador. El cohete se coloca en una plataforma móvil que viaja sobre dos vías férreas separadas por 20 metros. La plataforma tiene un mástil umbilical que incluye 6 brazos de alimentación, propulsores, etc. ubicado a diferentes alturas. Una vez finalizado el montaje, la plataforma transporta el lanzador en 2-3 horas hasta la plataforma de lanzamiento 101 ubicada a 2,8 km del edificio de montaje.
El vuelo inaugural del lanzador Long March 5 tuvo lugar el 3 de noviembre de 2016 : el lanzador despega a las 12:43 UT y la fase de propulsión avanza de manera nominal. El lanzamiento se lleva a cabo desde la plataforma de lanzamiento de la plataforma de lanzamiento de Wenchang para el lanzador construido en la base en la isla de Hainan en el suroeste de China. Después de los cohetes Long March 6 (lanzador ligero de propulsante líquido), Long March 11 (propulsor sólido ligero) y Long March 11 (lanzador medio) , este es el cuarto lanzador chino en realizar su primer vuelo en un período de 14 meses. Esta primera misión del lanzador pesado está destinada a probar su funcionamiento. Utiliza la versión cubierta de dos etapas de la etapa superior YZ-2 y lleva el satélite experimental Shijian-17 YZ-2. El conjunto formado por el escenario superior y Shijian-17 tiene una masa estimada de unas 13 toneladas.
Para su segundo vuelo que tiene lugar en 2 de julio de 2017, el lanzador Long March 5 colocará un satélite de telecomunicaciones experimental de 7,5 toneladas en la órbita geoestacionaria Shijian-18 . Esta es la primera vez que utiliza la plataforma DFH-5 , que utiliza las técnicas más avanzadas y es el satélite más grande lanzado por China. 5 minutos y 47 segundos después del despegue, el video transmitido por el cohete muestra la aparición de un chorro de gas blanco que parece resultar de una brecha en el conjunto de propulsión de la primera etapa. El apagado programado después de 465 segundos de vuelo tuvo lugar 105 segundos después, lo que parece indicar que el sistema de pilotaje del lanzador intentó compensar un empuje insuficiente . La segunda etapa toma el control pero se apaga después de solo 3 minutos y 15 segundos, un tiempo mucho más corto que el programado. Tan pronto como se apaga la primera etapa, el lanzador, cuya velocidad es insuficiente, pierde altitud. El satélite no se pone en órbita. La pérdida, según algunas fuentes, se estima en 1.800 millones de yuanes (232 millones de euros) y retrasará las misiones lunares previstas. El fallo se atribuye al fallo estructural de una turbobomba de un motor YF-77 de la primera etapa. La inmovilización del lanzador tiene importantes consecuencias en el cronograma del ambicioso programa de exploración lunar del país.
Después de una larga pausa de más de dos años, el lanzador realizó un tercer vuelo exitoso en 27 de diciembre de 2019colocando el satélite de telecomunicaciones Shijan-20 en órbita geoestacionaria. Esto inaugura una nueva plataforma DFH-5 con un rendimiento de banda Ka de 70 gigabits de datos por segundo y con un enlace descendente de láser infrarrojo de hasta 4.8 gigabits / segundo.
El primer vuelo de la versión 5B tuvo lugar el 5 de mayo de 2020 a las 10 a.m. UTC, y CASC confirmó el lanzamiento exitoso 20 minutos después del despegue. Esta versión sin segunda etapa es capaz de colocar más de 22 toneladas en órbita baja y tiene un carenado de 20,5 m de largo y 5,2 m de diámetro. La carga útil se coloca en órbita 488 segundos después del despegue. Es un prototipo de la nave espacial tripulada china de próxima generación , de 8,8 m de largo y 21,6 toneladas de peso. La nave espacial realiza siete maniobras de elevación de la órbita utilizando su propia propulsión, alcanzando un pico de unos 8.000 km , con el fin de probar una reentrada a alta velocidad similar a un regreso de la órbita lunar. Enciende su propulsión una última vez8 de mayohasta las 5 h 21 UTC para desorbitar. El módulo de tripulación y el módulo de servicio se separan a las 5 h 33 UTC. La velocidad durante la reentrada atmosférica supera los 9 km / s . La cápsula ralentiza su descenso con tres paracaídas, amortiguando el impacto final con el suelo mediante airbags a las 5 h 49 UTC en el desierto de Mongolia Interior Dongfeng, finalizando la misión a las 67 horas del buque.
Durante el lanzamiento, el Long March 5B también inserta su escenario central en una órbita elíptica de 151 por 317 km con una inclinación de 41 grados. El escenario vacío tiene entonces una masa de unas 20 toneladas, con una longitud de 31,7 my un diámetro de 5 m . La11 de mayo de 2020a las 15 h 33 UTC, el escenario entra a la atmósfera sobre el Océano Atlántico , sin causar daños. Quince minutos antes, sobrevolaba la ciudad de Nueva York a solo 170 km sobre el nivel del mar. Por tanto, se evitó un posible accidente. Es el objeto más grande en realizar una reentrada incontrolada desde la desintegración de la estación espacial soviética Salyut 7 en 1991 .
Resultado | Vuelo n ° | Fecha de lanzamiento (UTC) | Base de lanzamiento | Modelo | Carga (s) útil | Orbita | Observaciones | ||
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✓ | Y1 | 3 de noviembre de 2016 | Wenchang , ZL-101 | 5 | Shijian 17, satélite de telecomunicaciones | GEO | |||
✕ | Y2 | 2 de julio de 2017 | Wenchang , ZL-101 | 5 | Shijian 18, satélite de telecomunicaciones | GTO | Fallo : Fallo técnico de uno de los motores del cohete en la primera etapa del lanzador. | ||
✓ | Y3 | 27 de diciembre de 2019 | Wenchang , ZL-101 | 5 | Shijian 20, satélite de telecomunicaciones | GTO | |||
✓ | 5B-Y1 | 5 de mayo de 2020 | Wenchang , ZL-101 | 5B | Nave espacial tripulada de próxima generación | LEÓN | Primer vuelo del CZ-5B | ||
✓ | Y4 | 23 de julio de 2020 | Wenchang , ZL-101 | 5 | Tianwen-1 , sonda marciana, módulo de aterrizaje, orbitador y rover | TMI | |||
✓ | Y5 | 23 de noviembre de 2020 | Wenchang , ZL-101 | 5 | Chang'e 5 , sonda de retorno de muestras lunares | TLI | |||
✓ | 5B-Y2 | 29 de abril de 2021 | Wenchang , ZL-101 | 5B | Tianhe , módulo central de la Estación Espacial China | LEÓN |
Número de vuelo | Con fecha de | Versión | Sitio de lanzamiento | Carga útil | Orbita | Resultado |
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5B-Y3 | 2021 | 5B | Wenchang , ZL-101 | Wentian , módulo experimental de la futura estación espacial china | LEÓN | Planificado |
5B-Y4 | 2022 | 5B | Wenchang , ZL-101 | Mengtian , módulo experimental de la futura estación espacial china | LEÓN | Planificado |
Y6 | 2024 | 5 | Wenchang , ZL-101 | Chang'e 6 , sonda de retorno de muestras lunares | TLI | Planificado |
Y7 | 2024 | 5B | Wenchang , ZL-101 | Xuntian , telescopio espacial | LEÓN | Planificado |