長征五號究竟有多強？日本十年後才能靠它趕超，俄羅斯也不行

「以必勝之心，堅決打贏長征五號遙三箭復飛之戰！」，這是遠望21與22兩艘火箭運輸船從天津解纜啟航之際大火箭團隊打出的誓師標語。經過五晝夜連續航行，長征五號遙三火箭目前已經運抵海南文昌清瀾港，將擇機進行發射。

長征五號截止目前共實施了遙一與遙二兩箭發射任務，結果一勝一負。遙一火箭雖然出現了二級推力異常問題，但最終衛星載荷還是在遠征二號上面級助力下進入預定軌道，因此不論是國內還是國際標準，長征五號遙一箭可以被定義為成功。遙二火箭由於芯一級一分機渦輪排氣在複雜熱力環境下出現結構異常，導致發射失利。

遙二箭任務之後大火箭團隊重新歸零查找問題，通過大量可靠性增長試車排除了所有已知隱患，在國人焦急等待兩年多之後終於迎來了復飛之戰。

從2006年立項研製至今已有13年時間的長征五號為何如此艱難？

因為長征五號作為新一代火箭原型箭，對比上一代長征火箭，動力全部更新，運力翻倍增長，新技術應用比例幾乎高達100%，這種跨越式發展必然會遭遇很多阻力與困難。

我們為什麼需要長征五號？

因為火箭運力有多大，航天舞台才能有多大。用業內人士的話說，長征五號是必由之路，尤其是遙三火箭復飛任務凸顯的一箭定全局作用。

載人航天與嫦娥探月兩大工程目前都已經推進至三步走規劃的第三步，天宮空間站核心艙天和號重達22噸，嫦娥五號月球採樣返回器為8噸，能將二者順利送入預定軌道的運載工具非長征五號系列火箭莫屬。

明年7月23日，長征五號還將發射人類最大規模的火星探測器，執行我國首次自主探火任務，與此同時，還有大量排隊等候發射的重量級載荷。現實需求迫切，就是我們需要長征五號的直接原因。

長征五號之後日本再無可能超越中國

長征五號採用二級半構型，所謂「半」是指「助推器」，由4枚對稱布局的助推器與芯一級火箭構成起飛級，總起飛推力為1060噸，芯二級是兩台採用先進膨脹循環機制的YF-75D氫氧發動機。

基於芯一級與芯二級氫氧動力優勢長征五號有著令人側目的高軌運力，14噸的地球同步轉移軌道運力不僅遠遠超越日本，更超越了俄羅斯，位列世界第三，使我國在運載火箭領域第一次進入到世界第一梯隊。

有人說長征五號的發動機與強國對比相差甚遠，比如YF-77氫氧發動機推力只有50噸，助推器YF-100液氧煤油發動機也只有120噸，與之對比俄羅斯RD-180液氧煤油發動機推力是423噸，美國RS-68氫氧發動機則是338噸，就連日本也有85噸級LE-7A氫氧發動機，甚至他們還在研發150噸級的氫氧發動機。

那麼，問題來了，有了大推力發動機就一定能夠研製大推力運載火箭嗎？答案：並不是。

H-2B是目前日本擁有的最大運力火箭，其近地軌道運力19噸，地球同步轉移軌道運力為8噸，兩項運力皆不敵長征五號，後者對應運力分別是25噸與14噸。為了搭上NASA阿爾忒彌斯載人重返月球的順風車，三菱重工正在對明年即將首飛的H-3型運載火箭進行升級，以期能夠在2025年向月球送貨。

H-3也是H-2B型運載火箭的升級改進版，但就運力而言與後者相比並無差異。該火箭可以向月球軌道投送3.4噸載荷，而長征五號地月軌道運力則是日本H-3型火箭的兩倍有餘。

H-3火箭3.4噸的地月轉移軌道運力對月球探索來說是杯水車薪，僅發射一艘4.4噸級的HTV-X貨運飛船也要分兩次發射，在太空對接後才能完成任務。因此三菱重工計划到2030年時採用CBC構型並聯3枚H-3火箭芯一級，使其地月轉移軌道運力達到11.9噸，如此算來也就是10年後日本航天才有望超越長征五號。

而十年後我國具備25噸地月轉移軌道運力的新一代921重型載人運載火箭早已首飛，並開始執行載人登月任務，所以說自長征五號之後日本進入空間能力已經再無可能超越我們。

俄羅斯同樣也是世界公認的航天強國，他們所掌握的液氧煤油發動機技術就連美國人也不得不甘拜下風，宇宙神系列運載火箭時至今日還在使用俄羅斯出口的RD-180液氧煤油發動機。

然而即便如此，他們還是無法在大推力火箭領域有太多造詣，與我國一樣他們為了取代上一代有毒燃料火箭也在開發新一代無毒無污染的安加拉系列運載火箭。目前已經首飛的最大運力型號是安加拉A5，該火箭近地軌道運力為24.5噸，地球同步轉移軌道運力為7.3噸。

安加拉A5與長征五號相比，近地軌道運力大致相同，但地球同步轉移軌道運力則是差距懸殊，長征五號幾乎是安加拉A5的兩倍。這裡面固然有航天發射場緯度因素干擾，但能源號火箭退役後他們在氫氧發動機領域就鮮有建樹，安加拉A5火箭高軌道運力較低也與沒有使用氫氧動力有較大關係。

長征五號最大意義在於使我們自由進入空間能力大大增強，就高軌道運力而言排在長征五號後面的有歐空局阿麗亞娜-5、俄羅斯質子M、安加拉A5、日本H-2以及未來的H-3，還有美國宇宙神-5，要知道在長征五號問世之前上述所有火箭都是我們仰視的目標。

通過梳理日本與俄羅斯案例可知，即便有強勁動力的發動機，如果沒有強大國力為依託一切都是鏡花水月。反之即便一時沒有趁手的發動機，但通過載人航天、嫦娥探月、載人登月等大型航天工程牽引，爾後基於現有條件進行系統結構優化，再輔以大規模投資研發，同樣可以擁有大型運載火箭。隨著工程深入推進，技術不斷磨合，性能更優秀的火箭也就有了孕育的沃土。

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