23.10.2011 / Autor: Daniel Maurat Raumfahrt > Raketen

Langer Marsch 4

Die Langer Marsch 4 ist heute Chinas Standartträger für Satelliten in den sonnensynchronen Orbit und startete bisher eine Reihe von zivilen und militärischen Satelliten.

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Geschichte

CGWIC

Bild vergrößernStart der letzten CZ 4A mit dem Satelliten Feng Yun 1B an Bord am 3. September 1990.
(Bild: CGWIC)
Die Geschichte der Langer Marsch 4 begann damit, dass man in China die CZ 3 entwickeln ließ. Doch da man selbst bei den Entwicklern nicht sicher war, ob dieser neue Träger mit einer kryogenen Oberstufe funktionieren würde, gab man sicherheitshalber eine Parallelentwicklung in Auftrag. Diese sollte auch eine neue Drittstufe bekommen, doch sollte diese konventioneller ausfallen und den gleichen Treibstoffmix wie die beiden ersten Stufen, nämlich Unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH) und Distickstofftetroxid (N2O4), nutzen. So wollte man um jeden Preis in der Lage sein, die eigenen Kommunikationssatelliten starten zu können. Doch nachdem sich die CZ 3 als ein sehr erfolgreicher Träger herausstellte, gab es zunächst keinen Bedarf nach einem neuen Träger.

Doch wendete sich das Blatt für die neue Rakete schnell: Man suchte nach einem Träger, der eine Reihe von Satelliten in einen sonnensynchronen Orbit bringen könnte, so etwa Wettersatelliten der Feng Yun-Reihe. So wurde der Träger weiterentwickelt und es entstand daraus die Langer Marsch 4-Familie, auch CZ 4 genannt. Anders als bei den anderen Trägern der Langer Marsch-Familie ist der Hersteller der Träger nicht die China Academy for Lauch Vehicle Technology (CAST), sondern die Shanghai Academy of Spaceflight Technology, welche schon die Feng Bao 1 entwickelte und baute. Da sie immer nur sonnensynchrone Orbits ansteuert, wurde für sie ein neuer Weltraumbahnhof aufgebaut, nämlich Taiyuan in der Provinz Shanxi etwa 600 km westlich von Peking.

Versionen

Die CZ 4-Träger gibt es in drei Versionen

  • Die CZ 4A, manchmal in der Literatur auch CZ 4 genannt, war die erste chinesische Rakete, die eine Oberstufe mit lagerfähigen Treibstoffen nutzte. Die Basisstufe wurde im Vergleich zu denen der Langer Marsch 2C oder der Langer Marsch 3 verlängert, um so eine größere Treibstoffzuladung zu erreichen. Dagegen wurde die Zweitstufe leicht gekürzt. Diese Konfiguration der Erst- und Zweistufe wird auch heute noch in der Langer Marsch 2D genutzt und ist im Grunde genommen nichts anderes als eine zweistufige CZ 2. Neu bei diesem Träger war die Drittstufe, welche den gleichen Treibstoffmix nutzte wie die ersten beiden Stufen. Sie startete zwischen 1988 und 1990 lediglich zwei Mal, jedes Mal erfolgreich. Als Nutzlasten startete man die ersten beiden Einheiten der Feng Yun-Wettersatelliten.


  • CGWIC

    Bild vergrößernStart einer CZ 4B. An Bord der Erdbeobachtungssatellit Hajyang 2>.
    (Bild: CGWIC)
  • Die CZ 4B ist eine gegenüber der CZ 4A strak modifizierte Rakete. So gab es eine Reihe von Modifikationen an den Triebwerken und der Flugsteuerung. Auch wurde die Drittstufe verstärkt, um schwerere Nutzlasten starten zu können. Auch gab es für diesen Träger nun eine Reihe von Nutzlastverkleidungen, die auf eine große Flexibilität des Trägers hindeuten. Sie startete bisher (Stand: Oktober 2011) seit 1999 insgesamt 13 Mal, jedes Mal erfolgreich. Als Startplatz nutzte man dabei ausschließlich Taiyuan. Als Nutzlasten startete man dabei eine Reihe von zivilen Wettersatelliten der Feng Yun- und Hai Yang-Serie, aber auch Satelliten der Shi Jian-Reihe, was so etwas wie eine Tarnbezeichnung für militärische chinesische Satelliten ist. Dabei handelt es sich wohl um verschiedenste Satelliten, von Frühwarnsystemen bis hin zu Spionagesatelliten. Die wohl berühmteste Nutzlast dieser Rakete ist der Wettersatellit Feng Yun 1C, welcher bei ihrem Erststart im Mai 1999 ins All gebracht wurde. Nachdem er stillgelegt wurde, nutze man ihn in China als Ziel für einen Anti-Satellitentest, wobei er im Januar 2007 abgeschossen wurde. Dieses Vorgehen stieß international auf sehr große Kritik, da der Satellit nun zu einem Trümmerfeld wurde, das eine große Gefahr für andere Satelliten auf diesem sehr frequentierten Orbit bildet und es lange dauern wird, bis alle Trümmerstück verglüht sein werden. Der Abschuss wurde angeblich mit einer Rakete durchgeführt, die auf der chinesischen Kaituozhe 1 basiert.


  • Die CZ 4C ist der bisher neuste Sprössling der CZ 4-Familie. Was er für Weiterentwicklungen verfügt ist unklar, da China nur sehr wenig Daten zu dieser Trägerraketenfamilie verbreitet. Es ist aber sicher, dass die Drittstufe nun wiederzündbar gestaltet ist, was aber die Nutzlast im Vergleich zur CZ 3B etwas verringert. Sonst ist sie identisch mit der CZ 4B. Das optisch auffälligste Attribut ist eine neue sehr voluminöse Nutzlastverkleidung, welche einen größeren Durchmesser hat als der Träger selber. Diese stammt aus dem CZ 3-Programm und wird dort vor allem auf den Trägern CZ 3B, CZ 3B/E und CZ 3C genutzt. Sie startete bisher (Stand: Oktober 2011) insgesamt acht Mal, jedes Mal erfolgreich. Dabei startete neben von Taiyuan auch als erste Rakete der CZ 4-Familie vom Weltraumbahnhof in Jiuquan aus. Als Nutzlasten flogen bisher ausschließlich Satelliten der Yaogan- und der Feng Yun-Serie.


Technik

Die CZ 4-Familie verfügen alle über drei Stufe:

CGWIC

Bild vergrößernEine CZ 4C beim Start des Wettersatelliten Feng Yun 3B.
(Bild: CGWIC)
  • Die Erststufe der CZ 4A, auch als L-180 bezeichnet, basiert auf der Erststufe der CZ 2C. Sie war 24,66 m lang, hatte einen Durchmesser von 3,35 m und wog voll betankt 194,2 t. An der Basis befanden sich vier Flossen, die die Rakete nach dem Start in der Atmosphäre stabilisierten. Als Triebwerk nutzte sie das YF-21B-Triebwerk, das aus vier YF-20B-Triebwerken bestand, mit einem Schub von 2.961,6 kN bei einer Brenndauer von 158 Sekunden. Als Treibstoff nutzte man UDMH, als Oxydator N2O4.


  • Die Erststufe der CZ 4B / C, auch als L-180 bezeichnet, hat gegenüber ihrem Vorgänger ein geringeres Gewicht und neue Triebwerke. Sie ist 24,66 m lang, hat einen Durchmesser von 3,35 m und wiegt voll betankt 193,1 t. An der Basis befinden sich vier Flossen, die die Rakete nach dem Start in der Atmosphäre stabilisieren. Als Triebwerk nutzt sie das YF-21C-Triebwerk, das aus vier YF-20C-Triebwerken besteht, mit einem Schub von 2.961,6 kN bei einer Brenndauer von 157 Sekunden. Als Treibstoff nutzt man UDMH, als Oxydator N2O4.


  • Die Zweitstufe der CZ 4A, auch als L-35 bezeichnet, basierte, wie ihre Erststufe, auf der CZ 2C. Sie war 7,53 m lang, hatte einen Durchmesser von 3,35 m und wog voll betankt 39,55 t. Das einzelne YF-24B-Triebwerk, bestehend aus einem YF-22B-Haupttriebwerk und vier YF-23B-Verniertriebwerken, leistete einen Schub von 765,9 kN. Als Treibstoff nutzte man UDMH, als Oxydator N2O4.


  • Die Zweitstufe der CZ 4B / C, auch als L-35 bezeichnet, hat gegenüber ihrem Vorgänger ein geringeres Gewicht und neue Triebwerke. Sie war 7,53 m lang, hatte einen Durchmesser von 3,35 m und wog voll betankt 39,5 t. Das einzelne YF-24C-Triebwerk, bestehend aus einem YF-22C-Haupttriebwerk und vier YF-23D-Verniertriebwerken, leistet einen Schub von 789,6 kN. Als Treibstoff nutzt man UDMH, als Oxydator N2O4.


  • Die Drittstufe der CZ 4A war eine Neuentwicklung für die Rakete. Sie war 4,80 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,90 m und wog voll betankt 15,2 t. Die zwei Triebwerke vom Typ YF-40A lieferten für 430 Sekunden Brenndauer einen Schub von 98,1 kN. Als Treibstoff nutzte man UDMH, als Oxydator N2O4.


  • Die Drittstufe der CZ 4B hat gegenüber der alten Oberstufe der CZ 4A neue Triebwerke mit einem höheren Schub und kann etwas mehr Treibstoff mitführen. Sie ist 4,80 m lang, hat einen Durchmesser von 2,90 m und wiegt voll betankt 15,5 t. Die zwei Triebwerke vom Typ YF-40B liefern für 430 Sekunden Brenndauer einen Schub von 100,8 kN. Als Treibstoff nutzt man UDMH, als Oxydator N2O4.


  • Die Drittstufe der CZ 4B gleicht der Oberstufe der CZ 4B, hat aber wiederzündbare Triebwerke. Sie ist 4,80 m lang, hat einen Durchmesser von 2,90 m und wiegt voll betankt 15,5 t. Die zwei Triebwerke vom Typ YF-40B-rs liefern für 430 Sekunden Brenndauer einen Schub von 100,8 kN. Als Treibstoff nutzt man UDMH, als Oxydator N2O4.


Starts

Die Träger CZ 4-Familie flogen seit 1988 (Stand: Juli 2013) insgesamt 30 Mal, bisher jedes Mal erfolgreich. Als Startplatz nutzt man fast ausschließlich den Weltraumbahnhof in Taiyuan, aber es startete bereits zwei CZ 4C von Jiuquan aus. Hier eine Statistik zu den Starts:

  • CZ 4 gesamt: 30 Starts, 0 Fehlstarts; Erstflug: 6. September 1988, Letzter Flug: -
  • CZ 4A: 2 Starts, 0 Fehlstarts; Erstflug: 6. September 1988, Letzter Flug: 3. September 1990
  • CZ 4B : 18 Starts, 0 Fehlstarts; Erstflug: 10. Mai 1999, Letzter Flug: -
  • CZ 4C: 10 Starts, 0 Fehlstarts; Erstflug: 26. April 2006, Letzter Flug: -
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