我国高轨道(GTO/GEO/MEO/IGSO)发射能力的讨论

在长五/长七以及长三甲系列运载火箭的讨论贴里都有类似的讨论，在东方红/SAST各平台的帖子里也有讨论。这两方面总是一并发展，互为制约，不妨放在一起讨论一下。

轨道	型号	倾角/deg	高度/km	运载能力/t
GTO	LM5	19.5	200x36000	13
GEO	LM5+ LMU2	0	36000x36000	5.1
MTO	LM5	55	200x26000	13
MEO	LM5+ LMU2	55	26000x26000	4.5
GTO	LM734	19.5	200x36000	7
GTO	LM732	19.5	200x36000	4.5
GTO	LM730	19.5	200x36000	1.2
GTO	LM722S(HO)	19.5	200x36000	2.4
GTO	LM720(HO)	19.5	200x36000	1.5
GTO	LM3BE	28	200x36000	5.5
MEO	LM3BE+YZ-1	55	26000x26000	>2.0
GTO	LM3CE	28	200x36000	3.8
IGSO	LM3CE+YZ-1	55	26000x26000	>0.85
GTO	LM3A	28	200x36000	2.6

数据来自：
[1]长征七号系列运载火箭发展规划
[2]IAC-14.D2.1.11The New Generation Launch Vehicles In China
[3]长征三号甲系列运载火箭用户手册

对应的，各型卫星质量：
Beidou－3M：～1000kg；Beidou－3I：～850kg；Beidou－3G（DFH－3B）：～3800kg
DFH－3：～2400kg；DFH－3B：～3800kg
DFH－4SP：2000～2500kg；DFH－4S：～3800kg；DFH－4：5100kg；DFH－4E：～5500kg；
DFH－5：6500～9000kg；
SAST－5000：4000～6500kg；SAST－9000：～9000(?)kg

个人觉得，CZ734和CZ5之间的空档过大，缺少一型标准GTO能力在10吨（双星构型）左右的火箭（相当于A5ECA和A64）。CZ5实际上有这一型号，但目前未见发展的报道。用CZ5基本型打双星则凑不够足够的质量，毕竟5吨以上的型号是很少的。

DFH4规划中有一款瘦身版4.5吨级的型号，如果这个星上马，多半才用得着GTO10吨级火箭。不过，一院现在提的更多是用CZ732（现在也许应该叫CZ832）单星发射。恐怕是发射需求不足以支持大量双星任务罢，不发展也在情理之中。基本型运力有些富余，可以考虑超同步轨道。

3BE那个5.5吨运力不是倾角28度？

LM5+ LMU2的MEO运力比GEO小
LM730的GTO运力比LM720(HO)小
作何解释？

Redbee 发表于 2015-7-28 08:21
3BE那个5.5吨运力不是倾角28度？

长三甲系列的运力指标都是倾角28度下的
另外LM3CE的GTO运力是3.9吨

可以增加逃逸轨道运载能力的讨论
例如发射一个火星探测器，如果按霍曼转移轨道，从地球出发时的C3=8.681km^2/s^2，如果使用LM-3BE则最多可以发射约2.92t的探测器

joki 发表于 2015-7-28 08:06
DFH4规划中有一款瘦身版4.5吨级的型号，如果这个星上马，多半才用得着GTO10吨级火箭。不过，一院现在提的更 ...

可能4S=3B，而且最大质量达到4.6T
1、老挝星曾经的报道，采用4S、3B都提到过，现在的报道基本都是3B，但是发射火箭确实CZ3B
2、五院北斗GEO星采用的3B平台，也是说小于4.6T
3、五院官网、珠海航展不再提4S

zhh894217 发表于 2015-7-28 13:34
可能4S=3B，而且最大质量达到4.6T
1、老挝星曾经的报道，采用4S、3B都提到过，现在的报道基本都是3B，但 ...

卫星马甲到底叫什么不好说，东西就是那一个。火箭用CZ3B，是目前唯一满足运力需求的型号，浪费点运力打超同步而已。如果将来这种星做得比较多，那么发展CZ732（CZ832）就是比较合理的选择。

ssizz 发表于 2015-7-28 10:23
LM5+ LMU2的MEO运力比GEO小
LM730的GTO运力比LM720(HO)小
作何解释？

1、MEO轨道倾角55°，CZ5从低纬度的文昌发射运力损失会大一些。
2、CZ730构型受起飞推力限制，各级都无法加注满、变相等于大幅降低了干质比，运力反而不如更合理的CZ720(HO)。这是一种极端特例。

joki 发表于 2015-7-28 13:49
1、MEO轨道倾角55°，CZ5从低纬度的文昌发射运力损失会大一些。
2、CZ730构型受起飞推力限制，各级都无 ...

我说的MEO，不是MTO

你这个说法可以解释为啥他们两个MTO都是13吨

ssizz 发表于 2015-7-28 14:15
我说的MEO，不是MTO

你这个说法可以解释为啥他们两个MTO都是13吨

不知道工作时序和轨道转移方式，不太好具体评估。
CZ5+YZ2打MEO和GEO，不一定是把载荷和YZ2组合体送入MTO和GTO，然后靠YZ2来完成剩余部分。这样一来，转移轨道可能跟我们设想的不同，运力跟预期有差异是正常的，目前看来不太可能是笔误。

joki 发表于 2015-7-28 08:06
DFH4规划中有一款瘦身版4.5吨级的型号，如果这个星上马，多半才用得着GTO10吨级火箭。不过，一院现在提的更 ...

我觉得现在的发射量是够的，每年的任务里接近一半都是高轨发射。如果有这个能力，客户是会优先选择的。

Nighthawk 发表于 2015-7-28 16:04
我觉得现在的发射量是够的，每年的任务里接近一半都是高轨发射。如果有这个能力，客户是会优先选择的。

凑双星任务总是有些麻烦，发射周期、载荷需求的协调等等，连ESA不也搞了更灵活的阿6么。
GTO10吨级火箭技术是现成的，如果硬是雪藏，合理的解释只能是需求不足。

joki 发表于 2015-7-28 16:12
凑双星任务总是有些麻烦，发射周期、载荷需求的协调等等，连ESA不也搞了更灵活的阿6么。
GTO10吨级火箭 ...

很多构型卡在推重比，也就是卡在YF-100的推力上，比如4个2.25米助推器的CZ-5
CZ-5能靠双助推器实现8吨左右的GTO运力是最理想的，一次1颗DFH-5，或者1颗DFH-4系列+1颗全电星（反正会选全电星的不会太在意发射时间，方便配对）。
YF-100增推10%甚至15%也有利于CZ-7和CZ-8的优化
初始设计那么保守又那么喜欢搞极限工况试车，就不想尽快增推？

ssizz 发表于 2015-7-28 17:22
很多构型卡在推重比，也就是卡在YF-100的推力上，比如4个2.25米助推器的CZ-5
CZ-5能靠双助推器实现8吨左 ...

现在这么低的推重比，更有可能是因为研制过程中火箭不断增重……

纸飞机 发表于 2015-7-28 20:57
现在这么低的推重比，更有可能是因为研制过程中火箭不断增重……

CZ-5 4个2.25米助推器的构型一开始推重比就低
至于CZ-7，别的不说，各种箱间段、过渡段等干占长度不装东西的结构就大得发指
增推以后就可以延长贮箱把这些浪费干重的空间填上

ssizz 发表于 2015-7-28 17:22
很多构型卡在推重比，也就是卡在YF-100的推力上，比如4个2.25米助推器的CZ-5
CZ-5能靠双助推器实现8吨左 ...

印象里YF100极限工况也就做到127吨，原始设计上没太考虑极限工况这些需求。如果要增推，基本等于要重新研制，估计没这个可能。另外，考虑双机并联摇摆需要，目前也不支持进一步提升推力，除非提高室压，那更是推倒重来的节奏。
PS：真要有GTO8~9吨这样的任务，应该优先考虑发展固推构型，改动比较小。

joki 发表于 2015-7-29 07:29
印象里YF100极限工况也就做到127吨，原始设计上没太考虑极限工况这些需求。如果要增推，基本等于要重新 ...

只能希望这些胆小的家伙在设计时余量留得很大
不然就算YF-480系列很快能上马，未来十年的长征火箭也就是些烂货了
用固推的，包括阿6，在成本上降不下来，在发射场的整备也完全是另外套程序了

ssizz 发表于 2015-7-29 14:11
只能希望这些胆小的家伙在设计时余量留得很大
不然就算YF-480系列很快能上马，未来十年的长征火箭也就是 ...

余量大什么的假设就不要想了，技术水平在那里。
固推潜在的型号可能就是4个2米3段式360吨固推，有试车新闻。发射场需要新的转运设施和固推分段组装设施，加注设施没有额外需求。
成本什么的，只要比CZ5基本型便宜就好，本身也不需要市场竞争，纯看需求。

joki 发表于 2015-7-29 14:51
余量大什么的假设就不要想了，技术水平在那里。
固推潜在的型号可能就是4个2米3段式360吨固推，有试车新 ...

不能增推, 那可以试试减重