Der 400. Start steht unmittelbar bevor, und die Raketen der Long March-Serie haben eine wunderbare Reise ins All vor sich

Am 27. November 2021 führte China im Satellitenstartzentrum Xichang den 399. Start der Trägerraketenserie „Langer Marsch“ durch, der 400. Start der Trägerraketenserie „Langer Marsch“ innerhalb dieses Jahres steht also unmittelbar bevor. Darüber hinaus hat China in diesem Jahr bis zum 27. November 47 Trägerraketenstarts durchgeführt. Damit stellt es nicht nur einen neuen Jahresrekord für Chinas Starts dar, sondern dürfte nach 2018 und 2019 auch wieder den ersten Platz weltweit bei den jährlichen Trägerraketenstarts einnehmen.

Obwohl China auch andere Trägerraketentypen wie „Storm“, „Pioneer“, „Kuaizhou“ und „Hyperbola“ gestartet hat, sind diese in vielerlei Hinsicht nicht mit der „Langer Marsch“ zu vergleichen, beispielsweise hinsichtlich Tragfähigkeit, Anzahl der Starts, Modelltypen, Bahngenauigkeit usw. Daher sind die Raketen der „Langer Marsch“-Serie die absolute Kraft unter Chinas Trägerraketen und eine wahre „Nationalmannschaft“, die wesentlich zur rasanten Entwicklung der chinesischen Luft- und Raumfahrtindustrie beigetragen hat.

Ein Blick auf die Trägerraketenserie „Langer Marsch“

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Brillanz schaffen

In den letzten Jahrzehnten hat die Raketenserie „Langer Marsch“ dank der unermüdlichen Anstrengungen mehrerer Generationen chinesischer Raketeningenieure eine außergewöhnliche technische Entwicklung durchlaufen: vom Antrieb bei Raumtemperatur zum kryogenen Antrieb, von der Reihenschaltung zur Parallelschaltung, von der niedrigen Umlaufbahn zur hohen Umlaufbahn, von „eine Rakete, ein Satellit“ zu „eine Rakete, mehrere Satelliten“, vom Start künstlicher Erdsatelliten zum Start bemannter Raumfahrzeuge und Raumsonden und vom Start an Land zum Start vom Meer aus. Mittlerweile sind sie in der Lage, unterschiedliche Nutzlasttypen in niedrige, mittlere und hohe Umlaufbahnen zu bringen und haben hinsichtlich Schub, Erfolgsrate, Starthäufigkeit, Genauigkeit beim Einschwenken in die Umlaufbahn und Anpassungsfähigkeit das Niveau von Raketen der Weltklasse erreicht.

Es dauerte 37 Jahre, bis die ersten 100 Raketenstarts der Langer-Marsch-Serie durchgeführt wurden. die zweiten 100 Starts dauerten mehr als 7 Jahre; die dritten 100 Starts dauerten mehr als 4 Jahre; und die vierten 100 Starts dauerten nur etwas mehr als zwei Jahre, was Chinas Geschwindigkeit, Größe, Stärke und Weisheit voll und ganz demonstrierte.

Die „Langer Marsch 2E“, allgemein bekannt als „Langer Marsch 2F“, ist Chinas erste seriell-parallele Rakete.

Seit dem Jungfernflug der Rakete „Langer Marsch 1“ am 24. April 1970 wurden im Rahmen der Raketenserie „Langer Marsch“ 19 Grundstufen und fünf Oberstufen (die Oberstufe ist die der Grundstufenrakete hinzugefügte Raketenunterstufe mit einem unabhängigen Steuerungs- und Antriebssystem) eingesetzt und damit mehr als 600 Raumfahrzeuge erfolgreich ins All geschickt.

Chinas frühe Raketen des „Langer Marsch“ waren verbesserte ballistische Raketen und es wurden etwa 13 Modelle entwickelt und gestartet. Später verbesserte China angesichts der steigenden Nachfrage nach der Entwicklung von Weltraumressourcen und des zunehmend härter umkämpften Marktes für kommerzielle Trägerraketen seine ursprünglichen Raketen weiter und entwickelte gleichzeitig sechs große, mittlere und kleine Trägerraketen der neuen Generation.

Bei der Entwicklung der neuen Generation von Trägerraketen stehen Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit im Vordergrund. Sie verwenden ungiftige, umweltfreundliche, kostengünstige Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff- oder Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Impulsmotoren mit hohem spezifischen Wirkungsgrad sowie große Durchmesser und wenige Stufen. Durch Modularisierung, Kombination und Serialisierung haben sie ihre Tragfähigkeit vervielfacht, Kosten gesenkt und die Erfolgsquote bei Markteinführungen erhöht.

120 Tonnen Flüssigsauerstoff/Kerosin-Raketentriebwerk

China wird in Zukunft auch modernere Trägerraketen entwickeln und starten, darunter intelligente Trägerraketen, wiederverwendbare Trägerraketen, bemannte Trägerraketen der neuen Generation und Schwerlastträgerraketen.

Bei der bemannten Trägerrakete der neuen Generation handelt es sich um eine äußerst zuverlässige und sichere bemannte Rakete, die gemäß dem Entwicklungsplan des bemannten Raumfahrtprogramms Chinas zum Start der neuen Generation bemannter Raumfahrzeuge Chinas entwickelt wurde. Es besteht aus einem Booster, der ersten Kernstufe, der zweiten Kernstufe, der dritten Kernstufe, einem Rettungsturm und einer Verkleidung. Die Rakete ist etwa 90 Meter lang und wiegt beim Start etwa 2.000 Tonnen. Es kann eine Nutzlast von 25 Tonnen direkt in die Erde-Mond-Transferbahn oder eine Nutzlast von 70 Tonnen in eine niedrige Erdumlaufbahn schicken.

Die neue Generation bemannter Raketen wird nach den höchsten Sicherheitsstandards für bemannte Flüge konstruiert. Die Raketen können in Zukunft für bemannte Monderkundungen eingesetzt werden und werden die Verbesserung und Weiterentwicklung der chinesischen Trägerraketentechnologie sowie die Fähigkeit, in den Weltraum ein- und auszureisen, rasch vorantreiben.

Modell der bemannten Trägerrakete der neuen Generation

Die Schwerlastträgerrakete „Langer Marsch 9“ ist derzeit hinsichtlich der Tragfähigkeit Chinas größte Rakete. Die Staatliche Verwaltung für Wissenschaft, Technologie und Industrie zur Landesverteidigung begann 2010 mit der Demonstration und legte 2015 offiziell den technischen Plan für Schwerlast-Trägerraketen vor.

Die Kernstufe hat einen Durchmesser von 9,5 Metern und ist parallel mit vier Boostern mit jeweils 5 Metern Durchmesser verbunden, die jeweils mit zwei Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken mit 4.800 kN Schub ausgestattet sind. die erste Kernstufe ist mit vier Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken mit je 4.800 kN Schub ausgestattet; die zweite Kernstufe ist mit zwei Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff-Triebwerken mit einem Vakuumschub von 2.200 kN ausgestattet; und die dritte Kernstufe ist mit vier Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff-Triebwerken mit einem Vakuumschub von 220 kN ausgestattet.

Es kann eine Reihe von Modellen mit einer Tragfähigkeit von 140 Tonnen in einer niedrigen Erdumlaufbahn, einer Tragfähigkeit von 50 Tonnen in einer Transferumlaufbahn Erde-Mond und einer Tragfähigkeit von 35 Tonnen in einer Transferumlaufbahn Erde-Mars bauen. Der Erstflug soll etwa im Jahr 2028 stattfinden.

Die umfassenden Leistungsindikatoren dieser Schwerlast-Trägerrakete haben das fortgeschrittene Niveau internationaler Trägerraketen erreicht. Nach der erfolgreichen Entwicklung der Schwerlast-Trägerrakete kann sie künftig die Missionsanforderungen wichtiger nationaler wissenschaftlicher und technologischer Aktivitäten erfüllen, wie etwa die inländische Erforschung des Weltraums und die Errichtung einer Mondbasis. Damit wird sichergestellt, dass Chinas Trägerraketentechnologie noch vor 2030 in die weltweit erste Liga aufsteigen wird.

Von links: Modelle von Langer Marsch 9, 5B, 7A und 6A

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Alt, aber stark

Bei den Raketen der Serien „Langer Marsch“ 2, 3 und 4, die China noch immer verwendet, handelt es sich um Trägerraketen, die gegenüber früheren ballistischen Raketen verbessert wurden. Sie werden verwendet, um Raumfahrzeuge in niedrigen, hohen und polaren Umlaufbahnen zu starten.

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Near Earth-Serie

Am 24. April 1970 startete Chinas erste Trägerrakete, die „Langer Marsch 1“, erfolgreich den ersten künstlichen Satelliten Chinas. Das Gewicht des Satelliten übertraf das Gesamtgewicht der ersten künstlichen Satelliten, die von der Sowjetunion, den Vereinigten Staaten, Frankreich und Japan gestartet wurden, und legte damit den Grundstein für die Entwicklung der Raketenserie „Langer Marsch“.

Die „Langer Marsch 1“ ist eine dreistufige Rakete. In der ersten und zweiten Stufe kamen dieselben Flüssigkeitsraketen zum Einsatz, die China damals zum Abschuss strategischer Langstreckenraketen einsetzte, und bei der dritten Stufe handelte es sich um eine neu entwickelte Feststoffrakete. Die Rakete verfügt über eine Tragfähigkeit von 300 Kilogramm für erdnahe Umlaufbahnen und hat damit eine umfassende technische Grundlage für die Entwicklung der mehrstufigen Raketentechnologie Chinas sowie für die Beherrschung der Stabilitäts- und Lageregelungstechnologien für mehrstufige Raketen geschaffen. Aufgrund seiner geringen Transportkapazität wird der Lange Marsch 1 nicht mehr eingesetzt.

Die Rakete „Langer Marsch 1“ bereitet den Start des Satelliten „Dongfanghong 1“ vor

Die Unterserie „Langer Marsch 2“ wird hauptsächlich zum Starten verschiedener Raumfahrzeuge in erdnahen Umlaufbahnen im Satellitenstartzentrum Jiuquan verwendet. Es handelt sich um einen zweistufigen oder zweieinhalbstufigen Typ (der parallele Booster zählt als halbe Stufe). China hat nacheinander die Raketen „Langer Marsch“ 2, 2C, 2D, 2E, 2F usw. in Betrieb genommen, die alle unsymmetrische Dimethylhydrazin/Distickstofftetroxid-Treibmittel für Raumtemperatur verwenden.

Darunter befindet sich die Rakete „Langer Marsch 2“, eine zweistufige Rakete, die auf Grundlage des Prototyps einer ballistischen Langstreckenrakete entwickelt wurde und über eine Tragfähigkeit von 2,1 Tonnen in einer niedrigen Erdumlaufbahn verfügt. Im Jahr 1975 schloss es die Startmission des ersten bergbaren Satelliten Chinas ab und wurde inzwischen außer Dienst gestellt.

Die noch immer im Einsatz befindliche Langer Marsch 2C ist eine verbesserte Version der Langer Marsch 2. Sie verfügt über ein Flüssigkeitsraketentriebwerk mit hohem Schub, hat einen längeren Pfeil und ihre Transportkapazität für erdnahe Umlaufbahnen wurde auf 4,1 Tonnen erhöht. Auch die Zuverlässigkeit wurde deutlich verbessert. Es war die Grundlage für die Entwicklung vieler nachfolgender Raketen der Unterserie „Langer Marsch“. Es wird hauptsächlich zum Starten von Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen verwendet, weist eine hohe Erfolgsquote auf und wurde mit dem „National Quality Gold Award“ ausgezeichnet.

Der derzeit im Einsatz befindliche Langer Marsch 2D basiert auf dem Langen Marsch 2 und verwendet die Methode, die Treibstofffüllmenge zu erhöhen, um den Startschub zu erhöhen. Seine Transportkapazität für erdnahe Umlaufbahnen beträgt 3,7 Tonnen.

Langer Marsch 2D startet den Satelliten Jilin-1

Die Langer Marsch 2E, die 1990 zum ersten Mal erfolgreich gestartet wurde, ist Chinas erste seriell-parallele Rakete. Seine Kernstufe ist eine weitere verbesserte Version der Langer Marsch 2C und in der ersten Stufe sind vier Booster gebündelt, wodurch die Transportkapazität für erdnahe Umlaufbahnen auf 9,2 Tonnen steigt. Bei der Rakete Langer Marsch 2E/ETS handelt es sich um eine Langer Marsch 2E-Rakete mit einer festen Oberstufe, der ETS, die auf der zweiten Stufe installiert ist. Es wurde zum Start großer Kommunikationssatelliten für Australien, Hongkong, China und die Vereinigten Staaten verwendet und wurde inzwischen außer Dienst gestellt.

Die zweieinhalbstufige Trägerrakete „Langer Marsch 2F“ ist Chinas erste bemannte Trägerrakete und wurde 1999 zum ersten Mal erfolgreich gestartet. Ihre Transportkapazität in erdnahen Umlaufbahnen beim Start bemannter Raumfahrzeuge beträgt 8,1 Tonnen und ihre Transportkapazität in erdnahen Umlaufbahnen beim Start von Weltraumlabors beträgt 8,6 Tonnen. Es wurden 13 Raumfahrzeuge der „Shenzhou“-Serie und zwei „Tiangong“-Weltraumlabore erfolgreich gestartet.

Die Rakete „Langer Marsch 2F“ verwendet weitgehend ein redundantes Design, verbessert die Güte- und Prüfstandards der Komponenten, konstruiert den Motor im Hinblick auf eine höhere Zuverlässigkeit und verfügt über zusätzliche Fehlererkennungs- und -verarbeitungs- sowie Fluchtsysteme, wodurch die Zuverlässigkeit der Rakete auf 98 % steigt. Auf der Raketenspitze befindet sich ein Rettungsturm, der einem Blitzableiter ähnelt und die Sicherheit der Astronauten auf 0,99996 % gewährleisten kann. Das heißt, bei durchschnittlich 100.000 Starts kann die Rakete nur viermal nicht entkommen.

Der „Langer Marsch 2F“ mit einem Rettungsturm auf der Spitze startet das bemannte Raumschiff Shenzhou

Um die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten, wurde die Selbstzerstörungsfunktion der Langer Marsch 2F deaktiviert. Um die Flugstabilität der Rakete zu gewährleisten, Fluchtzeit zu gewinnen und die Fluchterfolgsrate zu erhöhen, wurde der Rakete ein Heckflossensystem hinzugefügt. Darüber hinaus werden vertikale Montage-, Test- und Transportmethoden eingesetzt, wodurch die Startvorbereitungszeit erheblich verkürzt wird.

Der Lange Marsch F wird vertikal zum Startbereich übertragen

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Hochschienenserie

Die von China nacheinander entwickelten Trägerraketen „Langer Marsch“ 3, 3A, 3B und 3C sind Dreistufen- bzw. Dreieinhalbstufentypen und werden hauptsächlich zum Starten verschiedener Raumfahrzeuge in mittleren und hohen Umlaufbahnen im Satellitenstartzentrum Xichang verwendet. Was sie gemeinsam haben: Es handelt sich um dreistufige Flüssigkeitsraketen, wobei die erste und zweite Stufe Treibstoffe mit Raumtemperatur verwenden und die dritte Stufe kryogene Treibstoffe aus flüssigem Sauerstoff/flüssigem Wasserstoff verwendet. Sie können mehrfach gestartet werden und Nutzlasten direkt in eine geosynchrone Transferbahn befördern, ihre Transportkapazitäten sind jedoch unterschiedlich.

Der auf der Langer Marsch 2C basierende Langer Marsch 3 war mit einer kryogenen Oberstufe mit flüssigem Sauerstoff/flüssigem Wasserstoff als Treibstoff ausgestattet und verfügte über eine Transportkapazität für den geosynchronen Transfer in die Umlaufbahn von 1,6 Tonnen. Damit war China das dritte Land der Welt, das eine Niedertemperatur-Hochenergie-Antriebstechnologie beherrschte, und das zweite Land, das die Sekundärzündungstechnologie für kryogene Triebwerke in großen Höhen beherrschte. Der erste erfolgreiche Start der Rakete fand im Jahr 1984 statt und im Jahr 1990 gelang der Start des Satelliten Asia-1, was einen Durchbruch für Chinas internationale kommerzielle Raketenstartdienste darstellte.

Im Jahr 1994 gelang der erste erfolgreiche Start der Rakete Langer Marsch 3A. Es basiert auf der Langer Marsch 3, verfügt über ein verbessertes Kryo-Triebwerk der dritten Stufe und beherrscht vier Schlüsseltechnologien, beispielsweise ein digitales Kleinsteuerungssystem. Es kann 2,6 Tonnen Nutzlast in eine geosynchrone Transferbahn bringen. Mithilfe der Dongfanghong-3-Satellitenplattform wurden mehrere künstliche Erdsatelliten gestartet, darunter auch die Mondsonde Chang'e-1.

Eine Rakete vom Typ Langer Marsch 3A bereitet den Start der Mondsonde Chang'e 1 vor

Der später entwickelte und gestartete Langer Marsch 3B ist ein Langer Marsch 3A mit vier Boostern, die auf der ersten Stufe gebündelt sind. Die zweite Stufe wird verlängert und mit 20 Tonnen Treibstoff angereichert, wodurch die geosynchrone Transferbahn auf 5,5 Tonnen angehoben wird. Der Erststart erfolgte im Jahr 1997 erfolgreich und ist derzeit Chinas wichtigste Rakete für den Start hochorbitaler Raumfahrzeuge. Das Unternehmen hat zahlreiche nationale und internationale Kommunikationssatelliten erfolgreich gestartet und auch zahlreiche Navigationssatelliten und Mondsonden ins All geschickt.

Die Langer Marsch 3C ist eine Langer Marsch 3A-Rakete mit zwei Boostern an der ersten Stufe und damit Chinas erste nicht vollständig symmetrische Rakete. Seine Transportkapazität für die geosynchrone Transferbahn beträgt 3,8 Tonnen und liegt damit zwischen der von Langer Marsch 3A (2,6 Tonnen) und der von Langer Marsch 3B (5,5 Tonnen). Es füllt eine Lücke in Chinas Transportkapazität für hochorbitale Raketen und bildet eine echte Ergänzung der Raketentransportkapazitäten. Die Einführung erfolgte im Jahr 2008.

Die Rakete „Langer Marsch 3C/Yuanzheng 1“, die den BeiDou-3 startete

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Polar Orbit-Serie

China hat die Langer-Marsch-4-Serie entwickelt und gestartet. Dabei handelt es sich um dreistufige Trägerraketen mit Raumtemperatur. Sie werden hauptsächlich zum Starten verschiedener polarumlaufender Satelliten im Satellitenstartzentrum Taiyuan verwendet. Der erste erfolgreiche Start der Langer Marsch 4 fand im Jahr 1988 statt.

Die spätere Langer Marsch 4A verfügt über eine polarumlaufende Satellitentragfähigkeit von 1,5 Tonnen; der auf seiner Basis entwickelte Langer Marsch 4B verfügt über eine Satellitentragfähigkeit von 1,9 Tonnen für polarumlaufende Satelliten; Der Langer Marsch 4C ist eine Verbesserung gegenüber dem Langer Marsch 4B und verfügt über eine Transportkapazität für polarumlaufende Satelliten von 2,8 Tonnen. Das Raketentriebwerk der dritten Stufe ist mit einer Sekundärstartfunktion ausgestattet.

In allen Phasen ihrer Mission werden Stickstofftetroxid und UDMH als Treibstoffe verwendet. Außerdem wurden eine Reihe polarumlaufender Fernerkundungssatelliten gestartet, darunter Landsatelliten, Wettersatelliten und Ozeansatelliten.

Starts von Langer Marsch 4B

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Neuer Pfeilstil

Um sich an die Entwicklungsrichtung von Trägerraketen anzupassen, hat China in den letzten Jahren begonnen, eine neue Generation großer, mittlerer und kleiner Trägerraketen zu entwickeln und auf den Markt zu bringen, darunter Langer Marsch 5, 5B, 6, 7, 7A, 8 und 11, und zwar gemäß dem Ziel „ungiftig, umweltfreundlich, kostengünstig, hohe Zuverlässigkeit, großer Schub, starke Anpassungsfähigkeit und gute Sicherheit“ seit 2015.

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Langer Marsch 6, Langer Marsch 6A

Im Jahr 2015 wurden mit dem ersten Start der neuen Generation der chinesischen kleinen Flüssigkeitsträgerrakete Langer Marsch 6 20 Satelliten in die vorgegebene Umlaufbahn gebracht. Es handelt sich um eine brandneue dreistufige Flüssigkeitsrakete mit einer Gesamtlänge von rund 29 Metern, einem Startschub von 1.188 Kilonewton und einer Startmasse von rund 103 Tonnen. Es kann eine Nutzlast von einer Tonne in eine sonnensynchrone Umlaufbahn in 700 Kilometern Höhe bringen. Es ist ungiftig, schadstofffrei und die Startvorbereitungszeit ist kurz. Die Rakete wird für verschiedene Orbitalstartmissionen verwendet, beispielsweise in sonnensynchrone Umlaufbahnen und erdnahe Umlaufbahnen, und unterstützt den Start einzelner und mehrerer Satelliten, die Konstellationsvernetzung und den Netzwerkergänzungsstart.

Die neue Generation der kleinen Flüssigkeitsrakete Langer Marsch 6 benötigt für den Start keine große Startrampe

Die erste Stufe der Langer Marsch 6 hat einen Durchmesser von 3,35 Metern und verwendet ein Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerk mit einem maximalen Schub von 120 Tonnen, das erstmals zum Einsatz kommt. Dies legte auch den Grundstein für den Einsatz von 120-Tonnen-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken in neuen Raketen wie den später gestarteten Langer Marsch 5 und 7.

Die zweite und dritte Stufe haben einen Durchmesser von jeweils 2,25 Metern und sind mit einem 180-kN-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerk bzw. einem 6,5-kN-Normaltemperatur-Treibstofftriebwerk ausgestattet. Dabei wird ein dreistufiger Test- und Startmodus angewendet, nämlich horizontale Gesamttests, horizontale Gesamtandockung von Satellit und Rakete sowie horizontaler Gesamttransport, Aufbau und Start. Der Startvorbereitungszyklus dauert nur 7 Tage. Es lässt sich gut an die Anforderungen von Satellitenstarts hinsichtlich niedriger Kosten und kurzer Zyklen anpassen und wurde nun für den kommerziellen Start eingesetzt.

Im Jahr 2021 soll die neue Rakete Langer Marsch 6A ihren Jungfernflug absolvieren. Sein größtes Merkmal besteht darin, dass er über vier parallel geschaltete Feststoffraketen auf Basis der Langer Marsch 6 verfügt, wodurch er in einer sonnensynchronen Umlaufbahn von 700 Kilometern eine Transportkapazität von 4 Tonnen erreichen kann.

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Langer Marsch 11

Im Jahr 2015 brachte Chinas Rakete vom Typ Langer Marsch 11 zum ersten Mal vier kleine Satelliten in die vorgegebene Umlaufbahn. Es handelt sich um eine brandneue vierstufige kleine Feststoff-Trägerrakete mit einer Gesamtlänge von etwa 21 Metern, einem Gesamtgewicht von etwa 58 Tonnen und einem maximalen Durchmesser von 2 Metern. Es kann eine Nutzlast von 500 Kilogramm in eine sonnensynchrone Umlaufbahn in 500 Kilometern Höhe bringen und seine Transportkapazität kann 700 Kilogramm in eine 200 Kilometer hohe erdnahe Umlaufbahn erreichen.

Als erste und einzige Feststoffrakete der „Langer Marsch“-Familie bietet die „Langer Marsch-11“ die Vorteile, „schnell, zuverlässig, praktisch und kostengünstig“ zu sein. China hat den Durchbruch geschafft, indem es Trägerraketen innerhalb von 24 Stunden schnell starten kann. Es wird hauptsächlich für kombinierte Starts kleiner und mittelgroßer Raumfahrzeuge zu Einzel- und Mehrsternsystemen in sonnensynchronen Umlaufbahnen und erdnahen Umlaufbahnen unter 1.000 Kilometern verwendet und erfüllt die Anforderungen für Starts von Mikrosatelliten in Notfallsituationen wie Naturkatastrophen und Notfällen. Mittlerweile wird es auch für kommerzielle Starts eingesetzt.

Rakete „Langer Marsch 11“ dockt mit Nutzlast an

Im Jahr 2019 gelang es China erstmals, mithilfe einer Rakete vom Typ Langer Marsch 11 einen Satelliten von einer Offshore-Plattform zu starten. Der Start von Trägerraketen vom Meer aus kann nicht nur die Startkosten senken und die Transportkapazität erhöhen, sondern auch die Sicherheitsprobleme des Flugbereichs und des Landebereichs der Rakete für Trümmer wirksam lösen, eine groß angelegte Evakuierung von Personal vermeiden und einen neuen Startmodus für Chinas Weltraumstarts bieten. Gleichzeitig werden wir den Nutzern in Zukunft durch den Bau einer speziellen Offshore-Startplattform globale Startkapazitäten auf See bieten und den Startbedarf von Satellitennetzwerken in Gebieten mit niedrigen Breitengraden weiter decken.

Start der Rakete „Langer Marsch 11“ auf See

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Langer Marsch 7, Langer Marsch 7A

Im Jahr 2016 wurde die mittelgroße Trägerrakete der neuen Generation vom Typ Langer Marsch 7 zum ersten Mal erfolgreich gestartet. Es verfügt über eine zweieinhalbstufige Konfiguration und wird hauptsächlich zum Starten von Nutzlasten in erdnahe oder sonnensynchrone Umlaufbahnen verwendet. Es kann eine Nutzlast von 13,5 Tonnen in eine niedrige Erdumlaufbahn mit einem Perigäum von 200 Kilometern, einem Apogäum von 400 Kilometern und einer Neigung von 42° schicken oder eine Nutzlast von 5,5 Tonnen in eine sonnensynchrone Umlaufbahn von 700 Kilometern befördern.

Dabei wird die ausgereifte Technologie der Rakete „Langer Marsch 2F“ verwendet, die jedoch weitgehend unverändert durch einen neu entwickelten Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Motor ersetzt wird. Seine Vorteile sind: Erstens verbessert es die Tragfähigkeit der Rakete. Der spezifische Impuls des 120 Tonnen schweren Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerks ist 20 Prozent höher als bei herkömmlichen Triebwerken, und die Schubkraft ist mehr als 60 Prozent höher als bei dem bestehenden Triebwerk vom Typ „Langer Marsch“, wodurch sich die Transportkapazität chinesischer Raketen in niedrigen Erdumlaufbahnen von 8,6 Tonnen auf 14 Tonnen erhöht. Zweitens ist der Treibstoff grün und umweltfreundlich, da bei der Verbrennung Kohlendioxid und Wasser entstehen. Drittens ist es billig und kostet im Durchschnitt nur ein Zehntel der Kosten herkömmlicher Treibstoffe. viertens kann es in Zukunft wiederverwendet werden.

Das Basismodell hat eine Gesamtlänge von 53,1 Metern, einen Kerndurchmesser von 3,35 Metern für die erste und zweite Stufe, einen Einzelboosterdurchmesser von 2,25 Metern, eine Startmasse von rund 595 Tonnen und einen Startschub von 720 Tonnen. Die Kernstufe ist mit zwei Doppelpendel-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken mit einem Schub von jeweils 120 Tonnen ausgestattet; die Kernstufe verfügt über vier parallel geschaltete Booster, jeder Booster ist mit einem Einzelpendel-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerk mit einer Schubkraft von jeweils 120 Tonnen ausgestattet; Die Kernstufe hat einen Durchmesser von 3,35 Metern und ist mit vier Doppelpendel-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken mit einem Schub von jeweils 18 Tonnen ausgestattet. Die Verkleidung hat einen Durchmesser von 4,2 Metern.

Rakete „Langer Marsch 7“ hebt ab

Die „Langer Marsch 7“ ist Chinas erste Rakete, die vollständig digital entwickelt wurde. Im gesamten Entwicklungsprozess gibt es keine einzige Papierzeichnung, was die Kosten erheblich senkt, die Produktausschussrate verringert und den Entwicklungsprozess verkürzt. Während der Test- und Montagephase wurde „Virtual-Reality-Technologie“ eingesetzt, um die virtuelle Montage und virtuelle Tests der Rakete durchzuführen. Dadurch wurde die tatsächliche Montage- und Testumgebung der Rakete realistisch simuliert, mögliche Probleme im Voraus erkannt und sichergestellt, dass die Raketentests und die Montage „beim ersten Versuch erfolgreich“ waren. Es ist außerdem wasserdicht, winddicht und salzsprühgeschützt. Es kann in einem 8-stufigen Sturm vertikal transportiert werden und seine Windbeständigkeit ist die höchste in der aktuellen „Langer Marsch“-Familie. Auch bei mäßigem Regen ist ein Start möglich.

Da die Rakete „Langer Marsch 7“ einen Durchmesser von 3,35 Metern hat, kann sie von allen vier Startplätzen in China aus gestartet werden. Derzeit wird es hauptsächlich zum Start des Frachtraumschiffs Tianzhou verwendet.

Die Rakete Langer Marsch 7A Yao 2 wurde 2021 erfolgreich gestartet. Es handelt sich um eine mittelgroße dreistufige Trägerrakete mit Flüssigtreibstoff für hohe Umlaufbahnen der neuen Generation, die durch die Kombination der Rakete Langer Marsch 7 mit der dritten Stufe der Rakete der Serie Langer Marsch 3A entsteht. Die Gesamtlänge der Rakete beträgt 60,13 Meter, die Kernstufen 1 und 2 haben einen Durchmesser von 3,35 Metern, die dritte Stufe hat einen Durchmesser von 3 Metern, der einzelne Booster hat einen Durchmesser von 2,25 Metern und die Startmasse der Rakete beträgt etwa 573 Tonnen.

Die Kernstufe, die zweite Stufe und der Booster wurden im Wesentlichen von der Rakete Langer Marsch 7 übernommen, und die dritte Stufe ist im Wesentlichen von der Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff-Endstufe der Trägerrakete der Serie Langer Marsch 3A übernommen. Es verwendet zwei Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff-Triebwerke mit einer Schubkraft von jeweils 8 Tonnen und verfügt über eine Sekundärstartfunktion. Die Rakete wird hauptsächlich für Satellitenstartmissionen in geostationären Umlaufbahnen verwendet. Seine Tragfähigkeit für die geosynchrone Transferbahn beträgt 7 Tonnen und kann damit den Startbedarf von Raumfahrzeugen in hohen Umlaufbahnen decken. Es schließt die Lücke in Chinas hochumlaufender Transportkapazität von 5,5 bis 7 Tonnen und verbessert Chinas Raumtransportausrüstungssystem.

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Langer Marsch 5 und 5B

Im Jahr 2016 wurde die große Trägerrakete Langer Marsch 5 der neuen Generation zum ersten Mal erfolgreich gestartet. Es verfügt über eine zweieinhalbstufige Konfiguration und sein größtes Merkmal ist der Kernstufendurchmesser von 5 Metern (der maximale Durchmesser anderer „Langer Marsch“-Raketen beträgt 3,35 Meter). Die Rakete ist 56,97 Meter lang, hat einen Kerndurchmesser der ersten und zweiten Stufe von 5 Metern, einen einzelnen Boosterdurchmesser von 3,35 Metern, eine Startmasse von 869 Tonnen und einen Startschub von 1.078 Tonnen.

Die Kernstufe ist mit zwei Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff-Triebwerken ausgestattet, die in beide Richtungen schwenkbar sind und jeweils einen Schub von 50 Tonnen haben; außerdem gibt es vier parallel geschaltete Booster, die jeweils mit zwei Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken mit je 120 Tonnen Schub ausgestattet sind, eines davon ist ein Schwenktriebwerk. Die zweite Kernstufe hat einen Durchmesser von 5 Metern und ist mit zwei Flüssigwasserstoff-/Flüssigsauerstoff-Triebwerken mit einem Schub von jeweils 9 Tonnen ausgestattet. Sie sind eine Verbesserung gegenüber den Wasserstoff-/Sauerstofftriebwerken der dritten Stufe der Langer Marsch 3A. Die Motoren sind in beide Richtungen schwenkbar und verfügen über eine Zweitstartfähigkeit. Seine Verkleidung ist 12 Meter lang und hat einen Durchmesser von 5,2 Metern.

Die Rakete verfügt über eine Tragfähigkeit von 14 Tonnen für eine geosynchrone Transferbahn, von 8 Tonnen für eine Erde-Mond-Transferbahn und von 5 Tonnen für eine Erde-Mars-Transferbahn. Seine umfassenden Leistungsindikatoren liegen auf dem Niveau der gängigen internationalen Trägerraketen. Das Unternehmen hat erfolgreich große Raumfahrzeuge wie die Mondprobenrückführungssonde Chang'e-5 und die Marssonde Tianwen-1 gestartet.

Die Rakete Langer Marsch 5B, die auf Basis der Rakete Langer Marsch 5 entwickelt wurde, soll 2020 in Betrieb genommen werden. Bei dieser Rakete wurde die zweite Stufe der Rakete Langer Marsch 5 entfernt und sie verfügt nun über eine Konfiguration mit eineinhalb Stufen. Seine Tragfähigkeit in erdnahen Umlaufbahnen beträgt 25 Tonnen und wird hauptsächlich zum Starten von Modulen einer Raumstation verwendet. Nun wurden das Tianhe-Kernmodul der chinesischen Raumstation Tiangong und ein bemanntes Raumfahrzeug-Testschiff der neuen Generation ins All geschickt. Seine Verkleidung ist derzeit die größte in China und maßgeschneidert für den Transport von Raumstationsmodulen. Es hat einen Durchmesser von 5,2 Metern und eine Länge von 20,5 Metern und ist damit 8 Meter länger als die Verkleidung der Langer Marsch 5.

Die Rakete „Langer Marsch 5“ ist startbereit

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Langer Marsch 8

Die im Jahr 2020 erstmals erfolgreich gestartete Langer Marsch 8 ist eine mittelgroße zweieinhalbstufige Trägerrakete der neuen Generation. Die Gesamtlänge der Rakete beträgt 50,3 Meter und die Startmasse der Rakete beträgt etwa 356 Tonnen. Es wird hauptsächlich zum Starten von Nutzlasten in sonnensynchrone Umlaufbahnen verwendet. Der Kern hat in der ersten Stufe einen Durchmesser von 3,35 Metern, in der zweiten Stufe von 3 Metern und ein einzelner Booster hat einen Durchmesser von 2,25 Metern. Es handelt sich um eine zweistufige Rakete, die aus der ersten Stufe des Langer Marsch 7 und der dritten Stufe des Langer Marsch 3A besteht. Die erste Kernstufe ist mit zwei 120-Tonnen-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerken ausgestattet; Die zweite Stufe ist mit zwei 8-Tonnen-Triebwerken für flüssigen Wasserstoff/flüssigen Sauerstoff ausgestattet und verfügt über eine Sekundärstartfunktion. Die Kernstufe verfügt über zwei parallel geschaltete Booster, die jeweils mit einem 120-Tonnen-Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Triebwerk ausgestattet sind.

Die Rakete kann vom Wenchang Space Launch Center und vom Jiuquan Satellite Launch Center gestartet werden. Es kann eine Nutzlast von 5 Tonnen in eine sonnensynchrone Umlaufbahn von 700 Kilometern befördern und schließt damit die Lücke in Chinas sonnensynchroner Umlaufbahnkapazität von 3 bis 4,5 Tonnen. Es verfügt außerdem über Startkapazitäten für niedrige Erdumlaufbahnen und geosynchrone Transferbahnen. Seine Merkmale sind moderate Startkosten, ein kürzerer Startzyklus und die Anpassungsfähigkeit an die Bedingungen mehrerer Weltraumstartplätze. Das Unternehmen ist international stark wettbewerbsfähig und verfügt über vielversprechende Aussichten auf dem Markt für kommerzielle Satellitenstarts.

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Obere Stufe

Im Jahr 2015 absolvierte Chinas erstes „Space Shuttle“ – die Oberstufe Yuan Zheng 1 – seinen Jungfernflug. Die Oberstufe ist eine kleine Rakete, die ein Raumfahrzeug aus einer quasi-erdnahen Umlaufbahn oder Erdumlaufbahn in eine vorgegebene Arbeitsumlaufbahn oder eine vorgegebene Weltraumposition weiterbefördern kann. Es kann mehrere Male gestartet werden, hat eine lange Betriebszeit und kann nacheinander verschiedene „Passagiere“ zu verschiedenen Endzielen schicken, was die Missionsanpassungsfähigkeit der chinesischen Trägerraketen erheblich verbessert.

Im Jahr 2015 absolvierte Chinas erste unabhängig entwickelte viereinhalbstufige Rakete, die Langer Marsch 3C/Yuanzheng 1, ihren Jungfernflug und startete den Navigationssatelliten Beidou. Es fügt der ursprünglichen dreieinhalbstufigen Rakete Langer Marsch 3C eine Stufe hinzu und macht sie so zu einer viereinhalbstufigen Rakete. Frühere dreieinhalbstufige Raketen konnten Satelliten nur in geosynchrone Transferbahnen bringen, d. h. die Startbahn war elliptisch, danach musste der Satellit seine Umlaufbahn in eine Kreisbahn ändern.

Die verbesserte viereinhalbstufige Rakete kann Satelliten direkt in eine weiter entfernte Zielumlaufbahn bringen. Der Satellit muss seine Umlaufbahn nicht mehr ändern, wodurch viel Treibstoff gespart und sogar das Apogäumstriebwerk des Satelliten überflüssig gemacht werden kann. Eine typische dreieinhalbstufige Rakete kann nur etwa eine halbe Stunde fliegen, während eine viereinhalbstufige Rakete mit einer Oberstufe etwa sechs Stunden fliegen und in den Zehntausende Kilometer entfernten Weltraum fliegen kann.

Modell der Oberstufe für den Start mehrerer Satelliten in China

Chinas Langer Marsch 7 absolvierte seinen Jungfernflug im Jahr 2015. Er ist mit der Oberstufe Expedition 1A ausgestattet. Die Flugzeit der Oberstufe im Orbit wurde von 6,5 Stunden bei Expedition 1 auf 48 Stunden verlängert, das Haupttriebwerk konnte von 2-mal auf 20-mal gestartet werden und die Anzahl der Trennungen wurde von 1-mal auf 7-mal erhöht. Dadurch kann er mehr „Passagiere“ zu unterschiedlichen Orten befördern, seine Spurwechselfähigkeit wurde deutlich verbessert, die Servicefunktionen des Shuttlebusses wurden erweitert und durch mehrere Zündvorgänge kann er sich an komplexere Flugrouten anpassen.

Der Jungfernflug der Langer Marsch 5 verlief 2016 erfolgreich. Sie ist mit der Oberstufe Expedition 2 ausgestattet. Im Vergleich zur Expedition 1 werden für die Oberstufe der Expedition 2 strengere Anforderungen an die Schubstabilität des Triebwerks und die Schubsynchronisation der beiden Triebwerke gestellt, und die thermischen und elektromagnetischen Umgebungen sind komplexer.

Modell der Oberstufe der Expedition 1

Innerhalb der oben genannten „Expedition“-Oberstufenfamilie ist die Expedition 1-Oberstufe das Basismodell, das hauptsächlich für direkte Orbitalmissionen in mittleren und hohen Umlaufbahnen verwendet wird. Es verfügt nur über zwei Startmöglichkeiten und wird „Space Shuttle“ genannt. Die Oberstufe der Expedition 1A hat mehrere Starts und langfristige Umlaufbahnen absolviert und kann den Einsatz mehrerer Satelliten in verschiedenen Umlaufbahnen durchführen. Es wird das „verbesserte Space Shuttle“ genannt. Die Oberstufe der Expedition 2 verfügt über zwei Triebwerke und eine größere Transportkapazität. Es kann direkte Umlaufmissionen zu mehreren Satelliten in hohen Umlaufbahnen durchführen und wird als „verbessertes Space Shuttle“ bezeichnet.

Im Jahr 2018 arbeiteten die Rakete „Langer Marsch 2C“ und die Oberstufe „Yuan Zheng 1S“ zusammen, um zwei Fernerkundungssatelliten der Gruppe 32-01 erfolgreich in ihre vorbestimmten Umlaufbahnen zu bringen. Bei dieser Oberstufe handelt es sich um ein Produkt, das speziell für die Anforderungen von Starts in mittleren und niedrigen Umlaufbahnen sowie für Kurzzeitstarts entwickelt wurde. Es wird hauptsächlich mit einer Rakete mit einem Durchmesser von 3,35 Metern kombiniert, um Kurzzeitstartmissionen durchzuführen. Die Missionsausführungszeit ist kurz. Nach der Trennung von der Grundstufe zündet und beschleunigt es sofort. Die gesamte Flugmission ist grundsätzlich innerhalb von 1 Stunde abgeschlossen.

China hat außerdem eine fortschrittlichere Yuan Zheng III-Oberstufe entwickelt, die die Anpassungsfähigkeit der Oberstufenmissionen weiter verbessern kann.

Modell der Oberstufe der Expedition 3

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Abschluss

Berichten zufolge soll Chinas wiederverwendbare suborbitale Trägerrakete etwa im Jahr 2025 erfolgreich entwickelt sein, wodurch der suborbitale Weltraumtourismus Wirklichkeit wird. Gleichzeitig wird die Fähigkeit zur Schnellstarts durch die luftgestützte Trägerrakete auf stündlich erhöht. Bis 2028 soll eine zweistufige, vollständig wiederverwendbare Trägerrakete mit Raketentriebwerken erfolgreich entwickelt werden. Etwa im Jahr 2035 werden Trägerraketen vollständig wiederverwendbar sein und die nächste Generation intelligenter und leistungsstarker Trägerraketen wird ihren Jungfernflug absolvieren. Um das Jahr 2040 herum wird die nächste Generation von Trägerraketen in Betrieb genommen, der wiederverwendbare Träger mit kombiniertem Antrieb und zweistufiger Antriebstechnologie wird erfolgreich entwickelt und es wird einen großen Durchbruch bei der Entwicklung des nuklearbetriebenen Space Shuttle geben.

Chinas Entwicklungsstrategie für wiederverwendbare Trägerraketen

Mustereditor | Morgan

Autor: Pang Zhihao