长征五号首飞意义十分重大，首先，它标志着中国航天事业有了重型运载工具，从此中国在浩瀚的宇宙有了更为宽广的活动舞台。这有点像一个原本只有支线飞机的国家，如今攻克难关又成功试飞了自己的干线飞机，有什么比这更能振奋人心呢？长征五号首飞的另一重要看点，则是中国火箭技术的跨越式进步。

先进的火箭发动机技术

运载火箭与飞机汽车一样，发动机是它的核心技术。为了把更重的载荷送到更高更远的地方，火箭不仅需要最好的发动机，而且一支多级火箭需要不同类型的发动机。通常中型以上的液体燃料火箭，它的初级都用大推力但效率略差的液氧煤油发动机，而最后一级都釆用效率高的液氢液氧发动机。这样的高低搭配可以在火箭的性能和价格之间求得最优化。

液氢液氧发动机的优势和劣势都是液氢带来的，液氢像是汉初名相萧何，成也在它败也在它。液氢的主要优势是比冲高，比冲是火箭业界相当于“高效”的一种专业说法。比冲是衡量火箭燃烧效率的指标，比冲值越高，消耗同样质量的燃料，产生的冲量越大（即火箭能获得更大的加速度）。它有些像汽车的油耗指标，每加仑油跑的里程数越大，汽车带同样的燃料就可以跑得更远。高比冲燃料的液氢液氧发动机可以把火箭射得更高更远。

但是液氢比重太小，相同质量的液氢将占用更大的体积，这会导致火箭臃肿不堪。液氢的沸点是-252摄氏度，先不说自身的储存问题，这个温度首先就对和它一起装在火箭里的氧化剂非常的“不友好”，液氧的冰点是-219度。在一些简单的火箭设计中，燃烧剂和氧化剂的罐子是连在一起的，中间只有一层舱壁。而液氢罐和液氧罐却必须完全分离开，中间留空，否则液氢就把隔壁的液氧给冻住了。液氢的超低温给生产、储存和运行带来一系列的技术难题。

多数运载火箭的最后一级都用比冲高的液氢液氧发动机，因为对载荷提供相同的冲量，高比冲发动机可以使用较少的燃料，而最后一级发动机的燃料是下级发动机的载荷，因而減轻最后一级发动机的燃料重量可以大幅减少初级发动机的负担，起到一两拨千斤的作用。

火箭的初级发动机和助推级一般都使用液氧煤油发动机，这种发动机的比冲要差一些，初级发动机和助推级比冲低一点只要多携带一些燃料，又不会再连累谁，无非增加些推力就是了。毕竟大推力的液氧煤油发动机要经济和可靠得多，生产和储存常温态的煤油成本很低。世界上也只有美国的"Delta IV" 重型运载火箭的各级全部使用液氢液氧发动机(RS-68A)，难怪它每次的发射费用高达三亿多美元，真是挥金如土啊！

如今地主家里也没有余粮了，美国军方的"Atlas V"重型火箭的第一级和助推级都改用从俄罗斯进口的大推力液氧煤油发动机(RD-180)。为了要不要继续进口俄罗斯的RD-180发动机，美国朝野十分纠结，美国国会为此展开激烈辩论并作出专门法案，说到底，还是技不如人，缚手缚脚啊。

大推力发动机为什么难做？大推力发动机的关键是必须在大空间里控制和维持燃气的高压高温燃烧，这是个不稳定的非线性热力学过程，理论计算提供不了多少帮助，完全靠大量的实验，一点一滴地积累经验。

中国长征五号的YF100液氧煤油发动机此前各种试车已达107次，共点火试车26000秒，长征五号的YF77液氢液氧发动机点火试车24000秒。由此可知，大推力火箭发动机是黄金堆出来的，它凝聚了成千上万化工、材料、热工、控制和精密机械工程师的智慧和汗水，真可谓“一斤推力一寸金，十万马力十万人！”，中国己成为继俄罗斯之后第二个全面掌握液氧煤油高压补燃发动机技术的国家，让我们向长征五号的全体研制人员致以最高敬意。

综观世界的航天大国集团，天下可以一分三家。在航天领域欧洲对美国的依赖十分明显，英国脱欧后，欧洲更难自成体系，它们的技术路线也与美国比较一致，欧美只能算作一家，另二家分别是俄罗斯和中国。

在运载火箭技术上，欧美的强项是液氢液氧发动机技术和火箭的整体集成技术，软挡是液氧煤油发动机技术，美国的重型运载火箭至今还要依靠进口俄罗斯的RD-180发动机。没有大推力的液氧煤油发动机，严重地制约了欧美研发重型和超重型运载火箭方面的进展，也使欧美的航天运载发射的成本太高。当然，也有人认为，欧美研制出新一代液氧煤油发动机并无多大问题，只是从成本考虑才买俄罗斯的。

俄罗斯在大推力液氧煤油发动机上一枝独秀，液氢液氧发动机技术略输欧美，但是俄罗斯在火箭整体综合技术上严重落后。客观地说，俄罗斯一直在吃苏联时期的老本，目前的经济总量不足，长远来看，俄罗斯要保持其航天科技领域的优势有很多的困难。

中国无疑是三强俱乐部中的小弟，液氧煤油发动机不如俄罗斯，而液氢液氧发动机又不如欧美，但是这两种发动机技术中国都有，而且火箭的整体综合技术能力一点不输欧美，中国运载火箭的发射成功率一直稳居榜首。总之中国的运载火箭技术比较全面平衡，中国虽然不是尖子生，但也不是偏科生，是从农村中出来的努力上进的好学生，班上最后成功的很可能就是他。长征五号火箭是中国进入三强集团的入场券，从今以后，世界航天业界的三国鼎立正式开始。

图表一：几款运载火箭发动机的性能指标

图表说明：相比美国和俄罗斯，中国火箭发动机在推力指标上仍有差距，但是必须指出，RD180是双燃烧室的，相当于两个发动机做在一起，所以推力的真实差距远小于表格中数字。而且衡量火箭发动机的先进程度更应该重视“比冲”和“室压”等指标，中国的两款发动机的技术指标都是世界级的。

图表二：各国重型运载火箭主要性能比较