簡介
長征五号是中國研制的新一代重型運載火箭系列，與歐洲阿麗亞娜5基本同級。其設計思想以通用化、系列化、組合化為重點。可搭載兩種專門為其設計的火箭發動機，分别為推力為120噸的YF-100液氧煤油發動機和推力為50噸的YF-77氫氧發動機。長征五号系列實行模塊化設計，由直徑為5米、3.35米和2.25米的三種模塊構成。其中5米模塊包含兩個50噸級的YF-77發動機，3.35米模塊則包含兩個120噸級的YF-100發動機。模塊化設計的好處是可以根據需要把不同模塊組裝成不同推力的火箭，以執行不同的任務。例如系列中最為強大的型号，以兩個5米模塊為主推進器，另配有4個3.35米模塊為助推器。
在長征五号運載火箭和位于海南島的海南文昌航天發射基地問世後，中國将具備25噸的近地軌道運載能力和12噸的地球同步軌道運載能力，可發射20噸級長期有人照料的空間站、大型空間望遠鏡、返回式月球探測器、深空探測器、超重型應用衛星等。已于2012年7月29日成功測試120噸級的YF-100發動機，預計将于2014年首次發射。10月27日，由中國運載火箭技術研究院（以下簡稱“火箭院”）抓總研制的長征五号遙三運載火箭安全運抵海南文昌清瀾港。5月5日18時0分，長征五号B火箭在海南文昌發射場點火升空，将我國新一代載人飛船試驗船等載荷的組合體送入太空 ，首飛取得圓滿成功！ 技術參數
長度：60.5米
直徑：5米
發射功率：800噸
最大載荷：800噸
LEO近地軌道：25噸
GTO地球同步轉移軌道：12噸
研制背景
進入21世紀，随着中國航天事業的發展，對大型運載火箭的需求越來越多。航天五院的東方紅四号衛星質量達到了5.1噸，下一代的東方紅五号通信衛星将達到更大的6.5~7噸，這已經遠超中國同步轉移軌道運載能力最大的長征三号乙5.5噸的運載能力。中國載人航天工程在2017年後将進行大型空間站的建設，核心艙質量将達到20噸級别，這更遠超現有長征二号F火箭9.2噸的LEO軌道運載能力。嫦娥探月工程在完成嫦娥一号二号的繞月，三号四号的落月後，采樣返回的三期工程也需要更大運力的火箭才能實現。再往後的深空探測方面，對火星，木星，近地小行星和小行星帶探測，也需要更大運力的運載火箭。因此發展大推力火箭，改變21世紀初大幅度落後于世界運載火箭先進水平的局面，也是迫在眉睫。
面對國際商業衛星發射市場和國内未來衛星發射、深空探測的更高需求，同時考慮環境保護、發射安全等因素，發展中國大直徑、大推力、高可靠、低成本、無污染的新一代運載火箭被提上重要日程。
長征-5号運載火箭問世後，中國航天将具備25噸的近地軌道運載能力和12噸的地球同步軌道運載能力，可發射20噸級長期有人照料的空間站、大型空間望遠鏡、返回式月球探測器、深空探測器、超重型應用衛星，推動中國空間應用産業、載人航天技術和天文科學的發展，也必将大大提高中國在國際航天發射市場上的競争能力。
發展曆程
20世紀90年代中期，中國就開始了新一代120噸級液氧煤油發動機（YF100）的開發工作。
2000年，120噸級液氧煤油發動機項目通過國家立項。
2006年7月3日，中國新一代大型運載火箭120噸液氧煤油發動機（YF100）進行了首次600秒試車并獲成功。
2006年10月，長征五号火箭項目被國防科工委和财政部聯合立項，由中國航天科技集團下屬的中國運載火箭技術研究院研制，成為中國實現載人空間站工程，探月三期工程的重大航天工程項目的關鍵支柱和發展基石，同時也支撐中國未來深空探測工程的發展。
2007年5月10日，國務院審議通過了《航天發展“十一五”規劃》 ，明确新一代運載火箭為中國航天重大科技工程。
2007年9月6日，中國運載火箭技術研究院與天津開發區管委會簽訂了《新一代運載火箭産業化基地建設協議》 。
2007年10月30日，長征五号運載火箭産業化基地于在天津經濟技術開發區西區開工，一期工程于2009年年底竣工并投入使用。
2012年3月，中國大推力運載火箭長征五号進入初樣研制的攻堅階段，計劃在2012年12月轉入試樣研制階段、2014年實現首飛。
2012年5月31日，“長征五号”助推器大型分離試驗在天津順利完成，這标志着中國“大火箭”初樣研制階段最重要的大型地面試驗之一獲得圓滿成功。同時，“長征五号”亞洲最高的93米全箭振動塔、120噸級液氧煤油發動機項目也分别封頂和通過國家驗收。
結構描述
長征五号運載火箭的技術可以歸納為：一個重點、兩種動力系統、三個模塊，即以發展5米直徑芯級的大型運載火箭作為重點，發動機采用50噸級推力氫氧發動機和120噸級推力液氧煤油發動機這兩種全新的動力系統，發展了5米直徑、3.35米直徑和2.25米直徑箭體為基本模塊，通過不同模塊的組合，形成系列化通用化組合化的新一代運載火箭系列。
早期的新一代運載火箭設計中包含5米、3.35米和2.25米三種直徑為芯級的火箭，三種火箭合計14種構型，統一在長征五号的型号下，可謂家族龐大，不過隻有5米直徑芯級的運載火箭使用氫氧發動機。
在後繼發展中，5米直徑火箭2006年正式立項獲得了長征五号的編号，它使用2台YF-77氫氧發動機做為5米直徑芯級發動機，外部捆綁總計4個3.35米和2.25米助推模塊，3.35米和2.25米模塊分别使用2台和1台YF-100液氧煤油發動機。通過捆綁類型不同的助推模塊，長征五号各種構型覆蓋了GTO 6-14噸，LEO 10-25噸的運力範圍：
（1）、5米直徑模塊
包含兩個50噸級的YF-77發動機，是長征五号運載火箭的核心模塊。
（2）、3.35米直徑模塊
包含兩個120噸級的YF-100發動機，它既可以作為5米直徑大推力運載火箭的助推器，也是3.35米火箭系列的芯級。
（3）、2.25米直徑模塊
采用一台120噸的液氧煤油發動機YF100，既可以作為大推力火箭的助推器，也是小型火箭的芯級。
運載能力
覆蓋LEO（近地軌道）約1.2噸到25噸，GTO（地球同步轉移軌道）約1.8噸到14噸的範圍，不僅可以完全取代原來的各型運載火箭，而且擴大了LEO和GTO的運載能力。截至2012年，LEO 運載能力最大的長征二号F型火箭不過8噸多，GTO運載能力最大的CZ-3B不過是5.1噸，新一代火箭對運載能力的擴展很大的。
動力系統
按照設計，長征五号火箭在芯級上使用的是YF-77氫氧發動機，而助推器則使用的是YF-100液氧煤油發動機，這兩款發動機都是屬于全新研制的火箭發動機。
YF-100發動機
20世紀80年代，中國對新一代運載火箭的發動機進行了預研，以此為基礎中國開始開發國産YF-100高壓補燃液氧煤油發動機，1999年120噸地面推力的大推力液氧煤油發動機正式立項，這就是後來人們熟知的YF-100發動機。到2012年，共研制該型發動機61台，突破了70餘項關鍵技術。
技術上，YF-100液氧煤油發動機并不突出。YF-100發動機地面推力約120噸地面比沖約300秒，真空推力約136噸比沖約335秒，噴口直徑約1.4米。YF-100推力在高壓補燃液氧煤油發動機中屬于偏下水平，比蘇聯時代開發的的RD-171/180//191都要小得多，比參照的原型RD-120發動機倒是高出50%以上。雖然燃燒室壓力略低，但比沖上YF-100和先進液氧煤油發動機如RD-180/191處于伯仲之間。總體技術上說YF-100的技術起點和檔次相當不錯，隻是推力偏小，而且為了兼容3.35米和2.25米直徑箭體的原因，無法改動噴管設計。到2012年6月，YF-100發動機的可靠性已經得到了充分的檢驗。
YF-77氫氧發動機
中國大推力氫氧發動機采用了燃氣發生器循環設計，地面推力50多噸，代号YF-77，于2001年正式立項。
YF-77發動機在技術距離世界先進水平更遠一些，其地面推力約52噸比沖約310秒，真空推力約70噸比沖約426秒，噴口直徑約1.45米。從推力上說，YF-77可以說是長征五号運載火箭氫氧發動機中推力最小的型号，但推力不足在現有設計下影響不大，長征五号最大運載能力的構型也僅僅是使用了2台YF-77發動機，并不構成可靠性問題。總之，YF-77發動機在技術上大緻相當于歐洲航空局火神發動機的水平。
YF-77發動機正式立項後進度上不盡人意，雖然2005年、2006年和2007年分别實現50秒、200秒和500秒的單次試車時間，但是試車中問題很多。截至2011年，7發動機已經實現了超過1萬秒的試車時間，單台發動機試車時間達到了5000秒，按現有進度足夠保證2014年長征五号首飛。
火箭分離試驗系統
由試驗塔架、測量系統、發火系統、回收系統組成。
高達93米的“長征五号”全箭振動試驗塔主要用于“長征五号”火箭全尺寸振動試驗，為火箭的飛行姿态控制設計提供基礎數據和試驗驗證支撐。按計劃，振動試驗塔2012年9月底具備使用條件，開始進行全尺寸火箭振動試驗的準備工作。該塔建成後，将成為全亞洲最高的火箭振動試驗塔，也是世界少數幾個大規模的火箭振動試驗設施之一。
助推器試驗件高20餘米、停點火重量10餘噸、主傳力捆綁機構設計載荷和分離體重量是現役“長征”捆綁型火箭助推器的數倍。同時，助推器的捆綁傳力方案采用創新設計，進一步提高火箭運載能力。
技術性能
性能
在火箭綜合指标上說，長征五号的LEO軌道運載能力不僅超過了歐空局阿裡安5和日本H-IIA/B，也超過阿特拉斯V火箭和俄羅斯的安加拉火箭，尤其是由于文昌發射場緯度較低外加高性能氫氧發動機的優勢，在GTO軌道運載能力上以14噸對7.5噸的優勢遠遠超過安加拉火箭。雖然運載能力隻是火箭水平的一部分，但至少比印度研制全新的GSLV MKIII火箭，LEO隻有10噸運力GTO不到4.5噸要好得多。
技術
具體的火箭制造技術上，長征五号火箭推進劑儲箱開始使用2219鋁合金，這是美國土星五号火箭到航天飛機，蘇聯能源火箭和歐日新一代運載火箭廣泛使用的材料。
箭體加工上使用了先進的攪拌摩擦焊（FSW），這是1991發明，1998年美國才在運載火箭上首次使用的焊接技術，日本則是2009年H-IIB火箭才首次使用，攪拌摩擦焊和輕質鋁合金的使用減輕了結構質量，提高了運載能力。此外長征五号火箭還是用了電氣一體化設計與冗餘，光纖通道火箭控制系統總線等先進技術，這些奠定了新一代運載火箭高水平的基礎。
發射場操作
發射場位于海南文昌航天發射基地，首次發射定在2014年。
由于長征五号大型運載火箭直徑達到5米，很難通過鐵路或公路運到已有的發射場，因此要求火箭的研制和發射必須在同一基地，海南文昌衛星發射中心緯度較低，距離赤道近，發射衛星可以節省運載火箭的燃料。同時，火箭一級落區10公裡半徑内都在海上，對人員和周圍環境的影響較小。雖然地處海島，文昌基本不受台風影響。因此，長征五号的研制和發射都選擇在海南文昌航天發射基地。
