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Olafs Raumfahrtkalender

Olafs Raumfahrtkalender

Geschichte und Geschichten aus mehr als 5½ Jahrzehnten Raumfahrt

300823
Statistik erstellt: 2017-03-28T11:59:32+02:00
CZ-4B

Die Entwicklung der chinesischen Trägerraketenfamilie CZ-​4 reicht in das Jahr 1979 zurück, als erste Studien angestellt wurden. 1982 wurde eine Machbarkeitsstudie erstellt und im folgenden Jahr begann bei der Shanghai Academy of Space Flight Technology (SAST) die eigentliche Entwicklung als Alternative zur CZ-​3, welche von der Chinese Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) entworfen wurde. Ausgegangen wurde von der unglücklichen FB-​1, einem konkurrierenden Entwurf zur letztlich erfolgreichen CZ-​2. Beide Raketenfamilien hatten jedoch weitgehende Ähnlichkeiten und so verwundert es kaum, daß auch CZ-​3 und CZ-​4 sich schließlich kaum unterschieden. Beide Raketen setzten auf einen praktisch identischen Antrieb für die Erst– und Zweitstufe. Allerdings verlängerte die SAST die erste Stufe um nahezu zwei Meter, so daß auch das Tankvolumen anstieg. Bei der Endstufe beschritten die Entwickler dann aber vollkommen unterschiedliche Wege. Während für die CZ-​3 eine kryogene Oberstufe entworfen wurde, setzte man bei der CZ-​4 auf ein konservativeres Design. Es entstand ein konventionelles Flüssigkeitstriebwerk, das mit UDMH und Stickstofftetroxid dieselben Treibstoffe verbrannte, wie die anderen Stufen. Das YF-​40 Triebwerk verfügte über zwei kardanisch aufgehängte Triebwerksdüsen mit gemeinsamer Treibstoffförderung.
Nachdem die CZ-​3 die Probleme bei ihrer Entwicklung überstanden und die ersten Satelliten auf eine geostationäre Transferbahn befördert hatte, bestand in China kein Bedarf mehr für ein zweites derartiges Trägersystem. Die CZ-​4 erhielt eine neue Rolle zugewiesen. Sie wurde zum Standardträger für meteorologische Satelliten auf sonnensynchrone Orbits. Das ursprüngliche Modell, die CZ-​4A, wurde jedoch nur zweimal eingesetzt, bevor sie nach mehrjähriger Pause von der CZ-​4B abgelöst wurde. Diese verfügte über eine leistungsgesteigerte Drittstufe, was vor allem durch eine Vergrößerung des Tankvolumens erreicht wurde. Detailverbesserungen sollen auch an den Triebwerken vorgenommen worden sein. Dadurch wuchs auch die Triebwerksleistung leicht. Insbesondere die Zweitstufe erhielt veränderte Triebwerksdüsen, die besser für einen Betrieb in großen Höhen optimiert waren. Durch eine verfeinerte Kontrolle des Treibstoffdurchsatzes konnten zudem die Sicherheitsreserven bei der Zweitstufen Betankung reduziert und die Treibstoffnutzung effektiver gestaltet werden. Ein neues digitales Flugsteuerungssystem wurde ebenso eingeführt wie zwei neue Nutzlastverkleidungen mit größerem Volumen. Schließlich wurde auch eine Resttreibstoff Ablassvorichtung an der Drittstufe installiert. Damit sollte die Explosion von Treibstoffresten in der Stufe vermieden werden, welche ebenfalls auf einen Erdorbit gelangte. Der erste Start der CZ-​4B war für 1997 geplant, verzögerte sich aber schließlich auf 1999.



Gesamtsystem
Nation China
Bezeichnung(en) Chang Zheng 4B (CZ-​4B), Long March 4B (LM-​4B)
Entwicklungszeitraum 19891999
erster Start 10.05.1999
Einsatzzeitraum 1999
Stufenzahl 3
Gesamthöhe 45,58 m
Basisdurchmesser 3,35 m
Spannweite der Stabilisierungsflächen 6,15 m
max. Nutzmasse 2.200 kg (SSO mit 747 km Bahnhöhe@98°)
Leermasse
Treibstoffmasse
Startmasse 248.470 kg
Startschub 2.971 kN
1. Stufe
Hersteller CAST
Bezeichnung(en)
Länge 24,65 m
Durchmesser 3,35 m
Leermasse 9.998 kg
Treibstoffmasse 183.339 kg
Gesamtmasse 193.337 kg
Antrieb 1 Flüssigkeitstriebwerk YF-​21B bestehend aus 4 Einzeltriebwerken YF-​20B
Treibstoff UDMH + Stickstofftetroxid
Startschub 2.971 kN
spezifischer Impuls (Seehöhe) 260 s
Brenndauer 154 s
2. Stufe
Hersteller CAST
Bezeichnung(en)
Länge 10,40 m
Durchmesser 3,35 m
Leermasse 2.932 kg
Treibstoffmasse 35.394 kg
Gesamtmasse 35.394 kg
Antrieb Flüssigkeitstriebwerk YF-​24B (Haupttriebwerk YF-​22B + Vierkammer Vernier YF-​23B)
Treibstoff UDMH + Stickstofftetroxid
Vakuumschub 789 kN = 742 kN (Haupttriebwerk) + 4×12 kN (Vernier)
spezifischer Impuls (Vakuum) 298 s (Haupttriebwerk) + 289 s (Vernier)
Brenndauer 127 s (Haupttriebwerk) /​137 s (Vernier)
3. Stufe
Hersteller CAST
Bezeichnung(en)
Länge 4,93 m
Stufendurchmesser 2,90 m
Leermasse 1.727 kg
Treibstoffmasse 12.814 kg
Gesamtmasse 14.561 kg
Antrieb 1 Zweikammer Flüssigkeitstriebwerk YF-​40
Treibstoff UDMH + Stickstofftetroxid
Vakuumschub 101 kN (2×50,5 kN)
spezifischer Impuls (Vakuum) 303 s
Gesamt-​Brenndauer 360 s
Nutzlastverkleidung
Länge über Endstufe 8,48 m
max. Durchmesser 3,35 m
Konstruktionsmasse 1.350 kg

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