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長征五號系列運載火箭
用途一次性火箭
製造者中國航天科技集團公司(CASC)
製造國家 中國中華人民共和國
外型及質量參數
高度CZ-5(基本型): 56.97 公尺
CZ-5B: 53.66 公尺
CZ-5/YZ-2: 56.97 公尺
直徑5 公尺
質量CZ-5: 867 噸
CZ-5B: 837 噸
節數CZ-5: 2.5 級
CZ-5B: 1.5 級
CZ-5/YZ-2: 3.5 級
酬載量
至LEO有效載荷
質量CZ-5B: 25 噸
至GTO有效載荷
質量CZ-5: 14 噸
至GEO有效載荷
質量CZ-5/YZ-2: 5.1 噸
至SSO有效載荷
質量CZ-5: 15 噸 (700千公尺)
CZ-5/YZ-2: 6.7 噸 (2000千公尺)
至MTO有效載荷
質量CZ-5: 13 噸
至MEO有效載荷
質量CZ-5/YZ-2: 4.5 噸
發射歷史
現況研製中
發射場文昌航天發射場101工位
首次發射CZ-5/YZ-2: 2016年9月或10月
輔助火箭
輔助火箭數4 枚
直徑3.35 公尺
引擎2×YF-100引擎
單引擎推力2×1200 千牛 (海平面)
2×1340.5 千牛 (真空)
比衝量2942 公尺/秒 (海平面)
3286.2 公尺/秒 (真空)
燃料液氧/煤油
第一級
直徑5 公尺
引擎2×YF-77引擎
單引擎推力2×510 千牛 (海平面)
2×700 千牛 (真空)
比衝量3058 公尺/秒 (海平面)
4179 公尺/秒 (真空)
燃料液氧/液氫
第二級
直徑5 公尺
引擎2×YF-75D引擎
單引擎推力162.6 千牛 (真空)
比衝量442 秒 (真空)
燃料液氧/液氫
第三級 – 遠征二號上面級
引擎遠征二號引擎
單引擎推力6.5 千牛 (真空)
比衝量3092 公尺/秒 (真空)
燃料四氧化二氮/偏二甲肼

長征五號（CZ-5）是中國中國運載火箭技術研究院研製的新一代重型運載火箭系列。目前，有六個CZ-5配置計劃將用於不同的任務[1]，到達近地軌道的最大有效載荷能力為25噸[2]，而到達同步轉移軌道的最大有效載荷能力為14噸[3]。長征五號載荷能力大致上與歐空局的阿麗亞娜5型運載火箭，與美國的德爾塔-4重型運載火箭，以及俄羅斯的質子-M運載火箭基本同級，屬於大運載的重型火箭。

中國航天科技集團董事長雷凡培受訪時稱，中國新一代運載火箭「長征五號」計劃在海南文昌航天發射基地第一發射場於2016年9月底至10月初首飛。[4][5][6]而長征五號乙可能在2017年首射。

歷史

「在20年的可行性研究之後，中國政府在2007年批准了火箭的開發，這將在北京附近的一個沿海城市天津的設施中製造[2]。」

 
長征五號系列火箭家族：CZ-200，CZ-300，CZ-340，CZ-500核心（無輔助火箭不是可飛行）和CZ-522型號。
 
長征五號火箭模型，拍攝於中國首次太空漫步航天展杭州站

開發

長征五號系列火箭的主要目標是滿足在未來20-30年中國到達近地軌道和同步轉移軌道任務的大型有效載荷要求。CZ-5項目最初於2001年2月宣佈。然而，資金只在2007年最終被批准，由中國東北展會期間被開發商透露。

在長征五號運載火箭和位於海南島的海南文昌航天發射基地問世後，中國將具備25噸的近地軌道運載能力和14噸的地球同步轉移軌道運載能力，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。

設計

長征五號的設計思想以通用化、系列化、組合化為重點。可搭載兩種專門為其設計的火箭引擎，分別為推力為120噸的YF-100液氧煤油引擎和推力為50噸的YF-77氫氧引擎。長征五號系列實行模塊化設計，由直徑為5公尺、3.35公尺和2.25公尺的三種模塊構成。其中5公尺模塊包含兩個50噸級的YF-77引擎（芯一級）或兩個8噸級的YF-75D引擎（芯二級、上面級），3.35公尺模塊包含兩個120噸級的YF-100引擎，2.25公尺模塊包含一個120噸級的YF-100引擎。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號，以兩個5公尺模塊為主推進器，另配有4個3.35公尺模塊為輔助火箭。

120噸級的YF-100液氧煤油引擎已於2012年7月29日測試成功[7]。但當前研發遭遇一些困難，進度已經數次推遲[8][9][10][11]。根據最新報道，長征五號火箭已於2015年3月23日圓滿完成芯一級動力系統第二次試車，計劃於2016年擇機進行首次飛行試驗[12]；2016年1月，承擔研製任務的中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術院稱，目前「長征五號」正在海南文昌航天發射中心進行合練。[4]2017年將用於完成嫦娥五號月球樣品採樣返回任務；長征五號B運載火箭計劃於其後首飛，2018年將用於發射天宮三號試驗核心艙，2020年至2022年間將用於發射天宮號空間站的天和號核心艙、問天號實驗艙和巡天號實驗艙。[13]

火箭規格

版本[13] CZ-5-200 CZ-5-320 CZ-5-504 CZ-5-522 CZ-5-540
輔助火箭 -- 2xCZ-5-200, YF-100 4xCZ-5-300, YF-100 2xCZ-5-200 2xCZ-5-300, YF-100 4xCZ-5-200, YF-100
第一級 CZ-5-200, YF-100 CZ-5-300, YF-100 CZ-5-500, 2xYF-77 CZ-5-500, 2xYF-77 CZ-5-500, 2xYF-77
第二級 CZ-YF-73, YF-73 CZ-5-KO, CZ-5-HO, 2xYF-75 CZ-5-HO, 2xYF-75 CZ-5-HO, 2xYF-75
第三級 (不用於近地軌道) -- CZ-5-HO, YF-75 -- -- --
推力 (海平面)[13] 1.34 MN（百萬牛頓） 7.2 MN 10.565 MN[14] 8.24 MN 5.84 MN
發射重量[13] 82 t 420 t 867 t [14] 630 t 470 t
最大高度 33 m 55 m 57 m [14] 58 m 53 m
載荷（近地軌道）[13] 1.5 t 10 t 25 t [14] 20 t 10 t
載荷（地球同步轉移軌道）[13] -- 6 t 14 t [14] 11 t 6 t

現役幾種主力大型火箭性能一覽

幾種大型運載火箭性能簡表（截止2014年3月）
型號 國籍 首次發射 發射緯度 起飛重量（噸） 運載能力 重量, 噸 芯級. 直徑, 公尺 發射成功率, % （發射總數） 發射價格, 百萬美元
近地軌道 地球同步轉移軌道 地球靜止同步軌道
質子-M運載火箭+微風M上面級   俄羅斯 2001 46° 705 23 6.15 3.25 4.35 91%----(76) 80 — 100
阿麗亞娜5型運載火箭ECA   歐洲聯盟 2002 5° 780 20 10 5,4 98%----(44) 220
天頂-3SL運載火箭   俄羅斯 1999 42° 473 13.7 6.06 2.6 4.15 85%----(41) 80
德爾塔-4運載火箭Heavy   美國 2004 35° 和 28° 732 23 10.75 6.57 5.1 86%----(7) 265
德爾塔-4運載火箭Medium+(5.4)   美國 2009 35° 和 28° 399 13.5 5.5 3.12 5.1 100%---(4) 170
宇宙神5型運載火箭551   美國 2006 35° 和 28° 541 18.8 6.86 3.90 5.4 100%---(4) 190
宇宙神5型運載火箭521   美國 2003 35° 和 28° 419 13.49 4.88 2.63 5.4 100%---(2) 160
H-IIB運載火箭   日本 2009 30° 531 19 8 5.1 100%---(4) 182
H-2A運載火箭204   日本 2006 30° 445 15 6 2.3 4 100%---(1) 170
長征五號運載火箭   中國 2017 19° 867 32 14 5 --%---(0) ？
長征五號乙運載火箭   中國 2017 19° 837 25 5 --%---(0) ？
長征五號/遠征二號運載火箭   中國 2016 19° 5.1 5 --%---(0) ？

可比較的火箭

參閱

參考文獻

  1. ^ Space Launch Report: CZ-5 Data Sheet. Spacelaunchreport.com. 2013-03-07 [2015-03-27]. 
  2. ^ 2.0 2.1 Long March 5 Will Have World's Second Largest Carrying Capacity. Space Daily. 2009-03-04 [2012-09-04]. 
  3. ^ Space.com staff. China Tests Powerful Rocket Engine for New Booster. Space.com. 30 July 2012. The more capable Long March 5 rocket is expected to help the country achieve its goal of constructing a space station in orbit by the year 2020, as well as play a key role in China's future space exploration aims beyond low-Earth orbit. The rocket's maiden launch is expected to occur in 2014 
  4. ^ 4.0 4.1 「長征五號」、「長征七號」首飛時間基本確定
  5. ^ Space.com staff. China Outlines New Rockets, Space Station and Moon Plans. Space.com. 17 March 2015. 
  6. ^ China’s Long March 5 Will Not Launch Until 2015
  7. ^ 陳鋼. 我国新一代大推力火箭发动机“极限工况热试车”成功. 新華網. 2012-07-29 [2014-12-08] （中文）. 
  8. ^ 新一代运载火箭计划2016年首飞. 新聞聯播. 中國中央電視台. 2014-12-08 （中文）. 
  9. ^ 萬淑艷. 长征五号火箭拟于2015年上半年首飞 搭载试验卫星. 中國新聞網. 2014-03-05 [2014-04-07] （中文）. 
  10. ^ Bradley Perrett. China's Long March 5 Will Not Launch Until 2015: Another delay besets the heavy launcher on which China's space program is betting. Aviation Week & Space Technology. 2013-05-25 [2014-12-08] （英語）. In 2007, the Long March 5 was due to make its first flight in 2013. A year ago, the target had slipped to 2014. China Daily now says the first flight will "probably" occur in 2015. 
  11. ^ 陳煒偉, 許祖華. “长征5号”火箭2014年首飞　将为中国空间站建设提供运力保障. 新華網. 2012-03-05 [2014-12-08] （中文）. 
  12. ^ 人民網-科技頻道. 长征五号火箭圆满完成芯一级动力系统第二次试车. 人民網-科技頻道. 2015-03-23 [2015-03-25] （中文）. 
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 CZ-NGLV
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 中國新一代運載火箭長征五號、長征七號首飛時間已經確定
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