長徵五號世界排名第幾?為什麼本次發射如此重要?

2019年12月27日20點46分左右，我國長徵五號遙三運載火箭在海南文昌發射中心發射升空，並取得圓滿成功。

騰訊科技 文/林文杰

本次長徵五號遙三與實踐二十號任務為2019年中國航天發射收尾，且又是長徵五號復飛後第一次發射，因此備受矚目。

長徵五號是在2002年原國防科工委確定的「一個系列、兩種發動機、三個模塊」思路下誕生的，2006年立項批覆。所謂的一個系列是研發一系列運載火箭；兩種發動機指的是120噸推力的YF-100和50噸推力的YF-77發動機；三個模塊是研發出長徵五號、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、研發和測試，長徵五號在2016年第一次發射成功，讓中國躋身能夠研發、製造20噸級運載火箭的國家。

長徵五號世界排名第幾？

世界現役的大型運載火箭，從左到右分別是：重型獵鷹、重型德爾塔4、長徵5號、質子M和阿麗亞娜5火箭

長徵五號火箭作為20噸級的近地軌道運載能力的火箭，在世界上排名如何？我們不妨來看看，長徵五號近地軌道運載能力為25噸，也就是說能把25噸的貨物送到距離地面幾百公裡的軌道上。

世界火箭家族中能夠做到這一點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；美國的德爾塔IV運載火箭可將28噸的貨物送到近地軌道；俄羅斯的質子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，長徵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，落後於美國的兩款火箭。如果算上過去世界運載火箭的排名，比長徵五號運載能力更強的有美國的土星五號火箭、太空梭、蘇聯的能源火箭、N-1火箭等，因此長徵五號的歷史排名在第五名。

從動力分析，長徵五號火箭的動力配置為120噸推力的YF-100和50噸推力的YF-77發動機，助推器為4枚，每枚安裝2臺YF-100，因此助推器上就有8臺發動機。芯一級為2臺YF-77發動機。YF-100和YF-77雖然都是液體發動機，但燃料不同，YF-77屬於氫氧發動機，YF-100為液氧煤油發動機。使用氫氧發動機與液氧煤油發動機的組合是根據比衝等綜合因素得出的，氫氧發動機作為芯一級，比衝要大於液氧煤油發動機。

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動機，那麼體積會更大，於是我們就看到了所謂的胖五這個綽號。YF-100和YF-77發動機這個組合是優化後的產物，並不代表這兩種發動機在各自領域都是最頂尖的，不可否認的是，長徵五號的運載能力確實靠前的。這說明今後我國航天工業仍然有很大的上升空間，研發出更強推力的火箭只是時間問題。

與西方火箭相比，未來突破口在哪兒？

長徵五號火箭的研發是為將來更大推力的火箭打基礎，比如將長徵五號火箭的芯一級作為長徵九號火箭的助推器使用，可實現140噸近地軌道運載能力。這也是今後長徵五號火箭的衍生產品，但是中國航天未來的發展，仍然是從發動機著手。比如目前世界比較流行的液氧甲烷發動機，這是美國SpaceX下一代火箭發動機，猛禽火箭發動機是可重複使用的甲烷分級燃燒發動機，是未來火箭發動機的方向。

液氧甲烷發動機的特點在於積碳少、成本低、可重複使用特點。猛禽發動機、BE-4發動機都是此類動力，中國藍箭航天的PNX-1、俄羅斯的RD-0162也是如此。

液氧甲烷發動機的積碳少，這個特點對於可重複使用非常關鍵，因為液氧煤油發動機容易積碳，同時液氧甲烷發動機比液氧液氫發動機在安全性方面更優秀，因為液氫不僅昂貴，存儲上還費勁，需要零下252攝氏度環境，屬於低溫推進劑，加注也是個問題。加注過程需要全面防靜電，容易發生爆炸。同時液氧液氫推進劑燃燒溫度很高，對尾噴管的工藝要求也很高。

在長徵五號之後，先利用長徵五號的優勢，打造出140噸運載能力的長徵九號，實現載人登月，同時研發液氧甲烷發動機，造出我國的可重複使用火箭，有利於搶佔國際商業發射市場。