長征五號世界一流 意義非凡堪比蘋果重新發明手機

長征五號首飛成功

長征五號發射成功絕對是中國航天史上里程碑式的大事件，其對於中國航天事業的意義之大，堪比蘋果重新發明了手機。這樣講是因為，長五之前的中國運載火箭性能實在是……捉急啊。

中國現役的上一代運載火箭主要有長征二號、長征三號和長征四號三個系列,每個系列還有一堆加上大寫字母的子型號，真可謂是百花齊放，百花爭鳴。不過這些火箭的一、二級設計大同小異，都是上世紀70年代研製的長征二號基本型的直系子孫，我們這裡統稱它們為長二家族。而它們的主發動機，更是20世紀60年代就開始研製的YF-20發動機的各種魔改版本。

宇宙神-5火箭

既然是同一家族，缺點也妥妥地一脈相承，首先就是運載能力較低。受制於鐵路運輸方式，長二家族的箭體直徑均為3.35米（再粗了就過不了鐵路隧道了）。火箭沒法做得更大，運載能力當然就上不去了。長征三號乙運載火箭的同步轉移軌道運載能力為5噸級，長征二號E火箭的近地軌道運載能力為9噸級，基本是同期國外大型火箭的一半。其次，發動機落後。YF-20系列發動機的推力只有75噸左右，燃料還是劇毒的偏二甲肼與四氧化二氮這一「黃金搭檔」。最後，設計思想落伍。由於初始設計較早，長二家族沒有實現系列化、組合化、模塊化，導致雖然型號繁雜，運載能力卻差別不大。發射更大的載荷力不從心，發射小一些的載荷卻大材小用。

不過對於火箭這種用一次就扔了的大玩具，最大、最先進的卻不一定是最好的。長二家族雖然落後，對於上世紀八、九十年代的中國來說卻也基本夠用。從射星建北斗到奔月戲嫦娥，從載人游太空到搬磚築天宮，長二家族勞苦功高，居功至偉。由於價格便宜量又足，性能不賴還可靠，長二家族在國際商業航天發射市場中也賺得盆滿缽滿。然而幸福的時光總是那麼短暫……

安加拉A5運載火箭

上世紀九十年代以後，為了滿足更大載荷的發射需求，各國紛紛研發了新一代大型火箭。從歐洲的阿麗亞娜5，到美國的德爾塔IV和宇宙神5，從俄羅斯的安加拉到日本的H-2B……這些火箭的不光運載能力基本都達到了近地軌道20噸級，同步轉移軌道10噸級，發動機也換成了大推力且無毒環保的液氧煤油發動機或液氫液氧發動機。更要命的是，這些火箭都採用了系列化、組合化、模塊化的設計思想，以少數幾種發動機就能組合成覆蓋不同質量載荷的大型火箭、中型火箭甚至小型火箭，極大降低了研發成本，可謂花小錢辦大事。

強手如林的對手，使得長二家族在國際商業衛星發射市場的日子愈加艱難。而在國內，面對空間站、探月和火星探測等一系列重大航天工程任務，長二家族也有些心有餘而力不足，急需更大推力的火箭。就這樣，長征五號系列火箭應運而生。

日本H-2B運載火箭

長征五號系列運載火箭採用「一個系列、兩種發動機、三個模塊」的總體發展思路以及」通用化、系列化、組合化」的設計思想。「三個模塊」是指使用液氧/液氫的5米直徑模塊、使用液氧/煤油的3.35米直徑模塊和2.25米直徑模塊。「兩種發動機」是指新研製的地面推力50噸的YF-77氫氧發動機和地面推力120噸YF-100液氧/煤油發動機。以三個模塊組合製造出大型、中型和小型運載火箭，形成「一個系列」。其中，小型運載火箭就是去年首飛搞了一箭20星的「大新聞」的長征六號，中型運載火箭則是今年稍早前在文昌發射的長征七號，加上剛剛發射成功的長征五號大型運載火箭，我國新一代運載火箭已經初步形成近地軌道運力覆蓋1.5-25噸，地球同步轉移軌道運力覆蓋1.5-14噸的能力。

阿麗亞娜5型運載火箭

德爾塔IV型重型火箭

與美俄歐日的大推力火箭相比，長征五號的優勢在哪裡呢？歐美日的液氫液氧發動機的確比我們的推力更大，技術更先進，不過只用液氫液氧發動機的火箭缺點也很明顯，就是太——貴——了！貴到什麼程度？就連美國這樣的土豪都玩不起了！美國沒有大推力的液氧煤油發動機，只好為宇宙神5重型運載火箭進口了俄羅斯的RD-180發動機。俄羅斯在大推力液氧煤油發動機上一枝獨秀，無奈蘇聯解體對本國工業水平衝擊甚大，研製了二十多年的安加拉火箭，在2014年試射了兩次，然後就杳無音信至今。俄羅斯向來是再窮不能窮航天，安加拉火箭進展緩慢，與經濟無關，必然是技術問題。

中國的液氧煤油發動機遠不如俄羅斯，而液氫液氧發動機又遠不如歐美，卻造出了國際一流水平的長征五號，中國航天人優秀的整體綜合設計能力可見一斑。長征五號系列運載火箭混合使用液氧煤油發動機和液氫液氧發動機，成本較低。如能繼續保持可靠性高的優勢，將極大地衝擊國際商業衛星發射市場，並出色地完成中國空間站、探月和火星探測等一系列航天工程任務。長征五號系列運載火箭的成功發射，標誌著中國已從航天大國邁入航天強國。（文/利刃雪竹）

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