长征五号系列实行模块设计，由直径为5米、3.35米和2.25米的三种模块构成。其中5米模块包含两台50吨级YF-77发动机（芯一级）或两台9吨级YF-75D发动机（芯二级），3.35米模块包含两台120吨级YF-100发动机，2.25米模块包含一台120吨级YF-100发动机。

模块化设计的好处是可以根据需要，把不同模块组装成不同推力的火箭，以执行不同的任务。例如长征五号运载火箭系列中最强的型号，以两个5米模块主推进器，另配4个3.35米模块助推器。

经历种种坎坷 长征五号再次屹立海南文昌

长征五号作为中国新一代重型运载火箭发射系统，与欧洲的阿里安5型（Ariane 5）和美国的德尔塔IV型（Delta IV）重型火箭的性能并肩。该型运载火箭的设计目的主要是将商业卫星、空间站模块和深空探测器送入轨道。

2016年11月3日，长征五号遥一火箭搭载实践十七号卫星，在海南文昌发射成功，但发射过程中二级故障提前关机，但上面级通过延长燃烧时间成功把卫星送入预定轨道。火箭采用“远征二号”上面级，其动力为两台YF-50D发动机，推进剂为四氧化二氮与偏二甲肼。

此次采用芯一级两台50吨级氢氧发动机与四枚助推器各两台120吨级液氧煤油发动机组合起飞方案，10台发动机同时点火，起飞推力达1060吨。距离美国土星五号的近3000吨起飞推力，还存在一定差距。

长征五号底部发动机布局

2017年7月2日，长征五号遥二火箭搭载实践十八号卫星，因为一级故障，发射失败。公开资料显示，发射失利原因是，两台YF-77芯一级液氢液氧发动机其中一台出现了异常。

此前，天津航天长征火箭制造有限公司总经理陶钢接受记者采访时表示，通过对故障的定位、分析，已经查明原因，而且采取了有效措施。如今，长征五号遥三火箭又屹立在海南文昌发射场。

助力“长征九号”载人登月  500吨级发动机研制工作不断推进

国内早已经意识到自己在大推力火箭发动机研制方面的落后，除了确保“长征五号”计划顺利进行，还正着手研制单台推力达500吨的液氧煤油机及单台推力为200吨的氢氧机，这两型发动机，将是负责中国载人登月、火星考察的“长征九号”重型运载火箭的主力发动机。

从左至右依次为：土星五号、美国新一代SLS火箭、长征九号、美国蓝色起源公司的New Glenn火箭、SpaceX公司的Starship火箭

今年3月，由中国航天科技集团六院研制的500吨液氧煤油发动机燃气发生器-涡轮泵联动试验取得成功。

目前，世界上超过500吨级液体火箭发动机仅有两款，一款是美国F-1火箭发动机，这是美国阿波罗登月的土星五号运载火箭的芯一级动力。另一款是俄罗斯的RD-170，这是迄今为止推力最大的火箭发动机，最大推力达到840吨，不过包含四个燃烧室。

去年11月份，在珠海航展上，俄罗斯动力机械科研生产联合体展示了RD-180火箭发动机（RD-170的燃烧室减半）。该公司的总经理伊戈尔·阿尔布佐夫在接受记者采访时表示，希望中国可以引进RD-180发动机。因为RD-180推力达400吨，可以满足当前的载人登月任务需求。

RD-180发动机，双燃烧室

冷战结束后，美国航天部门的预算大幅削减，急需一款性能稳定价格便宜的火箭发动机，所以俄罗斯的RD-180发动机成为美国航天部门采购的对象。2018年1月，据Ars Technica（美国一家从事技术新闻深度报道的网站）报道，自2014年克里米亚危机以来，美国国会一直加大对本国航空航天业的压力，要求其终止使用俄罗斯生产的火箭发动机。一些议员要求联合发射联盟公司在其“宇宙神V号”运载火箭中停止使用俄制RD-180发动机。

联合发射联盟公司计划在下一个10年初期过渡到使用美国国产发动机，采用其他已经飞行或很快就要上线的美国火箭，俄制RD-180发动机的制造商正在寻求别的市场。Ars Technica报道称，中国对这一发动机感兴趣，但不想购买成品发动机，而是希望获得生产技术许可。

美国开始弃用RD-180发动机，俄罗斯开始同中国商谈火箭发动机领域的合作。不过，随着中国自己的500吨级火箭发动机的研发不断推进，可能意味着中国不需要引进俄罗斯的RD-180。

结束语

1990到2010年之间，中国将有限的航天资金，集中在载人航天（神舟与天宫系列）与探月工程项目上，具体到运载火箭分系统的研制上，主要是对长征二号、三号液体火箭的进行改进，但推力性能无本质提升。

为全面提高中国火箭的整体性能，通过多年技术攻坚，作为长征五号运载火箭动力的YF-100、YF-77大推力发动机早已研制成功。如今，克服此前发射失利的长征五号，又一次屹立在海南文昌发射基地，成功复飞。但是，长征五号并非中国航天的终点，更强大的长征九号重型运载火箭搭载着“载人登月”梦想，也已离我们不远。

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