長征七號改運載火箭(簡稱長征七號改,又名“長七A”“長七甲”“CZ-7A”),是在長征七號火箭兩級半構型基礎上增加第三級,形成的三級半構型火箭。是為了滿足遠地點3.6萬公里地球同步轉移軌道發射能力而研制的運載火箭。
長征七號改運載火箭由中國航天科技集團一院抓總研制,是中國新一代中型高軌液體運載火箭,地球同步轉移軌道運載能力不低于7噸。2023年11月3日22時54分,長征七號甲運載火箭在文昌航天發射場點火升空,成功發射通信技術試驗衛星十號。該衛星主要用于開展多頻段、高速率衛星通信技術驗證。世界上絕大多數火箭(包括長七)都會在點火后幾十秒后,火箭助推器與芯一級分離。而長七改火箭助推器與芯一級形成組合體,推進劑用完后與二級分離,是中國第一款助推器與芯一級集束式分離捆綁火箭。2025年12月31日,長征七號改運載火箭在文昌航天發射場,成功將實踐二十九號衛星A星、B星發射升空,發射任務取得成功。2025年,長征七號改運載火箭共實施6次發射任務,創下該型火箭年度發射次數歷史新高。
長征七號改運載火箭研制團隊先后突破以12項重大關鍵技術為代表的96項關鍵技術,代表了中國火箭研發的先進能力。長征七號改運載火箭的正式入列,使運載火箭的地球同步轉移軌道運載能力達到7T,填補了中國地球同步轉移軌道5.5-7T之間運載能力的空白,其第三級繼承了長征三號甲系列火箭的三子級,具備一箭一星和一箭雙主星發射能力。
發展歷程
2020年3月16日,中國在海南文昌航天發射場組織實施長征七號改中型運載火箭首次飛行任務,火箭飛行出現異常,發射任務失利。后續將組織專家對故障原因進行調查分析。
2021年3月12日1時51分,長征七號改遙二運載火箭在中國文昌航天發射場201工位點火升空,將試驗九號衛星送入預定軌道,發射取得圓滿成功。長征七號改火箭的成功發射,拉開了中國新一代運載火箭2021年發射的大幕,標志著中國新一代中型運載火箭家族又添新成員。本次發射的試驗神舟九號衛星主要用于空間環境監測等新技術在軌驗證試驗,是長征系列運載火箭的第362次飛行。
2021年12月23日,由中國航天科技集團一院抓總研制的長征七號改遙三火箭在中國文昌航天發射場點火升空,“一箭雙星”成功發射,也為文昌航天發射場年度航天發射任務畫上了圓滿句號,順利將用于空間環境探測及相關技術試驗的試驗十二號衛星01星、02星送入預定軌道。長征七號改火箭,是中國新一代中型高軌液體運載火箭,地球同步轉移軌道運載能力不低于7噸,填補了中國運載火箭高軌道5.5噸至7噸運載能力的空白。
2022年9月13日21時18分,中國文昌航天發射場,長征七號改遙五運載火箭托舉中星1E衛星發射,獲得圓滿成功。
2023年11月3日22時54分,長征七號甲運載火箭在文昌航天發射場點火升空,成功發射通信技術試驗衛星十號。該衛星主要用于開展多頻段、高速率衛星通信技術驗證。本次發射將拉開文昌航天發射場今年至明年上半年高密度發射序幕。
2024年8月22日20時25分,長征七號改運載火箭在文昌航天發射場點火升空,成功將中星4A衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。該衛星可為用戶提供話音、數據、廣播電視傳輸業務。
2025年3月30日0時05分,長征七號改運載火箭在文昌航天發射場點火升空,成功發射通信技術試驗衛星十六號,衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。
2025年5月20日,長征七號改運載火箭將中星3B衛星發射升空,發射任務獲得圓滿成功。9月9日10時,中國在文昌航天發射場使用長征七號改運載火箭,成功將遙感四十五號衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。
根據后續任務需求,長七A火箭還將進一步改進和完善,實現零度軌道傾角衛星和深空探測等多種發射任務。隨著中國空間站的建造完成以及中國高軌道運載任務的需要,長七火箭每年將承擔兩次天舟一號貨運飛船的常態化發射任務,長七A火箭也將迎來每年3-5發的高密度發射期。
2025年11月3日11時47分,中國在文昌航天發射場使用長征七號改運載火箭,成功將遙感四十六號衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。本次任務是長征七號改運載火箭2025年執行的第4次發射任務,采用4.2米直徑整流罩的基本構型。11月30日20時20分,長征七號改運載火箭在中國文昌航天發射場,成功將實踐二十八號衛星發射升空,發射任務取得成功。12月31日,長征七號改運載火箭在文昌航天發射場,成功將實踐二十九號衛星A星、B星發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務取得成功。2025年,長征七號改運載火箭共實施6次發射任務,創下該型火箭年度發射次數歷史新高。
技術特點
結構設計
總體方案
CZ-7A火箭為三級構型中型運載火箭,全箭總長為60.1m(4.2m整流罩狀態),起飛質量約570t,起飛推力為727t。火箭一子級直徑為3.35m,安裝2臺YF-100發動機,發動機固定。一級捆綁4個2.25m直徑的助推器,分別安裝1臺YF-100發動機,發動機單擺。火箭二子級采用3.35m直徑,安裝4臺YF-115發動機,兩機固定、兩機雙擺。火箭三子級采用3.0m直徑,安裝兩臺YF-75,發動機雙擺,具備兩次啟動能力。可適配直徑4.2m和3.7m(雙星狀態)兩種整流罩,在發射場完成整流罩與有效載荷整體垂直運輸、吊裝。
分系統方案
全箭由箭體結構系統、發動機、增壓輸送系統、控制系統、測量系統、動力測控及總控網系統和發射支持系統組成。
結構系統 箭體結構由貯箱結構和殼段結構組成,各推進劑貯箱均采用獨立貯箱,選用2219鋁合金作為貯箱主承力結構材料,采用攪拌摩擦焊接工藝、平板網格機械銑及滾彎成型工藝。液態氧貯箱的絕熱結構設置緩沖層、泡沫層和防護層。殼段結構采用由框、桁條、蒙皮構成的半硬殼式鉚接結構方案。所有部段對接面及艙口蓋均采用防雨密封設計,具備中雨發射能力。
發動機 助推器、芯一級、芯二級均采用新一代高壓補燃液氧/煤油發動機,助推器和芯一級采用推力為1200kN的YF-100發動機,芯二級采用4臺并聯的、推力為180kN的YF-115發動機。芯三級采用2臺YF-75液氧/氫氣發動機,三級輔助動力系統采用單組元催化分解恒壓擠壓式液體動力系統,推進劑為DT-3。各級主發動機在交付總體之前均進行工藝校驗試車,以保證發動機的啟動和工作可靠性,以及性能的可測試性。
增壓輸送系統 助推器、一級貯箱和二級燃箱采用氦氣瓶增壓方案,二級氧箱采用開式自生增壓方案。三級氧箱采用冷氦加溫增壓和常溫氦氣補壓方案。三級氫箱采用開式自生增壓和常溫氦氣補壓方案。控制系統通過壓力傳感器敏感貯箱壓力,控制多路電磁閥實現對貯箱增壓壓力的閉環控制。箭上助推和一級、二級設置56L和130L兩種規格的35MPa常溫氦氣瓶提供增壓用氦氣,三級設置56L的35MPa常溫氦氣補壓氣瓶和20L的21MPa冷氦增壓氣瓶提供增壓用氦氣。為了提高增壓系統的可靠性采用了冗余設計,當其中一路電磁閥出現打不開故障時,備保冗余增壓路可確保飛行任務順利完成。氧系統采用自然循環預冷結合氦氣引射加強的循環預冷方案。
控制系統 控制系統基于3套1553B總線的數字控制體制,采用“雙套光學慣組(衛星導航信息)+橫法向加表+速率陀螺+箭載計算機+時序控制+增壓控制+伺服控制+姿控發動機調姿+二級推力調節控制”的控制方案。二三級采用接續迭代制導,提高入軌精度并具有一定故障適應能力。
測量系統 測量系統主要包含遙測、外測、安全控制、天基測控、圖像測量、供配電、附加監測、推進劑利用等功能。遙測采用PCM-FM體制、2個S波段點頻完成全箭參數測量與傳輸,采用Ka頻段天基測控子系統完成6Mbit/s遙測數據中繼傳輸。外彈道測量采用“衛星導航+地面雷達”兩種測量模式。衛星導航測量兼容BD、GPS、GLONASS。地面雷達測控采用“單脈沖雷達測量+光學測量”模式。無線安全控制采用多音組合調頻體制。地面測控子系統實現整個系統的供電、配電控制、系統狀態測試、流程控制、地面測控的一體化。
動力測控及總控網系統 總控網系統采用網絡冗余及前后端通信技術實現地面測發控設備的遠距離通信、各系統之間信息共享通信。動力測控系統采用遠距離測控模式,在后端測控大廳完成動力系統單元測試、分系統測試、總檢查、發射階段的相關測控任務。1.4.7發射支持系統發射支持系統主要包括活動發射平臺、大流量噴水降溫降噪系統、氣液連接器、地面供氣系統、連接器測控系統、運輸設備、地面瞄準系統、遠控系統、吊裝及輔助設備。噴水降溫系統在火箭發射時按時序兩級噴水,實現對發射臺的防熱保護及降噪。
星箭接口
機械接口衛星通過衛星支架安裝在運載火箭上。衛星支架下端面與火箭儀器艙通過螺栓連接,上端面為通用機械接口,其與衛星下端面通過包帶連接在一起,采用“包帶+2個無污染爆炸螺栓連接解鎖”方案。在衛星支架上安裝有星箭分離系統、火箭分離信號遙測裝置和衛星供電用的電纜及插頭。CZ-7A火箭可向用戶提供1194A、1666等衛星支架接口,也可根據衛星機械接口的要求,新研或選用成熟的星箭接口。3.2整流罩包絡整流罩包絡是火箭整流罩對衛星最大外廓尺寸的限制,火箭在確定整流罩包絡時考慮了火箭飛行中各種干擾對整流罩動態和靜態變形的影響。CZ806突擊步槍7A火箭為衛星提供了良好的整流罩包絡空間。4.2m直徑整流罩內包絡為Φ3850mm,3.7m直徑整流罩內包絡為Φ3350mm。
關鍵技術
長征七號甲運載火箭按照深化模塊化、組合化、系列化設計思想,大量繼承在飛型號的成熟技術,同時突破了4項關鍵技術。準實時雙向風修正彈道技術 CZ-7A火箭相對CZ-7長度增加7m,為了確保高結構效率的前提下提升發射概率,CZ-7A火箭在傳統風修正彈道基礎上采用準實時、雙向風補償的高空風修正彈道設計技術,在確保較高發射概率的同時,降低了飛行攻擺角和飛行載荷。二三級接續迭代制導設計 在CZ-7火箭成熟六表光學慣組的基礎上,CZ-7A火箭通過基于雙捷聯慣測信息的系統級容錯技術、關機時間實時在線估計技術和燃料最優的大范圍轉移接續迭代制導攻關,提高了有效載荷的入軌精度和三級發動機預冷對典型故障的適應能力。大長細比姿態控制設計技術 CZ-7A火箭是中國當前長細比最大的火箭,長細比達到18。針對大長細比帶來彈性頻率低、彈性與晃動交聯耦合嚴重等一系列技術難題,通過姿態動力學模型參數及偏差優化設計,以及定向頻段幅值修正、系統動靜態增益精調等技術,解決了剛體、彈性、晃動的穩定控制問題。6Mbit/sKa頻段天基測控技術 CZ-7A火箭首次具備高碼率6Mbit/sKa頻段天基測量能力,通過中繼星傳輸鏈路,將箭上二三級全部遙測數據和重要的一級數據傳輸至地面,解決了火箭上升段地基測量不能完全覆蓋的問題。
性能參數
總體參數
運載能力
入軌精度
整體布局
長七A火箭是在長七火箭兩級半構型基礎上,增加了第三級,形成了三級半構型,由中國運載火箭技術研究院研制的新一代中型高軌三級液體燃料捆綁式運載火箭,主要用于高軌道衛星發射任務。“長七甲”(“長七改”“長七A”)火箭是中型三級半低溫液體運載火箭,由芯一級、芯二級、芯三級以及等距對稱捆綁于芯一級周圍的四枚助推器構成。該箭最大長度60.13米,芯一級、芯二級直徑3.35米,芯三級直徑3米,助推器長26.8米、直徑2.25米。
長征七號改遙三火箭要挑戰中國新一代運載火箭首次執行雙主星發射任務。為了在有限的整流罩空間內合理容納這兩顆衛星,設計人員采用了串聯布局,打造了外支撐整流罩,有效提升了整流罩內可用空間,使任務實施成為可能。長征七號改火箭還將根據任務需求研制更大直徑的整流罩構型。小行星3789將以長征七號改火箭為基礎,通過增加上面級等方案,實現零度軌道傾角衛星發射任務,執行探月、探火和小行星探測等深空探測任務,為航天強國建設提供堅實保障。
另外,研制團隊還進一步優化設計,在火箭末級中新增液位音頻處理器,實現液態氧流量調節功能,增加推進劑可用剩余量,提高運載能力富裕度。
性能指標
長征七號甲運載火箭(簡稱“長七甲”或“長七A”)為長七火箭的衍生型號,是在長七火箭基礎上,與長三甲系列火箭三子級組合形成的一款新構型的三級半中型運載火箭。火箭全長60.1米,芯一級、芯二級直徑3.35米,芯三級直徑3米。
長七A火箭助推器長26.8米、直徑2.25米,是世界上長徑比(長度和直徑的比例)最大的液體助推器。助推器安裝一臺120噸級無毒無污染的YF-100(YF,即液發)液氧煤油發動機,起飛質量約573噸,起飛推力727噸,其近地軌道(LEO)運力17噸(理論值),地球同步轉移軌道(GTO)運力不低于7噸,地月轉移軌道運力(TLI)運力5噸。地球同步轉移軌道運力不低于7噸,有效填補了中國高軌運載能力空白,同時具備零軌道傾角軌道、奔月軌道等高軌發射能力。
世界上絕大多數火箭(包括長七)都會在點火后幾十秒,推進劑燃燒完,火箭的助推器就會與芯一級分離。而長七A火箭的助推器與芯一級形成的組合體,在推進劑用完后會一起與二級分離,是中國第一款助推器與芯一級集束式分離的捆綁火箭。
發射記錄
總體評價
《導彈與航天運載技術》撰文評價:在中大型高軌衛星高密度發射急需的背景下,中國長征七號甲運載火箭(以下簡稱CZ-7A)在長征七號運載火箭和長征三號甲系列火箭三子級基礎上通過組合化設計形成了中國新一代中型高軌三級液體捆綁式運載火箭。作為新一代無毒無污染航天運輸主力裝備,經過兩發飛行試驗驗證,CZ-7A火箭地球同步轉移軌道運載能力可達7T,填補了中國地球同步轉移軌道5.5-7T之間運載能力的空白,具備一箭一星和一箭雙主星發射能力。
中國新聞門戶網站文章稱:長征七號甲火箭是在長征七號火箭的基礎上改進研制而來,該型火箭主要用于向中國空間站發射中國貨運飛船。長征七號火箭的運載能力超過13.5噸,可以一次向太空運送更多補給,幫助未來的中國航天員在空間站駐留更長時間。研制團隊先后突破了以12項重大關鍵技術為代表的96項關鍵技術,代表了中國火箭研發的先進能力。
長征七號A運載火箭總指揮孟剛表示,長征七號A運載火箭的發射成功,不僅實現了中國中型運載火箭的更新換代,而且將有力帶動和牽引中國未來大中型衛星的升級換代,對航天強國建設具有重要意義。目前中國具備高軌道發射能力的主力運載火箭,能夠將5.5噸的有效載荷送到地球同步轉移軌道。長征七號A運載火箭將此項能力提升到了7噸,這是長征系列運載火箭能力的提升,對有效載荷來說也將是一個平臺的升級換代。未來,在36000公里的地球同步軌道上,具備7噸運載能力的長征七號A火箭,將與5.5噸運載能力的長征三號甲系列火箭、14噸運載能力的長征五號運載火箭火箭一道,形成更加優化、合理的能力布局,這將大力提升中國航天進出空間的能力,對推進高軌道衛星組網建設具有重大意義。
參考資料 >
在國科大后山,有個世界上長徑比最大的液體助推器!.中青在線.2023-12-04
揭秘長征七號改火箭:更苗條的“高軌新兵”.今日頭條.2023-12-04
長征七號改遙三火箭“一箭雙星”成功發射.蕪湖新聞網.2023-12-04
長征七號甲遙六火箭已垂直轉運至發射區.百家號.2023-12-04
長征七號改中型運載火箭發射任務失利.今日頭條.2023-12-04
成功!長七A火箭發射中星1E衛星.微信公眾平臺.2023-11-24
長征七號改運載火箭成功發射遙感四十六號衛星.中國航天科技集團有限公司.2025-11-03
我國成功發射通信技術試驗衛星十號 直擊長七甲火箭點火起飛.新京報.2023-12-04
2025最后一天中國一箭雙星.央視新聞-新浪微博.2025-12-31
長七改火箭成功發射實踐二十九號衛星.中國航天科技集團有限公司.2025-12-31
境外媒體:中國成功發射新型運載火箭.今日頭條.2023-12-13
題:解碼長征七號改火箭:填補中國高軌運載能力空白.中國新聞網.2023-12-04
長征七號改遙二運載火箭成功發射.揚子晚報.2023-12-04
長征七號改遙五運載火箭成功發射側記.龍虎網.2023-12-04
我國成功發射中星4A衛星.中國政府網.2024-08-23
中星4A衛星發射成功.央視新聞-新浪微博.2024-08-23
我國成功發射通信技術試驗衛星十六號.極目新聞.2025-03-30
【轉發祝賀!#我國成功發射中星3B衛星#[威武]】.央視新聞-新浪微博.2025-05-20
我國成功發射遙感四十五號衛星.濟南日報·愛濟南-今日頭條.2025-09-09
中國成功發射遙感四十六號衛星.中國新聞網-今日頭條.2025-11-03
我國成功發射實踐二十八號衛星.新華社-今日頭條.2025-11-30
我國成功發射中星3A衛星.國際在線-今日頭條.2024-06-29
長征七號A火箭發射成功.中國西藏新聞網.2023-12-13