来自航天文昌科普基地11月1日的消息，我国新一代高轨中型运载火箭“长征七号甲”遥三运载火箭将于12月23日下午[1]，在文昌航天发射场发射升空，执行又一次重量级的高轨发射任务。

自诞生以来，“长征七号甲”(又称“长征七号A”)就备受瞩目，不仅因为其重要的高轨发射能力，还在于该火箭未来将具备更强大更全面的运载能力。

同步转移轨道是开始，探月、探火、探小行星都在技能包内！

作为新一代“高轨新兵”，“长七甲”地球同步转移轨道（GTO）运力不少于7吨，填补了我国GTO运力5.5吨至7吨的空白，使我国高轨火箭形成更加优化、合理的能力布局。对于这型高轨专用箭而言，其存在的意义可远不止于GTO，其设计奔月轨道（TLI）运力不低于5吨，200 5000千米零倾角轨道运力不低于5.5吨[2]。此外，“长七甲”未来还可执行火星探测、小行星探测的发射任务，运力虽不及我国现役高轨运力之王——“长五”，但是比起长三甲系列具有明显优势。

运力还将进一步提升

作为一型中型火箭，“长七甲”不少于7吨的GTO运力已经处于世界中型火箭的领先水平，接近“猎鹰九号”和“质子M”等现役大型火箭，是一型运力偏大的中型火箭。

进一步来说，衡量火箭性能的最重要指标之一是运载系数，“长七甲”起飞重量约573吨，GTO运载系数为1.22%，这比起“猎鹰九号”的1.51%（起飞质量549吨，GTO运力8.3吨[3]）自然是有明显差距的。别着急！未来YF100液氧煤油发动机还将进一步提升推力，同时优化火箭各模块方案，采用更大尺寸整流罩，“长七甲”的运力还将变得更强大！

国内首次芯级、助推“集束式分离”，为火箭复用的重要一步！

在火箭分离方面，“长七甲”与其它捆绑式火箭有很大不同，它的助推器和芯一级不单独分离，而是在火箭起飞后173秒左右一起与芯二级实现集束式分离。这种设计的优点之一在于可以减少一套分离系统，从而降低系统复杂度，提升火箭可靠性和经济性。

要实现集束式分离，首先要确保助推器和芯一级的燃料同时用尽，这必须通过调整助推器和芯一级燃料的加注量、调整发动机工作时序、调整一二级反推火箭位置等才能实现。为此，“长七甲”芯一级、芯二级减少了燃料加注量，使得三级构型火箭“长七甲”比起二级构型火箭“长七”的起飞重量还更轻。

“长七甲”是国内第一型实现助推器与芯一级集束式分离的捆绑火箭，这有助于精准实现火箭箭体的落区控制，可大幅减少箭体落区数量和减小对落区的影响。同时，集束式分离的成功测试，是捆绑式火箭回收复用的重要一步，为我国尽早实现火箭复用积累重要数据。未来，集束式回收复用技术将首先应用在“长征八号R”上面，而采用相同模块构型的“长七甲”也有望实现回收复用。

作为新一代高轨专用箭，“长七甲”有效填补了我国GTO运力5.5吨至7吨的空白，但这还只是开始，被寄予厚望的“长七甲”还将在低倾角轨道发射、月球探测、火星探测乃至小行星探测方面发挥重要作用。同时，通过提升发动机推力、优化火箭各模块方案、采用更大尺寸整流罩，“长七甲”的运力将得到进一步增强，进而提升对各类任务的适应能力。最后，在集束式分离方面的成功探索，是我国实现捆绑式火箭集束式回收复用的重要一步，未来有望看到可回收复用的“长七甲”。

作者：大白高国

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参考资料

[1]消息引自航天文昌科普基地发布https://mp.weixin.qq.com/s/2-ZBTGRDEXJTAg3rprsKFg

[2]部分引自中国航天报发布https://mp.weixin.qq.com/s/4XkKkdLQqhddqmAwDIHeGg

[3]数据引自SpaceX官网https://www.spacex.com/vehicles/falcon-9/