長征五號世界排名第幾？爲何本次發射如此重要？

　　騰訊科技 文/林文傑
　　本次長征五號遙三與實踐二十號任務爲 2019 年中國航天發射收尾，且又是長征五號復飛後第一次發射，所以備受矚目。
　　長征五號是在 2002 年原國防科工委肯定的「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征五號、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，長征五號在 2016 年第一次發射成功，讓中國躋身可以研發、製造 20 噸級運載火箭的國家。
　　<strong>長征五號世界排名第幾？</strong>
　　長征五號火箭做爲 20 噸級的近地軌道運載能力的火箭，在世界上排名如何？咱們不妨來看看，長征五號近地軌道運載能力爲 25 噸，也就是說能把 25 噸的貨物送到距離地面幾百千米的軌道上。
　　世界火箭家族中可以作到這一點的有美國的重型獵鷹火箭近地軌道運載能力爲 63 噸；宇宙神V火箭，宇宙神 551 火箭在捆綁 5 枚固體助推器的狀況下，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爲 23 噸；俄羅斯安加拉火箭的近地軌道運載能力爲 24 噸，日本H-IIB 運載火箭尾 16 噸。
　　從以上對比能夠看出，長征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。若是算上過去世界運載火箭的排名，比長征五號運載能力更強的有美國的土星五號火箭、航天飛機、蘇聯的能源火箭、N-1 火箭等，所以長征五號的歷史排名在第五名。
　　從動力分析，長征五號火箭的動力配置爲 120 噸推力的 YF-100 和 50 噸推力的 YF-77 發動機，助推器爲 4 枚，每枚安裝 2 臺 YF-100，所以助推器上就有 8 臺發動機。芯一級爲 2 臺 YF-77 發動機。YF-100 和 YF-77 雖然都是液體發動機，但燃料不一樣，YF-77 屬於氫氧發動機，YF-100 爲液氧煤油發動機。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，氫氧發動機做爲芯一級，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，好比俄羅斯的能源號火箭、阿麗亞娜火箭等，都助推器通常是固體。若是助推器用液氧煤油發動機，那麼體積會更大，因而咱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，並不表明這兩種發動機在各自領域都是最頂尖的，不能否認的是，長征五號的運載能力確實靠前的。這說明從此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。
　　<strong>與西方火箭相比，將來突破口在哪兒？</strong>
　　長征五號火箭的研發是爲未來更大推力的火箭打基礎，好比將長征五號火箭的芯一級做爲長征九號火箭的助推器使用，可實現 140 噸近地軌道運載能力。這也是從此長征五號火箭的衍生產品，可是中國航天將來的發展，仍然是從發動機着手。好比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，是將來火箭發動機的方向。
　　液氧甲烷發動機的特色在於積碳少、成本低、可重複使用特色。猛禽發動機、BE-4 發動機都是此類動力，中國藍箭航天的 PNX-一、俄羅斯的 RD-0162 也是如此。
　　液氧甲烷發動機的積碳少，這個特色對於可重複使用很是關鍵，由於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，由於液氫不只昂貴，存儲上還費勁，須要零下 252 攝氏度環境，屬於低溫推動劑，加註也是個問題。加註過程須要全面防靜電，容易發生爆炸。同時液氧液氫推動劑燃燒溫度很高，對尾噴管的工藝要求也很高。
　　在長征五號以後，先利用長征五號的優點，打造出 140 噸運載能力的長征九號，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。