长征五号系列火箭

长征五号系列运载火箭是中国航天科技集团公司研制的新一代五米直径低温液体捆绑式大型运载火箭系列。其到达近地轨道最大有效载荷能力为25吨（CZ-5B），而到达同步转移轨道的最大有效载荷能力为14.5噸（CZ-5）。

长征五号系列为中国第一个从总体到分系统均采用最新技术的大型液体运载火箭系列，是中国目前研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程，新技术比例達95%以上。目前是中國现役起飛質量最大、芯级直径最粗、運載能力最強的火箭。

历史
与长征五号B渲染图]]
长五问世
长征五号所使用的关键技术早於1986年在863計劃支持下开展前期论证和攻关，2001年2月，长征五号项目初现端倪。2001年5月国防科工委开展预先研究。2000年至2001年，120噸級液氧煤油發動機YF-100及50噸級液氫液氧發動機YF-77先後开始立项研制。2002年，为了解决“老长征”火箭的一系列历史遗留问题，首次提出新一代运载火箭“模块化研制、积木式发展”的理念，并且据此确定“一个系列、两种发动机、三个模块”的发展思路以及“通用化、系列化、组合化”的设计思想。

2006年10月，在20年的可行性研究之后，中国政府批准了由国防科工委和财政部联合立项的长征五号火箭工程。不过公开消息则要到2007年中国东北展会期间才由开发商披露。
长征五号由2008年11月成立的天津航天长征火箭制造有限公司生产，制造基地设於沿海城市天津滨海新区开发区西区夏青路199号的中国运载火箭技术研究院天津产业园。2009年时，长征五号曾考虑开发载人型号。2012年3月“两会”期间，中国航天科技集团透露长征五号研制进展顺利，关键技术攻关总体上取得重大进展，已进入初样研制攻坚阶段，有望在当年12月转入试样研制阶段，计划于2014年首飞。同年11月，长征五号已进入大型地面验证最后阶段，预计2014年年底左右实现“长征五号”首飞。2015年9月至2016年2月，长征五号合练箭在海南文昌发射场完成合练。

遥二失利
故障归零
遥三复飞、东方红五号卫星平台首飞
遥四：天问一号火星绕落巡任务
遥五：嫦娥五號月球采样返回任务
长五B：空间站任务
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不同于先前的天宫系列飞船，空间站组件更重，原先采用偏二甲肼/四氧化二氮的长征二号系列火箭无法满足运力需求，长征五号系列火箭的状态直接关系到空间站可否进行建设，2017年的长五遥二失利就使得原定于2018年开始的空间站建设任务被推迟接近3年之久。

与新一代载人飞船实验船任务相似，空间站的建设完全依赖专为近地轨道任务设计的新款长五，即「长征五号B型」，该型号相较于用于高轨任务的标准型长征五号，该版本的运载火箭去掉了第二级火箭，原级间段（包括引擎与液氧贮箱部分）、二级液氢贮箱所占用的空间均被整流罩内的有效载荷空间所取代。

该任务的第一个组件，即天和核心舱于2021年2月春节期间抵达文昌，相应的运载火箭也于同月22日抵达发射场，在进行相应的组装、测试等必要的准备工作后于4月29日上午11时23分成功发射入轨。空间站的首个乘组于2021年6月17日搭乘神舟十二号飞船升空并对接进入空间站。天宫空间站的其余组件也将于2022~2023年期间陆续利用长五B发射升空。

长五遥八：嫦娥六号月背采样
长五B发射卫星互联网卫星
2024年和2025年，长征五号B遥五、遥六和遥七发射了三次卫星互联网系列卫星。这些发射搭配了远征二号上面级，因此一子级不再入轨，提高了落区安全性。

设计
系列总体方案
以长征五号系列火箭为代表的新一代运载火箭系列采用“模块化研制、积木式发展”的理念，并且据此确定“一个系列、两种发动机、三个模块”的发展思路以及“通用化、系列化、组合化”的设计思想。“一个系列”为“新一代运载火箭系列（规划阶段统一称为长征五号系列运载火箭）”；新研制“两种发动机”为级推力的YF-77液氢液氧液体推进剂发动机，级推力的YF-100液氧煤油推进剂发动机；“三个模块”为5米直径模块（安装2台YF-77），3.35米直径模块（安装2台YF-100），2.25米直径模块（安装1台YF-100）。以上为一级和助推器配置，二级搭配的发动机为级推力的YF-75D液氢液氧推进剂发动机，或以YF-100为基础研制的YF-115液氧煤油推进剂发动机；可选择5米直径模块（安装2台YF-75D）、3.35米直径模块（安装4台YF-115）或2.25米直径模块（安装1台YF-115）。

模块化设计的好处是可以根据需要把不同模块组装成不同推力的火箭，以执行不同的任务。例如系列中现役运载能力最强的型号长征五号，一级和二级均为5米直径模块，另配有4个3.35米直径模块作为助推器。长征五号系列最终只选择了运载能力最强的构型，以避免与其他型号火箭运力重叠。新一代运载火箭系列中其他中、低运力模块组合方案后来被移出长征五号系列，单独命名形成各自系列。其他系列所选用发动机类型或数量可能存在差异，模块尺寸则相同。

长征五号具体设计
长征五号系列火箭現任總設計師是李東，首任總設計師（2001年1月－2006年1月）是徐盛華。中國運載火箭技術研究院及上海航天技術研究院分別承擔芯级及助推器的研制任務。

长征五号整流罩直徑5.2公尺，长12.3米，长征五号B型長度更達20.5公尺，可搭载三种专门为其设计的火箭发动机，完全采用无毒无污染的液氢或煤油和液氧推进剂，分别为推力为120吨的YF-100液氧煤油高压补燃循环发动机、推力为50吨的YF-77燃氣循環氢氧发动机和推力为9吨的YF-75D膨脹循環氢氧发动机。

其120噸級液氧發動機設計難度大，必須獨力開發上百項新技術或新材料，中国航天推进技术研究院製造初始四台樣機在高台測試時，兩台啟動爆炸，兩台燃油系統燒毀，第五台樣機才成功，液態燃料槽在2012年6月30日靜力測試時也發現焊接口裂縫，薄壁大直徑燃料槽是國際高端機密技術，焊接工藝和結構設計全靠自力摸索，最終研製成功。

120吨级的YF-100液氧煤油发动机於2012年7月29日測試成功。但此前研发遭遇一些困难，进度数次推迟。长征五号火箭已于2015年3月23日完成芯一级动力系统第二次试车；2016年1月起，长征五号在文昌航天发射中心进行合练，共計140天。长征五号歷時十年研制，于2016年11月3日完成首飞。

自2023年的遥六箭开始，长征五号开始使用18.5米长整流罩。

未来展望
2021年的一篇论文讨论了以下改进措施：

长征五号系列火箭搭配远征系列上面级或固体上面级执行地球同步轨道直送、中高轨圆轨道等多种地球高轨道发射任务，以及逃逸能量C3超过20k㎡/s2的深空探测任务。

标准型长征五号可以执行太阳同步轨道（SSO）任务；长征五号B可以与远征系列上面级配合执行1000km圆轨道、SSO发射任务。

标准型火箭采用的12m长整流罩长度较小，使用空间不满足大质量载荷的包络使用需求，后续可以改用19m长整流罩，一次性发射两颗基于东方红四号卫星平台（DFH-4）的卫星，或一颗东方红五号（DFH-5）平台外加一个东方红三号平台（DFH-3）的载荷来实现一箭多星。

该系列型号的发射场准备流程也有大量优化的潜力，如：优化发射场测试项目、产品运输流程、采用异种推进剂并行加注来优化推进剂加注流程，芯一级YF-77发动机整机随箭体运输，以减少总装工序。这些优化如果都能得到采用，发射任务的准备周期至少可以减少15天。

构型
长征五号运载火箭
长征五号运载火箭为二级半构型，芯级直径5米，捆绑4个3.35米直径斜头锥助推器，是系列中性能最高的型号。全箭总长56.97米，起飞质量854.5吨，起飞推力约1062吨，主要承擔地球同步转移轨道任務，运载能力14吨，較中国原有运载火箭提升2.5倍，其整流罩長度达12.3公尺。

长征五号B运载火箭
长征五号B运载火箭為此系列的近地轨道版本，取消第二级，为一级半构型，是中國首款一級直接入軌火箭，全箭总长53.7米，起飞重量837.5吨，近地轨道运载能力达25吨，主要承担中国空间站舱段发射任务等近地轨道任務。长征五号乙运载火箭整流罩長度為20.5公尺

火箭規格
計划中
數據統計
:发射结果

:火箭构型

参见

• 长征六号
• 长征七号
• 长征八号
• 长征九号
• 远征二号
• YF系列火箭发动机

注釋
参考文献
来源
*[http://zhuanti.spacechina.com/n1489207/index.html 新一代大型运载火箭长征五号首飞 中国航天科技集团公司]
*[https://www.youtube.com/watch?v=kT8hrHr7A30 央視官方頻道 - 液氧煤油發動機之謎]
*[http://www.hq.xinhuanet.com/zhuanti/czwh/index.htm 长征五号运载火箭首飞 新华网]

引用