中国的新一代运载火箭家族未来会进行怎么样的进一步改进？第1页

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大致讲一下CZ-7A的后续发展构型的想法吧，CZ-7系列作为新中型火箭系列，在“老长征”系列火箭退役后将承担大部分的发射任务，从她的同步转移轨道（GTO）构型后续的改进来看也许可以发现一些总体的思路，本文主要基于一院去年发表的一篇论文。^[1]

目前的CZ-7A仅仅是在CZ-7基本型的基础上，略微缩短二级，装了一个CZ-3A系列的氢氧燃料三级。一级和助推器都是基本型YF-100，二级4台YF-115，三级两台燃气发生器循环的YF-75，GTO运力约7t。

但是目前三级半构型的CZ-7A还是有一些问题，包括以下几个方面：

一级和助推器的YF-100性能还没有被挖掘到极限；

二级的4台YF-115总推力72吨，在三级构型下推重比略微有一点低，会影响运力；

三级直径只有3m，受整流罩倒锥角限制没法用5.2m直径的大整流罩，同时长度还有点长；

采用燃气发生器循环的YF-75发动机性能略有落后。

为了解决这些问题，文章中给出的解决方案是将YF-100基本型换为YF-100K，也就是经常提到的YF-100泵后摆改进型号；把4台YF-115换成一台真空构型的YF-100改进型YF-100M，同时加长二级。

将YF-100换成100K之后，其GTO运力可以提升500kg；换用单台YF-100M，在最优燃料加注量下可以提升1.6t的GTO运力。同时由于发动机数量减少，可靠性还能变得更高。

为了装上更大直径的整流罩，三级被加粗到了3.35m，同时保持燃料加注量大致相同，由此可以使火箭长度变短，减少由于火箭太长诱发的各种问题。

燃气发生器循环的YF-75发动机也要更换，目前的方案是换成CZ-5上用的YF-75D，且数量由两台变为一台，省了一台发动机不说可靠性也会有提升。同时这篇文章中还提到了在75D基础上进一步加大喷管的75E，比冲比75D还要高10s，但是并未采用。

一来二去这么一改，未来的CZ-7A在采用4助推器的三级半构型下，在西昌发射时GTO运载能力理论上可以从6.6t提升到8.2t；采用2助推器的构型GTO运力都可以达到5.5t，与现在的CZ-3B相同。

除了三级半构型之外，结构更加简化的二级半构型实际上也在考虑之中，其中还包括了通用芯级（CBC）构型，二级半共有两种构型方案：

一种是直接拉长一级，把原本二级加注的燃料全部灌到一级里去，三级跟上面的三级半构型保持相同，这样一来在西昌发射的时候GTO运力为7.2t，去掉两个助推器GTO运力大约5t。

这种构型听起来很美好，实际上有不少问题。未来CZ-3系列退役之后内陆发射场仍然有用，而内陆发射场只能通过铁路运输将火箭运进去，如果直接把一级暴力加长，其总长度会达到34m，超过了铁路运输的长度限界，运输难度相当大，文章中甚至提出需要拆开运输，拉到发射场再重新总装。

助推器的捆绑点强度也成了问题，之前的助推器与芯级的固定点位置是一级的两端和液氧煤油两个燃料箱的箱间段，加固难度不大；现在一级加长了，助推器没加长，其捆绑上端只能固定在储箱上，这就需要额外的加固结构，十分难受。

暴力拉长芯级问题多多，要想结构简单同时还能整根拉进内陆发射场怎么办？文章中提出了通用芯级（CBC）构型

这里的通用芯级与上述拉长芯一级的思路类似，都是要把原本三级半构型中二级的燃料灌进一级，只不过这次是均匀的灌进了“三个一级”，这样一来就可以减少一级长度到不足32m，不再超限，便于运输。

与此同时，由于采用了CBC构型，芯级和两个助推器结构基本一致，都是3.35m直径模块+两台YF-100K，生产起来相比之前的又是2.25m助推器又是3.35m芯级来说要方便很多。唯一不太爽的点就是运力略显不足，西昌发射只有6.5t的GTO运力，需要后续进一步改进。

总的来看，中国新一代运载火箭家族的改进还是会围绕着模块化和系列化两个点进行，从而提高生产效率、降低发射成本，同时填补运力空白。道阻且长，让我们拭目以待~

以上~