經過908天的漫長等待，被中國網民昵稱爲「胖五」的長征五號（遙三）大型低溫液體捆綁式運載火箭，終於在2019年12月27日20時45分10.526秒，帶著明亮的黃色尾焰刺入茫茫蒼穹。約2220秒後，「胖五」搭載的實踐20號衛星，與火箭成功分離，進入既定軌道。

這次成功發射不但讓海南文昌發射基地變成歡樂的海洋，也讓整個國家的航天人和航天愛好者舒出了胸中的一口長氣。

負重前行

中國發展現代運載火箭的源頭，可追溯到1958年。1957年10月蘇聯發射了世界第一顆人造衛星「伴侶」號。1958年1月，《噴氣與火箭技術十年發展規劃綱要》在錢學森等科學家的倡議及中央領導的指示下，由中國國防部制訂發布。同年4月，中國第一個運載火箭發射基地於甘肅酒泉興建。中國航天事業邁出了它的第一步。

專職擔負衛星發射任務的運載火箭—長征家族，自搭載中國第一枚人造衛星「東方紅一號」的長征一號運載火箭伊始，至今已有包括長征一號、長征二號的5個型號退役；包括長征五號、長征六號、長征十一號的12個型號在役；另有7個型號在研究或論證—它們是一個四代同堂的繁榮大家族。截至2020年1月7日，長征系列運載火箭已累計執行了324次發射任務。

「胖五」是長征家族中的新成員，也是長征家族中運載能力最大的成員，最大運力可達25噸。「胖五」於2006年立項，由中國運載火箭技術研究院研製，經過十年磨礪，它的全箭新研産品比例超過90%，是不折不扣的新一代火箭。

長征五號第一發實驗箭（遙一）於2016年11月3日於中國海南文昌首飛成功。首飛的發射過程幷非一帆風順，但還是旗開得勝。

「胖五」的第二次發射在2017年7月3日。19時23分，長征五號（遙二）成功點火，隨即起飛，助推器正常分離，整流罩正常分離，飛行軌迹也毫無問題，但就在起飛後的346秒時，文昌發射基地指揮中心大屏幕上急劇變化的數據顯示，工作中的兩台液氫液氧發動機（YF-77）中的一台突然停機，導致火箭的飛行角度從上升變爲下降，幷於排除故障失敗後墜入太平洋。

沉重的氣氛籠罩著所有關心「胖五」項目的人。長征五號的核心研發團隊，進行了長達兩年多的歸零和驗證工作。

所謂技術歸零，就是徹底找到事故成因幷提出解决方案。從設計理念開始，研發團隊對包括發動機在內的整套系統建立了「故障樹」分析模式，逐一排查了50多項可能造成發動機失去推力的事項。

經過100多天的故障定位排查及180多天的實驗驗證後，團隊最終確認故障的成因爲液氫液氧發動機（YF-77）在複雜熱力環境下的局部結構异常而失去推力，隨後對YF-77進行了嚴格的技術改造。

研發團隊在長征五號（遙二）的基礎上，進行了200餘項技術優化改進，使得長征五號（遙三）火箭在技術先進性和可靠性上都得到了提高。

競爭對手

目前，長征五號代表了中國航天運載火箭技術的最高水準。它采用模塊化設計，一共有4種基礎模塊，包括5米直徑芯級模塊（芯一級）、5米直徑上面級模塊（芯二級）、3.35米直徑助推級模塊（3.35米直徑助推器）、2.35米直徑助推級模塊（2.35米直徑助推器）。

通過這四種基礎模塊，結合整流罩等配件，就可以構建出6種構型的火箭。其中，二級半構型的長征五號基本型由全部4種基礎模塊組成，是集長征五號系列火箭關鍵技術於大成的型號。

長征五號的起飛重量達到870噸，負載重量25噸，要將如此大只的「胖五」送入太空，需要强勁的動力。若把「胖五」比做一個强壯的籃球運動員，那麽驅動他身體不斷跳躍的雙腿就是發動機。「胖五」的箭身上裝載了30台發動機：包括8台推力120噸的液氧煤油發動機（YF-100），2台推力50噸的液氫液氧發動機（YF-77），2台推力9噸的燃氣循環液氫液氧發動機（YF-75D）和18台起修正微調作用的姿控發動機。

發動機燃料也是長征五號的重大技術革新之一。之前的長征系列火箭，如發射「嫦娥三號」「嫦娥四號」的長征三號乙火箭，發射時會飄散出鮮艶的棕紅色烟霧，這是因爲它采用的燃料是四氧化二氮和偏二甲肼，棕紅色烟霧是化學反應之後産生的二氧化氮—不但相對昂貴，也有一定毒性。

而「胖五」的發動機主要以液氫液氧及煤油作爲燃料，不但沒有毒性，而且也會以更少的燃料把更多的重量帶入太空。由於液氫液氧沸點極低，長征五號也被稱爲「冰箭」。

作爲中國目前最先進的火箭，長征五號的競爭對手只有寥寥幾位，主要是美俄歐的「看家把式」，其中就包括了德爾塔4型、宇宙神5型、阿麗亞娜5型、安加拉5型以及獵鷹9型火箭。

衡量運載火箭最重要的硬性指標，就是它的LEO（近地球軌道運載能力）和GTO（地球同步轉移軌道運載能力），二者直觀代表了運載火箭的系統設計能力以及發動機研製能力。

長征五號的芯級直徑爲5米，LEO爲25噸，GTO爲14噸。

逐一比較的話，阿麗亞娜5型ECA火箭由歐洲航天局出資建造，2002年首飛。它的芯級直徑5.4米，LEO爲20噸，GTO爲10.7噸。

安加拉A5型火箭由俄羅斯赫魯尼切夫國家航天研究和生産中心研製，2014年首飛。它的芯級直徑2.9米，搭載微風-M軌道加速器時LEO爲24.5噸，GTO爲6.6噸。

德爾塔4型由美國波音公司研製，2004年首飛。它的芯級直徑5.1米，LEO爲28.79噸，GTO爲14.22噸。

宇宙神5號511由美國洛克希德﹣馬丁公司研製，2006年首飛。它的芯級直徑3.81米，LEO爲18.85噸，GTO爲8.9噸。

獵鷹9號可回收式火箭由私人企業太空探索公司（Space X）研製，2010年首飛，2015年完成首次成功回收。它的芯級直徑3.7米，LEO爲22.8噸，GTO爲8.3噸。該公司研發的2018年首飛的重型獵鷹運載火箭的LEO爲63.8噸，GTO爲26.7噸。

從LEO和GTO的指標參數來說，長征五號居世界大型運載火箭的前列，但在相關技術領域，「胖五」的先進性算不上頂級。

美國在進行登月計劃時使用的「土星5號」運載火箭（現已退役），其LEO已達驚人的120噸左右，50年後仍保持著最大運載能力的紀錄。目前美國國家航空航天局開發、尚未首飛的SLS重型運載火箭，據傳LEO達140噸左右。在高手如林的航天界，「胖五」的前路依然充滿挑戰。

最新任務

身爲中國航天事業的重器，長征五號在現在和未來都肩負著極其重要的任務。

火箭的運力决定空間站的規模，作爲中國最大運力的運載火箭，「胖五」要肩負空間站的建設任務，爲中國和平開發宇宙空間盡一份力量。

同時，有了大力士「胖五」，大質量通信衛星甚至大型空間望遠鏡的發射也可以提上日程。火星探測器、月球探測器的發射任務，「胖五」也是責無旁貸。甚至在不遠的將來，載人登月任務中，很有可能也是由「胖五」或基於長征五號平臺的改型火箭擔綱主將。

在更遙遠的未來，「胖五」會完成它的歷史使命，掛著軍功章靜靜地肅立在航空博物館。那時，執行探索和開發任務的火箭和飛船們，已經是「胖五」的兄弟姐妹了。

長征五號（遙三）在文昌發射基地成功發射之後，基地指揮大廳的大屏幕上閃爍著源自著名科幻小說《銀河英雄傳說》的一句名言：「我們的征途是星辰大海」—這也是屬於長征五號的榮譽和浪漫。

（陳曄華／文）