長徵5性能落後，長徵9進度慢，載人登月921重型火箭登場

眾所周知，中國目前運載能力最強的是「胖五」運載火箭，該火箭發展經歷坎坷，成為了中國建設空間站和載人航天工程的主力。今年11月，「胖五」將在海南文昌航天發射中心發射「嫦娥五號」月球探測器，實現月球採樣返回。不過，下一步要進行的載人登月工程靠長徵-5號是根本不夠的。中國此前公布的登月方案中承擔這項任務是長徵-9重型運載火箭，不過最近又有了新的變化。在2020年航天大會上，中國載人登月最新設計報告已經沒有長徵-9重型火箭身影，變成了「921」火箭。

很多國人以為「胖五」性能已經達到了世界領先水平，事實遠非如此。中國運載火箭的載荷與幹質比世界先進水平差距非常大，長徵5號的運載效率實際上只有獵鷹重型火箭的一半。原來發展的長徵9一樣追求成熟技術，所以相關性能也非常慘烈。

中國載人航天工程代號是「921工程」，921火箭項目來自於921辦公室，沒有使用「長徵XX」命名主要是火箭還沒正式名字，實際上是更高層面推進火箭技術進步的結果。有分析稱，921火箭的出現是受了「重型獵鷹」火箭的刺激，事實證明的確相關。兩者都採用CBC構型，獵鷹火箭的一級火箭共用了27臺發動機，而921火箭用了21臺發動機。其近地軌道運載能力為70噸，地月轉移軌道運載能力是27.5噸，遠比長徵5號要強大。中國載人登月工程的著陸與上升飛行器的質量不會超過25噸，921火箭足以完成任務。

新921火箭相比長徵-9雖然個頭要小，但是運載能力非常強，而且進度比較快。921火箭的一級原理樣機已經研製成功，芯一級和助推器所用的YF-100K發動機已經完成長程試車，第二級YF-76D膨脹循環氫氧發動機研製成功。按目前的進展，921火箭到2030年執行載人登月工程應該沒有大的問題。而長徵9號就算研製順利估計也要到2035-2040年才能投入使用。

921火箭相比國產火箭最大的進步是動載效率，將從2.65提升到3.5左右，進一步拉近與美國重型運載火箭的差距。據相關人士介紹，921火箭單採用新設計方法和系統設計方案，要把現有火箭的運載效率提30%；採用基於故障設計的發動機冗餘和控制重構技術，提升系統可靠性；將把逃逸姿態控制改為閉環控制，增加太空人的安全性。該火箭將使用冷氦增壓氣瓶、高性能鋁合金、複合材料殼段等先進材料，進一步降低火箭重量。採用一體化設計和5米大直徑低溫共底貯箱，大幅提升火箭的結構效率等。

921火箭雖然是新設計的，但是發動機都是成熟產品，包括一二級火箭所用的YF-100發動機，三級火箭所用的YF-75D氫氧發動機，都在長徵-5、長徵-7等火箭上使用，所以安全性仍然非常高。

921火箭大量使用新材料、新結構、新技術和新模式，具有高效率、高可靠、高安全的特點。包括液氧浸沒式複合材料氣瓶、鋁鋰合金儲箱、共底貯箱、機架一體化設計等都是之前中國火箭從未使用過的新技術。而這些技術早已經被馬斯克的公司應用到了獵鷹重型火箭上了，921火箭比獵鷹重型火箭的4.5%的運載效率仍然有一定差距，但是相比長徵7號只有2.3%運載效率獲得了重大進步。

中國正在發展的長徵-9重型火箭近地軌道運載能力為140噸，近地軌道運載能力為188噸，LTO奔月軌道運載能力為65噸，比美國「土星5號」還要強。長徵-9因為推力巨大，在大量使用成熟技術的前提下仍然進展緩慢，500噸級液氧煤油發動機燃氣發生器和渦輪對聯動試驗在2019年才完成，其他重要部件還在探測中。長徵9已經趕不上首次載人登月工程了，未來可能會用於月球基地建造任務。