世界论箭，中国“长征”火箭实力如何

一个国家进入太空的能力决定了其空间活动范围和空间应用水平。截至2012年，有13个国家发射过火箭。中国“长征”系列运载火箭凭借其高可靠的性能在国际航天领域一直享有较高的声誉，近年来在年度发射次数上超过了欧美，仅次于俄罗斯。“长征二号F”火箭已经和俄罗斯的“联盟号”火箭成为全球仅有的两种载人火箭。但是，“长征”系列火箭目前的运载能力还属于中等水平。其中，最强的“长征三号乙”增强型火箭，地球同步转移轨道运载能力为5.5吨，近地轨道运载能力理论上为12吨，与欧美俄超过20吨级的火箭相比，存在相当大的差距。

“阿里安5号”重型火箭

20世纪90年代，世界各国掀起了研制重型火箭的浪潮，欧洲率先研制成功“阿里安5号”重型火箭，并于1997年投入使用。美国通过渐进性运载火箭技术推出了“德尔塔4号”、“宇宙神5号”新型火箭。日本成功研制了H-2系列运载火箭。这些运载火箭全部采用了“系列化、标准化、模块化”的设计方案和环保高性能的发动机，适应性强，拓展空间大。

目前国际上运载火箭的发展，已经进入了一个多元时代。美国和俄罗斯依靠雄厚的技术积累，仍然占据着明显的领先优势，尤其是美国在放弃了航天飞机之后，出于商业发展和深空探测的需求，重新发展运载火箭。

现在，美国、俄罗斯等国把载人航天的目标都瞄准了月球、小行星和火星。为此，首先要研制出能发射深空载人飞船的重型运载火箭。载人登月飞船的质量一般在50吨以上，其奔月时的速度要求达到10.9千米/秒，因此必须用近地轨道运载能力为60～120吨的重型运载火箭发射。发射载人小行星或火星飞船则需要运载能力更大的重型运载火箭。2011年9月，美国航空航天局公布了新一代重型运载火箭——“太空发射系统”的方案。该火箭的研制采取了一种渐进式发展模式，其初始方案的近地轨道运载能力为70吨，改进后将达到130吨。

为了满足未来载人登月和深空探测的需求，中国正在大力发展新一代运载火箭和运载火箭上面级，不断完善运载火箭型谱，提升进入太空的能力。“长征五号”、“长征六号”、“长征七号”有望在未来几年实现首飞。其中，“长征五号”运载火箭将采用无毒无污染推进剂，起飞推力1100吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道13～14吨的运载能力。“长征六号”为新型快速发射运载火箭，具备700千米高度太阳同步轨道不小于1吨的运载能力。“长征七号”具备近地轨道13.5吨，700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力。

美国航空航天局的“太空发射系统”示意图

根据中国发展重型运载火箭的初步总体方案，“长征九号”的近地轨道运载能力130吨，具备一次发射将3人以上有效载荷送上月球，并从月球安全返回的能力。据推测，“长征九号”将高达85米左右，芯级直径8米，助推器直径3.35米，地月转移轨道运载能力40多吨，并可发射数吨质量的大型火星探测器，甚至火星取样返回探测器。其8米甚至更大直径的整流罩可提供更大的内部空间，发射大尺寸的载荷，如超大直径的光学空间望远镜、超大直径的空间站舱段等，为人类探索太空做出更大的贡献。（周武）

“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空

【微博士】中国新一代火箭

中国新一代火箭将采用两种新型液体火箭发动机。其中，120吨级的煤油液氧发动机YF-100已通过国家验收，中国成为继俄罗斯后第二个掌握煤油液氧高压补燃发动机技术的国家。另一种是50吨级的液氢液氧发动机，即采用燃气发生器循环的YF-77。

【微博士】运载能力超过“长征三号乙”的国外现役火箭

“阿里安5号”是世界上首次采用“少级数、大直径”箭体结构的火箭。火箭芯级直径5米，箭体采用两级，拥有大直径整流罩和多种灵活的多星发射支架，近地轨道运载能力最大为25吨，地球同步转移轨道运载能力为7.5～15吨。

日本的H-2B火箭于2009年将日本首架“无人太空补给机空间站转运飞船”发射升空，标志着日本运载火箭技术的最新成就。H-2B近地轨道运载能力为19吨，地球同步转移轨道运载能力为8吨。

“德尔塔4号”重型火箭高约72米，是美国现役最高的运载火箭。其近地轨道运载能力为25吨，地球同步转移轨道运载能力为11吨。

美国的“宇宙神5号”火箭分400、500和重型3个系列，其中重型火箭近地轨道运载能力为29吨，地球同步转移轨道运载能力为13.15吨。

俄罗斯的“质子号”火箭曾发射过“礼炮号”空间站、“和平号”空间站各舱段和其他大型低地轨道有效载荷。“质子号M”近地轨道运载能力为24吨，地球同步转移轨道运载能力为6.2吨。

美国太空探索技术公司的“猎鹰9号”火箭近地轨道运载能力为24.75吨，“超级载重火箭”近地轨道运载能力预计将达到170吨。

【微问题】目前已经使用的各种火箭发动机中，哪一种最经济？

【关键词】“长征”系列运载火箭　重型运载火箭