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長征五號系列實行模塊設計，由直徑為5米、3.35米和2.25米的三種模塊構成。其中5米模塊包含兩臺50噸級YF-77發(fā)動機（芯一級）或兩臺9噸級YF-75D發(fā)動機（芯二級），3.35米模塊包含兩臺120噸級YF-100發(fā)動機，2.25米模塊包含一臺120噸級YF-100發(fā)動機。

模塊化設計的好處是可以根據(jù)需要，把不同模塊組裝成不同推力的火箭，以執(zhí)行不同的任務。例如長征五號運載火箭系列中最強的型號，以兩個5米模塊主推進器，另配4個3.35米模塊助推器。

經(jīng)歷種種坎坷 長征五號再次屹立海南文昌

長征五號作為中國新一代重型運載火箭發(fā)射系統(tǒng)，與歐洲的阿里安5型（Ariane 5）和美國的德爾塔IV型（Delta IV）重型火箭的性能并肩。該型運載火箭的設計目的主要是將商業(yè)衛(wèi)星、空間站模塊和深空探測器送入軌道。

2016年11月3日，長征五號遙一火箭搭載實踐十七號衛(wèi)星，在海南文昌發(fā)射成功，但發(fā)射過程中二級故障提前關機，但上面級通過延長燃燒時間成功把衛(wèi)星送入預定軌道?；鸺捎谩斑h征二號”上面級，其動力為兩臺YF-50D發(fā)動機，推進劑為四氧化二氮與偏二甲肼。

此次采用芯一級兩臺50噸級氫氧發(fā)動機與四枚助推器各兩臺120噸級液氧煤油發(fā)動機組合起飛方案，10臺發(fā)動機同時點火，起飛推力達1060噸。距離美國土星五號的近3000噸起飛推力，還存在一定差距。

長征五號底部發(fā)動機布局

2017年7月2日，長征五號遙二火箭搭載實踐十八號衛(wèi)星，因為一級故障，發(fā)射失敗。公開資料顯示，發(fā)射失利原因是，兩臺YF-77芯一級液氫液氧發(fā)動機其中一臺出現(xiàn)了異常。

此前，天津航天長征火箭制造有限公司總經(jīng)理陶鋼接受記者采訪時表示，通過對故障的定位、分析，已經(jīng)查明原因，而且采取了有效措施。如今，長征五號遙三火箭又屹立在海南文昌發(fā)射場。

助力“長征九號”載人登月  500噸級發(fā)動機研制工作不斷推進

國內(nèi)早已經(jīng)意識到自己在大推力火箭發(fā)動機研制方面的落后，除了確?！伴L征五號”計劃順利進行，還正著手研制單臺推力達500噸的液氧煤油機及單臺推力為200噸的氫氧機，這兩型發(fā)動機，將是負責中國載人登月、火星考察的“長征九號”重型運載火箭的主力發(fā)動機。

從左至右依次為：土星五號、美國新一代SLS火箭、長征九號、美國藍色起源公司的New Glenn火箭、SpaceX公司的Starship火箭

今年3月，由中國航天科技集團六院研制的500噸液氧煤油發(fā)動機燃氣發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)動試驗取得成功。

目前，世界上超過500噸級液體火箭發(fā)動機僅有兩款，一款是美國F-1火箭發(fā)動機，這是美國阿波羅登月的土星五號運載火箭的芯一級動力。另一款是俄羅斯的RD-170，這是迄今為止推力最大的火箭發(fā)動機，最大推力達到840噸，不過包含四個燃燒室。

去年11月份，在珠海航展上，俄羅斯動力機械科研生產(chǎn)聯(lián)合體展示了RD-180火箭發(fā)動機（RD-170的燃燒室減半）。該公司的總經(jīng)理伊戈爾·阿爾布佐夫在接受記者采訪時表示，希望中國可以引進RD-180發(fā)動機。因為RD-180推力達400噸，可以滿足當前的載人登月任務需求。

RD-180發(fā)動機，雙燃燒室

冷戰(zhàn)結束后，美國航天部門的預算大幅削減，急需一款性能穩(wěn)定價格便宜的火箭發(fā)動機，所以俄羅斯的RD-180發(fā)動機成為美國航天部門采購的對象。2018年1月，據(jù)Ars Technica（美國一家從事技術新聞深度報道的網(wǎng)站）報道，自2014年克里米亞危機以來，美國國會一直加大對本國航空航天業(yè)的壓力，要求其終止使用俄羅斯生產(chǎn)的火箭發(fā)動機。一些議員要求聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司在其“宇宙神V號”運載火箭中停止使用俄制RD-180發(fā)動機。

聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司計劃在下一個10年初期過渡到使用美國國產(chǎn)發(fā)動機，采用其他已經(jīng)飛行或很快就要上線的美國火箭，俄制RD-180發(fā)動機的制造商正在尋求別的市場。Ars Technica報道稱，中國對這一發(fā)動機感興趣，但不想購買成品發(fā)動機，而是希望獲得生產(chǎn)技術許可。

美國開始棄用RD-180發(fā)動機，俄羅斯開始同中國商談火箭發(fā)動機領域的合作。不過，隨著中國自己的500噸級火箭發(fā)動機的研發(fā)不斷推進，可能意味著中國不需要引進俄羅斯的RD-180。

結束語

1990到2010年之間，中國將有限的航天資金，集中在載人航天（神舟與天宮系列）與探月工程項目上，具體到運載火箭分系統(tǒng)的研制上，主要是對長征二號、三號液體火箭的進行改進，但推力性能無本質(zhì)提升。

為全面提高中國火箭的整體性能，通過多年技術攻堅，作為長征五號運載火箭動力的YF-100、YF-77大推力發(fā)動機早已研制成功。如今，克服此前發(fā)射失利的長征五號，又一次屹立在海南文昌發(fā)射基地，成功復飛。但是，長征五號并非中國航天的終點，更強大的長征九號重型運載火箭搭載著“載人登月”夢想，也已離我們不遠。

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