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长征五号
今天我们来全面地聊聊中国最先进的大火箭——长征五号
长征五号在国际上到底处于一个什么样的水平？为什么说中国研制长征五号是一次非常激进的决定
长征五号运力不及重型猎鹰一半？
长征五号在2016年首次亮相的时候，是有一点令人失望的，这个时候SpaceX公司已经完成了15次试飞。
长征五号的运载能力虽然比以前中国的火箭都要大得多，位列世界第三，但是只比猎鹰九号要多一点点，近地轨道25吨的运力更是之后两年后亮相的重型猎鹰的三分之一左右。
但是事情也不能这么比较，长五满足了中国航天对大运载能力的需求，在90年代的时候，长征系列火箭的运载能力其实并不弱，大概是这样的。
但是进入21世纪之后，欧洲阿丽亚娜系列、美国德尔塔系列和阿特斯拉系列都开发出了重型火箭，在长五问世之前，中国运载火箭能力就明显落后了。
长征五号的问世，直接让中国的火箭运载能力提升了2倍，长征五号虽然落后于重型猎鹰一大截，但已经是世界现役火箭运力第三大的型号，比第二名德尔塔-4差3吨，比俄罗斯的质子号火箭多3吨。
除了运力之外，最重要的是长征五号解决了动力问题，换用了全新的氢氧发动机和煤油发动机。除了比冲和推力更大以外，还很环保。
不要小看环保问题，以前的长征系列火箭使用的偏二甲肼和四氧化二氮作为动力，这两种东西本身就有剧毒，然后会生成大量的氮化物，也有毒性。在酒泉这样的戈壁滩上发射，污染还是可控的，但是放在海南文昌这样水体丰富的发射场，就是万万不能接受了。
并且，在文昌发射的火箭预定坠落区域也在海上，如果是毒发就很容易污染海洋环境，影响生态环境和海鲜的品质。
偏二甲肼这种东西还是能不用就尽量不用，欧美国家长期也因为这个问题长期对中国俄罗斯指手画脚，不过现在压力已经就给到了印度。
所以说，长征五号不仅满足了大运力的需求，还换用了全新动力，使得在低纬度岛屿上发射变得可能。
接下来就是第二个问题，全新动力加上大型火箭，这背后必然有着极大的付出。
为什么说长征五号项目极为激进？
之前我们的节目说过，长征五号、六号、七号、八号都属于第五代火箭，但事实上，六号、七号、八号都是长征五号的“儿子”。
长征五号是第五代火箭中研制最早，论证时间最长的型号。在官方媒体的报道中，经常会说长征五号“十年磨一箭”，但其实在2006年立项之前，航天系统早在上个世纪80年代就开始了早期论证和预先研究。总体算下来，长征五号项目周期长达30年。
当然，要以年龄论火箭的辈分，显然不合适。长征五号在立项的目标就是研发“三个模块、两种发动机、一个系列”。
先说模块，三个模块分别是5m级氢氧动力模块，3.35m级液氧煤油动力模块，以及2.25米直径模块。
这个正在总装的长征五号芯级就可以理解成为是5m模块，采用了两台YF-77氢氧发动机。
而且这个则是长征五号的助推器，相当于是3.35m模块，采用了两台YF-100煤油动力发动机。
我们再来对比一下长征五号和长征七号，（头锥忽略）只要长征五号的中间换成3.35m模块，那就是长征七号。
同理，长征六号是3.35m加一个2.24m模块打造的小型火箭，长征八号则是3.35m模块组合了长征三号系列的成熟技术，从而打造出来的快速商用火箭。
所以说，长征五号项目压根就不是研发一枚火箭这么简单，而是研发一套全新的“火箭积木”。
稍微了解一点中国航天的朋友们都知道，长征五号采用了90%的新技术，使用这么多新技术并不是说要证明给谁看，也不是刻意“激进”。
例如，当火箭直径从3米多增大到5m的时候，结构设计要更新，材料要更新，制造工艺也要更新，更不要说长五还采用了高压超低温的燃料箱。
而是在设计方案定型时，研制单位就发现很多成熟技术就已经不能用了，才转而投向使用新技术。
当然，在众多新技术中，最难的还要数全新的大推力火箭发动机，在这个领域，俄罗斯擅长造煤油机，美国擅长造氢氧机，长征五号上则同时有煤油机和氢氧机。
3.35m模块上采用的YF-100煤油发动机，和俄罗斯著名的RD-170采用了同样先进的燃烧循环方式，YF-100的推力虽然在RD-180面前低得有点可怜，但是通过研制YF-100，中国已经成为世界上第二个掌握高压补燃煤油发动机核心技术的国家。
另一个液氢液氧发动机YF-77，推力是上一代产品的9倍以上，但是也仅有70吨左右，在国际上显得有点可怜。美国正在研制的SLS火箭的氢氧机，能够爆发出超过230吨的推力。
不过，中国火箭才刚刚开始发展新一代火箭，俄罗斯的RD-170发动机在苏联时期就开始研制，经过十几年的打磨和优化，才进入实际使用阶段，美国SLS的发动机更是航天飞机时期的技术。相信在未来10年之内，我们就能看见更多推力更大的发动机问世。 |
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