本次長(cháng)征五號遙三與實(shí)踐二十號任務(wù)為 2019 年中國航天發(fā)射收尾，且又是長(cháng)征五號復飛后第一次發(fā)射，因此備受矚目。

　　長(cháng)征五號是在 2002 年原國防科工委確定的“一個(gè)系列、兩種發(fā)動(dòng)機、三個(gè)模塊”思路下誕生的，2006 年立項批復。所謂的一個(gè)系列是研發(fā)一系列運載火箭;兩種發(fā)動(dòng)機指的是 120 噸推力的 YF-100 和 50 噸推力的 YF-77 發(fā)動(dòng)機;三個(gè)模塊是研發(fā)出長(cháng)征五號、六號和七號，近地軌道運載能力上限達到 25 噸，同步軌道運載能力上限達到 14 噸。結果十多年的預研、研發(fā)和測試，長(cháng)征五號在 2016 年第一次發(fā)射成功，讓中國躋身能夠研發(fā)、制造 20 噸級運載火箭的國家。

　　長(cháng)征五號世界排名第幾?

　　長(cháng)征五號火箭作為 20 噸級的近地軌道運載能力的火箭，在世界上排名如何?我們不妨來(lái)看看，長(cháng)征五號近地軌道運載能力為 25 噸，也就是說(shuō)能把 25 噸的貨物送到距離地面幾百公里的軌道上。

　　世界火箭家族中能夠做到這一點(diǎn)的有美國的重型獵鷹火箭近地軌道運載能力為 63 噸;宇宙神V火箭，宇宙神 551 火箭在捆綁 5 枚固體助推器的情況下，可將 18 噸的貨物送到近地軌道;美國的德?tīng)査?IV 運載火箭可將 28 噸的貨物送到近地軌道;俄羅斯的質(zhì)子M火箭的近地運載能力為 23 噸;俄羅斯安加拉火箭的近地軌道運載能力為 24 噸，日本H-IIB 運載火箭尾 16 噸。

　　從以上對比可以看出，長(cháng)征五號火箭在現役世界火箭中的排名是第三，在運載能力上比俄羅斯的火箭更強大，落后于美國的兩款火箭。如果算上過(guò)去世界運載火箭的排名，比長(cháng)征五號運載能力更強的有美國的土星五號火箭、航天飛機、蘇聯(lián)的能源火箭、N-1 火箭等，因此長(cháng)征五號的歷史排名在第五名。

　　從動(dòng)力分析，長(cháng)征五號火箭的動(dòng)力配置為 120 噸推力的 YF-100 和 50 噸推力的 YF-77 發(fā)動(dòng)機，助推器為 4 枚，每枚安裝 2 臺 YF-100，因此助推器上就有 8 臺發(fā)動(dòng)機。芯一級為 2 臺 YF-77 發(fā)動(dòng)機。YF-100 和 YF-77 雖然都是液體發(fā)動(dòng)機，但燃料不同，YF-77 屬于氫氧發(fā)動(dòng)機，YF-100 為液氧煤油發(fā)動(dòng)機。使用氫氧發(fā)動(dòng)機與液氧煤油發(fā)動(dòng)機的組合是根據比沖等綜合因素得出的，氫氧發(fā)動(dòng)機作為芯一級，比沖要大于液氧煤油發(fā)動(dòng)機。

　　芯一級用液氧液氫，助推器用固體或者液氧煤油也是有的，比如俄羅斯的能源號火箭、阿麗亞娜火箭等，都助推器一般是固體。如果助推器用液氧煤油發(fā)動(dòng)機，那么體積會(huì )更大，于是我們就看到了所謂的胖五這個(gè)綽號。YF-100 和 YF-77 發(fā)動(dòng)機這個(gè)組合是優(yōu)化后的產(chǎn)物，并不代表這兩種發(fā)動(dòng)機在各自領(lǐng)域都是最頂尖的，不可否認的是，長(cháng)征五號的運載能力確實(shí)靠前的。這說(shuō)明今后我國航天工業(yè)仍然有很大的上升空間，研發(fā)出更強推力的火箭只是時(shí)間問(wèn)題。

　　與西方火箭相比，未來(lái)突破口在哪兒?

　　長(cháng)征五號火箭的研發(fā)是為將來(lái)更大推力的火箭打基礎，比如將長(cháng)征五號火箭的芯一級作為長(cháng)征九號火箭的助推器使用，可實(shí)現 140 噸近地軌道運載能力。這也是今后長(cháng)征五號火箭的衍生產(chǎn)品，但是中國航天未來(lái)的發(fā)展，仍然是從發(fā)動(dòng)機著(zhù)手。比如目前世界比較流行的液氧甲烷發(fā)動(dòng)機，這是美國 SpaceX 下一代火箭發(fā)動(dòng)機，猛禽火箭發(fā)動(dòng)機是可重復使用的甲烷分級燃燒發(fā)動(dòng)機，是未來(lái)火箭發(fā)動(dòng)機的方向。

　　液氧甲烷發(fā)動(dòng)機的特點(diǎn)在于積碳少、成本低、可重復使用特點(diǎn)。猛禽發(fā)動(dòng)機、BE-4 發(fā)動(dòng)機都是此類(lèi)動(dòng)力，中國藍箭航天的 PNX-1、俄羅斯的 RD-0162 也是如此。

　　液氧甲烷發(fā)動(dòng)機的積碳少，這個(gè)特點(diǎn)對于可重復使用非常關(guān)鍵，因為液氧煤油發(fā)動(dòng)機容易積碳，同時(shí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機比液氧液氫發(fā)動(dòng)機在安全性方面更優(yōu)秀，因為液氫不僅昂貴，存儲上還費勁，需要零下 252 攝氏度環(huán)境，屬于低溫推進(jìn)劑，加注也是個(gè)問(wèn)題。加注過(guò)程需要全面防靜電，容易發(fā)生爆炸。同時(shí)液氧液氫推進(jìn)劑燃燒溫度很高，對尾噴管的工藝要求也很高。

　　在長(cháng)征五號之后，先利用長(cháng)征五號的優(yōu)勢，打造出 140 噸運載能力的長(cháng)征九號，實(shí)現載人登月，同時(shí)研發(fā)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機，造出我國的可重復使用火箭，有利于搶占國際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)。
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