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文昌西昌皆港湾
9月13日晚，也就是刚刚，长征七号A运载火箭在文昌发射场发射升空，成功将中星1E卫星送入预定轨道。
▲发射成功！（图源：中国运载火箭技术研究院）
从海南文昌升空的火箭，咱们已经很熟悉：发射空间站舱段的长征五号B、发射货运飞船的长征七号和我国新一代中型运载火箭长征八号。长七A是什么火箭？虽然它已经亮相好几次，仍然是我国长征家族中的新面孔。咱们再来认识一下吧。
长征七号A由航天科技集团所属的中国运载火箭技术研究院研制。作为新一代中型高轨三级液体捆绑式运载火箭，未来可望取代长征三号甲系列，成为我国发射地球同步轨道（GEO）的主要运载工具。
▲长征七号A火箭（图源：航天科技集团）
如果说长五B是长征家族年轻一代里的“大胖墩”，长七A就是“长腿青年”了，其长细比超过18，基本与SpaceX公司的猎鹰9号火箭相当。在使用4.2米整流罩情况下，长七A总长60.13米，芯一、二级直径3.35米，芯三级直径3米，单个助推器直径2.25米，火箭起飞质量约573吨。
一般来说，大的长细比能减小火箭飞行过程中的气动阻力，但也会存在弯曲刚度差、飞行中弹性振动不稳定的缺点。因此，瘦高火箭对姿态控制和设计能力有着很高的要求，这充分体现了如今我国的火箭设计与控制能力。
既然名字叫长征七号A，这位“瘦高青年”肯定与天舟飞船的御用座驾长征七号有着密切关系。它们之间的关系类似于长征五号与长征五号B，都是基于相同模块开发的同一系列、不同功能的火箭，加一级则可赴高轨，减一级则用于近地轨道。“模块化、组合化、系列化”为今天全球运载火箭研制的基本思路，即便打一发则烧掉超过十亿美元的美国SLS火箭，也是航天飞机和德尔塔火箭成熟模块重新组合的产物。
▲长七A火箭结构（图源：航天科技集团）
长征七号A的一级、二级及助推器继承自更早亮相的长征七号，基础型号采用120吨级推力的YF-100发动机和18吨级推力的YF-115发动机。值得一提的是，随着技术进步，长征家族的新一代运载火箭均不再使用可常温储存、但有剧毒和强腐蚀性的四氧化二氮与偏二甲肼组合，而是使用无毒无害的液氧、煤油等燃料的组合。
长征七号A作为一款主打地球同步轨道的运载火箭，其三子级继承自现役金牌火箭长征三号甲系列的液氢液氧末级，采用YF-75发动机（及改进型号），具备二次启动能力。长征七号A同时具备文昌和西昌发射的能力，而兼顾西昌发射也是长七A瘦高的主要原因。西昌发射场作为目前我国最主要的地球同步轨道卫星发射地，深居四川大凉山中，因此箭体直径必须考虑火车运输的极限，而依靠海运的文昌发射场就没有这样的限制。
▲凉山深处发射场（图源：西昌卫星发射中心）
与地球同步转移轨道（GTO）运力14吨的大力士长征五号相比，长七A作为一款中型火箭，基础型号的GTO运力约为7吨。从市场需求的角度来看，7吨运力覆盖了世界上绝大多数同步轨道卫星的重量（6-7吨）——目前我国主流的东方红四号增强型平台含载荷，重量就是6-7吨。相信随着东方红五号平台的逐步实装，长七A的后续型号运力也将上涨，并通过发射频次的增加成为文昌和西昌的下一代“金牌火箭”。
参考文献：
[1]徐利杰, 范瑞祥, 王旭. 长征七号甲运载火箭总体方案及发展展望[J]. 导弹与航天运载技术, 2022(000-002).
[2]王小军, 徐利杰. 我国新一代中型高轨运载火箭发展研究[J]. 宇航总体技术, 2019(5):9.
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第 446期