“长征家族”新成员 揭秘长征七号A火箭的独特之处

3月12日1时51分，由航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的长征七号A（简称“长七A”，又名长征七号改）运载火箭在海南文昌发射场首飞成功。这是继长征七号运载火箭之后，长征七号系列火箭的一名新成员。长征七号A与长征七号除了名称上的“一字之差”，他们“哥俩”之间又有哪些区别呢？

轨道不同功能不同——

填补空白的“高轨新兵”和载人空间站的“货运专列”

长征七号A是为了满足高轨道发射能力而研制的一型火箭。所谓“高轨道”通常就是指的是近地点200公里，远地点36000公里的地球同步转移轨道。北斗导航卫星、通信卫星都是这个轨道上的“常客”。目前我国除了长征七号A运载火箭外，长征三号甲系列和长征五号运载火箭都具备高轨发射能力。

作为一型“三级半”的全新火箭，长征七号A从2018年3月开始火箭方案深化论证工作， 2019年12月完成了出厂评审，成功填补了我国运载火箭地球转移轨道运载能力5.5吨至7吨之间的空白，同时还具备执行奔月轨道、低倾角轨道等多种轨道发射任务。所以长征七号A是一个不折不扣的“高轨新兵”。

和长征七号A同属一个系列的长征七号运载火箭则是为载人航天工程发射货运飞船而研制的一型火箭。长征七号运载火箭发射轨道是近地点200公里、远地点400公里的近地轨道。神舟飞船、“天宫”实验室和我国未来的空间站都在这个轨道上工作。和长征七号火箭一样，我国的长征二号F运载火箭、长征五号B运载火箭也都具备近地轨道的发射能力，而且也都是支撑我国载人航天工程建设而研制的火箭。

长征七号运载火箭是我国新一代运载火箭家族里中型运载火箭的代表，于2016年完成首飞。特别是在2017年4月20日，长征七号遥二运载火箭成功发射了我国第一艘货运飞船，因此，长征七号也有了载人空间站“货运专列”的称号。

所以，长征七号A和长征七号最大的不同就是发射的载荷功能不同，轨道不同。一个是填补运载能力空白的“高轨新兵”，一个是我国载人空间站的“货运专列”。

构型不同外形不同——

“三级半”的“大个子”和“二级半”的“大个子”

乍一看，长征七号A与长征七号在外形上没有什么不一样，都是外表清秀的“大个子”，但是仔细一对比，长七A比长征七号的确“高”了不少。

长征七号A全长60.1米，而长征七号53.1米。

长征七号A比长征七号高出来的7米，究竟高在哪里呢？原来，长征七号是一型“两级半”构型的火箭，而长征七号A是一型“三级半”构型的火箭，多出了一个第三级。

所谓“二级半”就是火箭的芯一级、芯二级再加上助推器这个“半级”。长征七号A作为“三级半”自然就是多出了一个“芯三级”。

多出的“芯三级”模块，主要就是为了给长征七号A火箭，提供能够往更高轨道飞行的动力。这也是长七A作为“高轨专列”的重要原因之一。

在外形上，长征七号A和长征七号还有一个不同就是整流罩柱段的高度。长征七号A火箭的整流罩柱段高度为5.5米，长征七号火箭的整流罩柱段高度为8米。个头高的反而头部矮了一点，这里的原因主要是，由于火箭的有效载荷由货运飞船变为了卫星，为了更好的适应未来高轨卫星的发射任务，整流罩相应也做出了调整。

虽然构型不一样，外形也有一些差别，但是这“哥俩”在外观上也还有很多相同的地方。比如，他们的芯一级、芯二级都是3.35米直径，助推器也都是2.25米直径，所以在外观上，确实有很多相似的地方。

分离方式不同

——助推器不分离和助推器分离

大家都知道，火箭通过燃烧燃料释放推力来飞行，这些燃料储存在助推器和芯级的储箱中，火箭点火升空后，燃料不断燃烧减少，燃料燃烧完后，就需要按控制程序，使没有燃料的助推器、芯级从箭体上分离，从而使火箭“轻装前行”。

通常，火箭的助推器主要实现助推的功能，工作时间较短，一般在火箭点火后几十秒推进剂就会燃烧完，就会与芯一级分离。比如，长征七号火箭就是采用这种分离方式。目前，世界上绝大多数火箭都采用这种分离方式，我国航天员乘坐的长征二号F火箭、发射北斗导航卫星的长征三号乙火箭、执行火星探测和空间站建设任务的“胖五”火箭都采用这种助推器先分离的分离方式。

不同的是，长征七号A火箭的助推器不单独分离，助推器和芯一级结合在一起，在火箭起飞一段时间后，同芯二级分离。这样能有很多好处，助推器不单独分离，就可以少配备一套分离系统，从而降低系统整体的复杂度，提升了火箭可靠性和经济性。

要做到让助推器和芯一级一起分离也不容易，首先就要确保助推器和芯一级的燃料几乎同时燃烧完，这需要通过精确设计，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措施来实现。

所以，长七A的芯一级、芯二级燃料加注量有减少，这也从另一个侧面解释了，长七A比长七高了7米，起飞重量却反而减小了。