Lanzamiento de un CZ-3C (Beidou)

China efectuó el lanzamiento de un cohete Larga Marcha CZ-3C (o LM-3C) el pasado día 14 de abril a las 16:16 UTC con el satélite de navegación Beidou-2 (ó COMPASS G-2). El despegue se produjo desde la rampa LC-2 del Centro de Lanzamiento de Xichang. Se trata del primer lanzamiento de una constelación de 30 aparatos que permitirán a China tener su propio sistema de posicionamiento global en un futuro próximo.

Historia

La serie de cohetes Larga Marcha (Cháng Zhēng 长征) nació en los años 60 como resultado del desarrollo de los primeros misiles balísticos chinos de largo alcance. La industria de cohetes de este país se benefició de la experiencia del Korolyov chino, Qián Xuésēn (钱学森), que había estudiado en los EEUU y fue uno de los fundadores del JPL. Tras su regreso a China, Qián pudo liderar el programa de misiles que surgió tras la firma de un acuerdo con la URSS en 1956. En 1960 el equipo liderado por Qián lanzaría el primer misil R-2 soviético fabricado en China.

En 1970 hizo su aparición el misil de alcance medio DF-4 (Dōngfēng 东风, “viento del este”), desarrollado por la Academia China de Tecnología de Vehículos de Lanzamiento (CALT). El 24 de abril de ese mismo año, un DF-4 modificado con una etapa adicional puso en órbita el primer satélite chino, el Dōng Fāng Hóng 1 (东方红一号). Este nuevo cohete recibió la denominación Larga Marcha 1 (CZ-1). El CZ-1 no debe confundirse con el CZ-1D, una versión del DF-4 introducida en 1991 con una tercera etapa de combustible sólido. Desde un primer momento China se benefició de la experiencia soviética en el diseño de misiles y optó por emplear combustibles hipergólicos -más adecuados para un cohete militar-, a diferencia de los EEUU y la URSS, donde los primeros misiles de largo alcance empleaban oxígeno líquido y queroseno.

Un misil DF-4 (fas.org).

El CZ-1 (fas.org).

En mayo de 1966 China decidió desarrollar un misil intercontinental (ICBM) para transportar su flamante bomba de hidrógeno bajo la dirección de Tú Shǒu’è (屠守锷) y Lǐ Xù’è (李绪鄂), de la CALT. Este misil sería denominado DF-5 y realizaría sus primeras pruebas en 1971. A partir del DF-5 se construyeron dos lanzadores espaciales, el FB-1 (Fēngbào 风暴, “tempestad”), desarrollado por la Academia de Tecnología Espacial de Shanghai (SAST), y el Larga Marcha 2 (CZ-2), desarrollado por la CALT de Pekín. Muchas fuentes sugieren que la decisión de desarrollar el FB-1 fue tomada gracias a los contactos que tenía la SAST con la Banda de los Cuatro, aunque otros autores niegan esta relación. En todo caso el objetivo del CZ-2 sería el lanzamiento de los satélites espía FSW con cápsula recuperable y el FB-1 se dedicaría a los satélites espía del Proyecto 701 (JSSW). El FB-1 sería lanzado once veces entre 1972 y 1981, con numerosos fracasos. El CZ-2 (o CZ-2A) realizaría un solo vuelo en 1974, para ser sustituido inmediatamente por el CZ-2C a partir de 1975. A principios de los 80 el gobierno chino acusó a la Banda de los Cuatro de los fracasos de los FB-1 y la SAST se dedicaría a suministrar etapas superiores para cohetes Larga Marcha diseñados por la CALT. A partir del CZ-2, China desarrollaría toda su familia de lanzadores espaciales, incluyendo los CZ-3 y los CZ-4 (aunque éste último no está construido por la CALT).

La familia CZ-3 efectuó su lanzamiento inaugural en enero de 1984. El CZ-3 era un cohete CZ-2C equipado con una tercera etapa criogénica (hidrógeno y oxígeno líquidos) diseñada por Xie Guanxuan de la CALT. La primera y segunda etapas estaban construidas por el Instituto de Shanghai de Diseño Eléctrico y Mecánico (SIMED). Tras trece lanzamientos sería sustituido en 1994 por el CZ-3A, con una etapa criogénica mejorada y aún en servicio. El CZ-3A sería el cohete con el que China se abriría al mercado internacional de lanzamiento de satélites. El primer lanzamiento comercial se efectuaría en 1990 (AsiaSat-1). En 1996 debutó el CZ-3B, el más potente de la familia Larga Marcha, con una capacidad en órbita baja (LEO) de 11,2 toneladas y 5,1 toneladas en la órbita geoestacionaria (GEO). El CZ-3B hace uso de cuatro cohetes impulsores de combustible hipergólico acoplados a la primera etapa, en una configuración que recuerda al desaparecido Ariane 44L. Su primer lanzamiento, efectuado el 14 de febrero de 1996, terminó en tragedia al precipitarse el cohete sobre un pueblo en las cercanías del cosmódromo de Xīchāng, muriendo decenas de personas. Debido a este accidente, el desarrollo de varias versiones de este cohete quedaron en suspenso. Entre estas versiones estaba el CZ-3C, un CZ-3B con dos cohetes impulsores en vez de cuatro introducido para llenar el hueco en la capacidad de carga que existía entre el CZ-3B y el CZ-3A. El CZ-3B, junto con los CZ-2E y CZ-2F (el lanzador de las naves tripuladas Shénzhōu), sigue siendo el cohete chino más potente en servicio hasta que haga su aparición el CZ-5 de nueva generación.

La familia Larga Marcha (CALT/Go Taikonauts!).

El cohete

El Larga Marcha CZ-3C (长征三号丙) es un cohete de tres etapas con una capacidad de 3,8 toneladas en misiones a la órbita geoestacionaria (GEO) o 9,1 t en una órbita baja (LEO) de 200 km y 28,5º. El cohete tiene una longitud de 54,8 metros y una masa de 345 t. La primera etapa, denominada L-180 (o CZ-3A-1), es similar a la empleada en el resto de cohetes Larga Marcha. Tiene una masa de 179 t y unas dimensiones de 23,08 m x 3,35 m. Hace uso de un motor YF21B (DaFY 6-2) de cuatro cámaras que quema tetróxido de nitrógeno y UDMH (una variante de la hidracina) con 2961,6 kN de empuje en total (740,4 kN cada cámara al nivel del mar) y unos 256 segundos de impulso específico (Isp). El motor YF-21B está compuesto por cuatro motores YF-20B. El control de vuelo de la primera etapa se consigue mediante el giro de los motores. La primera etapa se complementa con dos propulsores de combustible líquido LB-40 de 15,326 m x 2,25 m equipados cada uno con un motor YF-20B (DaFY 5-1) de 740,4 kN de empuje.

Motor YF-21 de un CZ-3A, similar al CZ-3C (Xinhua).

Esquema de un motor YF-21B (CALT).

Cuatro motores YF-20B forman el YF-21B (capcomespace.net).

Un propulsor de combustible líquido de un CZ-3B.

La segunda etapa, L-35 (o CZ-2C/SD-2), tiene un tamaño de 9,943 m x 3,35 m y emplea un motor YF-24B con un Isp de unos 292 s, dividido en un motor principal YF-22 (DaFY 20-1) de 742 kN y uno vernier con cuatro cámaras YF-23 (DaFY 21-1) de 11,8 kN cada una. El empuje total de la segunda etapa es de 789,1 kN.

Esquema del motor YF-24B (Xinhua/CALT).

La tercera etapa H-18 de 12,375 m x 3,0 m emplea hidrógeno y oxígeno líquidos con un motor YF-75 de dos cámaras con 78,5 kN cada una y un Isp de 413,2 s. El YF-75 es una mejora del primer motor criogénico chino, el YF-73 de cuatro cámaras de combustión.

Una tercera etapa criogénica H-18.

Esquema del motor YF-75 (CALT).

El CZ-3C se oferta con dos tipos de cofia.

Cofias disponibles para el CZ-3C (CALT).

Cofia de un CZ-3B.

El CZ-3C (CALT).

Características técnicas del CZ-3C (CALT).

Lanzamiento

El CZ-3C es lanzado desde el Centro Espacial de Xīchāng (XSLC 西昌卫星发射中心), también conocido como Base 27, en la provincia de Sìchuān. Se trata de uno de los tres centros de lanzamiento espacial en activo que tiene China junto con Jiǔquán (酒泉) y Tàiyuán (太原). Este centro de lanzamiento tiene la particularidad de encontrarse rodeado por montañas, algo no muy recomendable desde el punto de vista de la seguridad. El azimut de lanzamiento es de 97,5º. La carga útil llega por lo general a través del aeropuerto de Xīchāng.

Los tres cosmódromos chinos en activo: XSLC (Xichang), TSLC (Taiyuan) y JSLC (Jiuquan) (CALT).

El centro empezó a construirse en 1969 y hoy en día es el destino principal para las misiones comerciales con lanzadores chinos. En el Centro Técnico (TC) se encuentra el edificio (LB) para el procesado de los lanzadores, que se divide en el Transit Building 1 (BL1) y el Testing Building (BL2). Existen además otros edificios para el procesado de la carga útil.

Mapa de Xichang (CALT).

Edificios de montaje y procesado en Xichang (CALT).

El centro espacial tiene tres complejos de lanzamiento principales: Launch Complex 1 (LC-1), 2 (LC-2) y 3 (LC-3). El LC-1, más pequeño, está preparado para los CZ-3 y CZ-2C. El LC-2 está configurado para los CZ-2E, CZ-3A, CZ-3B y CZ-3C. En el LC-2 hay una torre de servicio móvil de 90,6 m de altura y equipada con dos grúas, así como una torre fija con umbilicales. El LC-3 era una antigua rampa de lanzamieno que fue completamente recosntruida en 2005. Actualmente se emplea para lanzamientos del CZ-3. El Centro de Control (Mission Command & Control Center, MCCC) se haya situado a 7 km al sureste del área de lanzamiento.

LC-3.

Las rampas LC-1 y LC-2 en Xichang (CALT/Google Earth).

La torre de servicio móvil y la torre de umbilicales en el LC-2 (CALT).

Colocación de la carga útil en el cohete en la torre de servicio (CALT).

Un CZ-3C en la rampa (Wikipedia/Xinhua).

Fases del lanzamiento:

T-0 s: lanzamiento.T+10 s: maniobra de cabeceo.T+127,491 s: apagado de los impulsores laterales. 48,695 km de altura.T+128,991 s: separación de los impulsores. 49,987 km de altura.T+145,159 s: apagado de la primera etapa. 64,658 km de altura.T+146,659 s: separación de la primera etapa. 66,083 km de altura.T+258,659 s: separación de la cofia. 147,509 km de altura.T+328 s: apagado del motor principal de la 2ª etapa. 181,940 km de altura.T+333 s: apagado del vernier de la segunda etapa.T+334 s: separación de la segunda etapa y primera ignición de la tercera etapa. 184,786 km de altura.T+650,605 s: primer apagado de la tercera etapa. 208,710 km de altura.T+1323,242 s: segundo encendido de la tercera etapa. 194,809 km de altura.T+1474,866 s: segundo apagado. 215,792 km de altura.T+1494,866 s: finalización del ajuste de velocidad.T+1574,866 s: separación de la carga útil. 295,051 km de altura.

Etapas del lanzamiento (CALT).

Trayectoria típica de lanzamiento y estaciones de seguimiento (CALT).

Lanzamiento del 14-4-09 (Xinhua).

Vídeo del lanzamiento:

Referencias:


4 Comentarios

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Carlo

Que entrada interesante, muchas gracias! Conozco poco sobre el programa espacial chino, pero más vale que me actualice, porque ellos tienen los recursos y las ganas de ser una superpotencia en este sector. Es el único país, además de Rusia y EEUU, capaz de lanzar misiones tripuladas al espacio. Y también es el único con una economía suficientemente grande para competir con EEUU en misiones absurdamente caras, como el envío de seres humanos a Marte.

Gabriel Garcia Sagario

Daniel, una pregunta:

¿el DF4 se le conoce también como CLS1?. Poruque no sólo que tengo el nomenclator atrasado, sino que además me confundo!. Es claro que se trata del Larga Marcha 1. Definitivamente se puede saber mucho mas sobre el programa espacial chino en estos dias.

Daniel Marín

Hola Grabriel. No tengo constancia de que al CZ-1/DF-4 (LM-1) se le denomine CLS-1, pero hay tantas nomenclaturas alrededor de los lanzadores y misiles chinos que es perfectamente posible que se trate de algún nombre extraño. La otra denominación del misil DF-4 es la empleada por el departamento de defensa de los EEUU: CSS-3. El mundo de la cohetería china daría para muchos posts, la verdad.

Saludos!

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