长征五号运载火箭

长征五号运载火箭（缩写：CZ-5或LM-5）是中国航天科技集团公司研制的液氧液氢和液氧煤油动力大型运载火箭。长征五号是长征五号系列火箭的基本型号。长征五号的总设计师为中国运载火箭技术研究院的李东，总指挥为王珏。长征五号中国研发的第一款大型运载火箭，是目前长征系列运载火箭中高轨运载能力最为强大的型号，其地月转移轨道运载能力达到8吨，地球同步转移轨道达到14吨。

## 简介

长征五号为二级半构型，总长57米，芯级直径5米。一级采用2台YF-77液氢液氧火箭发动机，捆绑4个3.35米直径助推器，共配有8个YF-100液氧煤油火箭发动机，起飞质量约为870吨，10台发动机总计可提供1060吨推力。二级为2台YF-75D液氢液氧火箭发动机。可选装三级，使用远征二号上面级。整流罩直径为5.2米，高度为12.267米或18.5米。

与使用有毒肼基燃料的长征二号和长征三号不同，长征五号采用液氧和液氢/煤油燃料，发射后产生的二氧化碳和水不会对环境造成污染。

截至2019年，长征五号是中国研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程，新技术比例达到95%。

## 历史

长征五号早于1986年在863计划支持下开展前期论证和攻关，2001年5月国防科工委开展预先研究。2000年至2001年，120吨级液氧煤油发动机YF-100及50吨级液氢液氧发动机YF-77先后开始立项研制。在6年的可行性研究之后，长征五号系列火箭于2006年10月立项。长征五号于当时的代号为长征五号E构型，为系列当中最强的型号，主要目标是满足在未来20-30年同步转移轨道及深空探测的大型有效载荷的发射要求。2016年11月3日，长征五号首次发射成功。

### 合练箭

2015年9月20日，长征五号合练箭自天津港启运，前往海南文昌发射场。11月23日，合练箭由垂直总装测试厂房转运至1号发射工位。在加注推进剂前，对合练箭贮箱使用X射线进行了检测。合练箭首次按照发射流程演练了推进剂加注，同时还演练了火箭在推迟发射情况下推进剂卸出的流程，覆盖了火箭“首飞”时的各种状态。由于经历多次低温燃料加泄考验，合练箭成为中国运载火箭技术研究院整箭状态加泄次数最多的火箭。合练箭还在发射台进行了一次芯一级发动机的静态点火测试，这是中国运载火箭最近数十年首次执行此类测试。2016年2月，合练结束，长征五号火箭整体技术状态得到最终确定。合练初步验证了全新火箭、全新发射场、全新地面发射支持系统的接口协调；验证了吊装起竖、测试、转运等流程，为首飞箭的发射奠定了扎实的技术基础。3月，合练箭回到天津港，随后被送回天津航天长征火箭制造有限公司。合练箭的助推器涂有与先前的长征系列火箭相同的蓝色级间光学外弹道测量特征标记（“蓝环”），而这一涂装在后续的长征五号火箭中被省去。

### 遥一

2016年8月16日，长征五号首枚火箭进行了出征仪式。生产任务、总测工作由天津运载火箭生产基地完成。于8月26日从天津港启航，经过6个昼夜航行，9月1日抵达海南文昌清澜港码头。10月28日上午长征五号被垂直转运至海南文昌航天发射场发射区。

作为新型火箭首飞，长征五号遥一发射是一次试验性飞行，搭配远征二号上面级，有效载荷为实践十七号卫星，目标轨道为地球静止轨道。

火箭原定的发射时间是11月3日下午6点，及后遭遇助推器液氧排气管道出现问题、发动机预冷过程出现意外及数据传输异常等问题，导致起飞时间延迟6次共163分钟至晚上8时后。2016年11月3日20时43分13.998秒，搭载实践十七号卫星的长征五号与远征二号上面级（CZ-5/YZ-2）点火，首飞升空。二级飞行期间，YF-75D发生故障，等效提前数秒关机，二子级分离时未进入预定分离轨道。作为补救措施，远征二号上面级延长了燃烧时间。11月4日2点55分，上面级完成任务，卫星分离进入预定轨道，首次发射任务圆满成功。这是中国首次实现运载火箭将卫星直接送入地球静止轨道。这是长征系列火箭执行的第238次发射。11月22日，卫星成功定点。

此外，首飞时间恰逢第十一届中国国际航空航天博览会，而长征五号的模型也在本届航展展出。

### 遥二

鉴于长征五号遥一发射中出现的种种问题，遥二发射仍被安排为一次试验性飞行，继续搭载实践系列卫星，目标轨道为超同步转移轨道。本次的有效载荷为实践十八号卫星，采用东方红五号卫星平台。

2017年7月2日，长征五号遥二火箭搭载实践十八号卫星发射升空，之后飞行出现异常，发射失利。这是长征火箭执行的第250次发射。

2017年7月2日19时，长征五号遥二火箭从文昌1号工位起飞。起飞后174秒助推器燃尽并抛离，指挥大厅直播画面显示其将会坠入东沙群岛与菲律宾拉瓦格市之间的海域。整流罩于起飞后286秒抛离，至此飞行一切正常。起飞后346秒，芯一级的一台YF-77发动机尾焰出现异常，这一幕被一台安装于芯二级三四助推方向的摄像机捕捉到。损失一台发动机推力后，全箭姿态仅靠剩余一台YF-77维持。由于引擎失效，芯一级直到起飞后572秒才与芯二级分离，而正常情况下应为475秒，因此使得轨道高度过低，到624秒时，网络直播画面左下角出现橙黄色的光亮，且随着时间推移，亮度，范围不断加大，表示星箭组合体已经开始再入大气层，最终于708秒时画面卡死，显示进入黑障而通讯中断。不久后，CCTV13报道了发射失败的消息。

#### 故障归零

第一次

事故调查首先从遥测数据判读开始。在检查了全箭遥测数据后，未发现任何异常前兆。其后决定打捞火箭残骸。2017年10月，中国国防科工局协调中国国家海洋局调遣蛟龙号载人潜水器在马里亚纳海沟尝试打捞芯一级残骸，但未成功。另一方面，研制团队开始检查、测试已经制造的发动机部件。经过多次发动机试车，调查复现了事故现象，并给出了事故原因，即“芯一级液氢液氧发动机一分机涡轮排气装置在复杂热力环境下，局部结构发生异常，致使发动机推力瞬时大幅下降”。2018年4月，事故9个月后，第一次“归零”完成，其中进行了200余项技术改进，以及13次长程试车，准备在2018年年底进行复飞。

第二次

2018年11月30日，在火箭总装即将完成之时，与遥三上安装的同一批次的YF-77引擎在北京云岗进行试车时再度发生故障，根据遥三成功后官方透露的情况，这一次参数与遥二引擎失效前的相似，没有找出原因的情况下，归零进入第二轮，这一次相关专家认为应当发动机的结构进行强化，确保发动机在火箭高温、强振动等恶劣工况下的可靠性，引擎在很快通过了两次试车，新的发射时间也被定于2019年年中。

第三次

2019年4月4日，当用于遥三火箭的YF77进行最后一次试车时一位设计团队的员工发现引擎存在异常震动，引擎在拆解后发现液氧泵存在细微裂纹，相同的故障不久后也在同批次其他引擎的试车中发现，这一次故障也被长征五号火箭副总师王维彬评价为“击中要害”，但问题的解决仍困难重重，设计团队有多种各有利弊的设计方案，加强结构的改进幅度难以量化；绕过单一故障点也需要全系统的改动；最终团队认为最现实的方案是对引擎进行“小改”最终通过结构设计优化的方式来提高发动机的可靠性以及性能。第三次归零的引擎试车考核于2019年7月31日展开，这一次引擎没有再出现故障，试车获得成功。至此，所有归零工作基本完成，共计进行两万余次大小试验。遥三的发射准备工作随即展开，发射日期定于2019年底。从2017年7月2日遥二发射失败，到之后的2019年12月27日遥三复飞成功，共经过了908天，因此归零工作也被概括称为“908天归零”。

长征五号火箭总指挥王珏认为，长征五号故障发生在遥二是“上天的眷顾”。此次故障既充分暴露了火箭深层问题，又没有否定火箭的整体设计，更没有造成应用性飞行的重大载荷损失。

如果是遥一失利，火箭团队将面临大部分设计被推翻的境地，这意味着前期做的大量工作将付诸东流；如果遥二继续成功，长五火箭用于执行应用发射任务，但实际上发动机隐患并未被完全消除。

### 遥三

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在遥二的三次归零工作完成后，作为恢复飞行的遥三发射将是一次额外安排的试验性飞行，再次搭载实践系列卫星，目标轨道同样为超同步转移轨道。此次发射的有效载荷为东方红五号卫星平台实践20号（亦为遥二所搭载的实践18号补发），具备包括电推进、10Gbps激光通信，可展开式热辐射器等尖端技术。

2019年10月22日，由远望21号、22号船组成的火箭运输船队从天津港启航并于27日抵达文昌清澜港。随后由公路运输至文昌发射场，在完成了总装，测试等准备工作后于12月21日上午8时离开垂直测试厂房，当日10时抵达发射区。同月27日，海南省公安厅对文昌市部分路段进行交通管制，发射前3小时开始对外来车辆逐步采取限制。此次发射央视新闻在中国大陆几家网络直播平台上对此次发射进行了直播，无电视台直播，也有一些中国大陆网民将央视的直播画面转播至YouTube上，网络直播的发射场信号在起飞前1分钟开启。

2019年12月27日20时45分，遥三火箭点火升空。174秒后助推器分离，195秒后抛整流罩，由于“归零”后的YF-77为了提高工作的稳定性，导致推力少量下降，一二级分离由遥一的475秒延长到了495秒。T+774秒，二级一次关机，此时星箭组合体位于菲律宾海，关岛以西的海域上空。2200秒后，星箭分离，实践20号进入预定的超同步转移轨道，任务取得圆满成功。至此，从2017年7月2日遥二发射失败后的“908天归零工作”得到检验，全部完成。另外，此次发射也是2019年全世界最后一次发射任务。次年1月6日，发射任务搭载的实践20号完成定点，在轨验证工作开始。

### 遥四

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长征五号系列火箭的第一次应用性发射即为中国火星探测任务的天问一号探测器。用于此次任务的YF-77引擎于2020年1月19日完成100秒校准试车，而探测器则于同年4月24日，被命名为天问一号。星箭组合体于7月17日转运至文昌发射场101工位，在对箭体完成检查之后开始低温燃料加注。

2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭携“天问一号”探测器发射升空。383秒后，星箭组合体离开大气层，整流罩被抛离。一级关机时间与遥三相同。T+708秒，二级一次关机。滑行952秒后二级二次点火，开始火星转移变轨。飞行2086秒后，火箭进入地火转移轨道，二级二次关机，在调整姿态后进行器箭分离，此时天问一号高度已经达到470km。2530秒后，探测器太阳翼展开成功，发射任务圆满成功。这是中国第一次完全自主实施的火星探测任务，也是中国航天史上第一次行星际飞行任务。

2021年2月10日，天问一号顺利实施近火制动，成功进入绕火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。北京时间5月15日7时18分，天问一号着陆器携带祝融号火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国成为第二个完全成功着陆火星的国家。

### 遥五

2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，“长征五号”遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，顺利将探测器送入地月转移轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。

“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，后续在经历地月转移、近月制动、环月飞行后，着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离，轨道器携带返回器留轨运行，着陆器承载上升器于2020年12月1日完成了月球正面预选区域的软着陆，按计划开展了月面自动采样等后续工作，并于12月17日携带收集到的月球样品返回地球并在四子王旗着陆场成功着陆。

### 遥六、遥七

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遥六和遥七任务首度进行地球同步转移轨道发射，并首度使用了新的18.5米长整流罩，而非之前的12.267米长整流罩。两次任务有效载荷分别为遥感四十一号卫星和通信技术试验卫星十一号。

### 遥八

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2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭自中国文昌航天发射场成功发射，并于约37分钟后完成器箭分离，准确进入近地点高度200公里，远地点高度约38万公里的地月转移轨道。尽管发射当天为多云大风天气，并在预定发射时间前10分钟开始降下大雨，但长征五号火箭仍在风雨中按时将嫦娥六号发射升空，圆满完成了任务。来自巴基斯坦、法国、意大利等12个国家航天机构、驻华使馆以及联合国、欧空局等国际组织约50名国际友人观看了本次发射。

### 遥九、遥十、遥十一

长征五号遥九、遥十、遥十一任务的有效载荷分别为通信技术试验卫星二十号、二十三号和二十五号，均使用18.5米长整流罩，目标轨道均为超同步转移轨道。遥九火箭实施了40余项技术状态改进，研制团队还聚焦发射流程优化积极开展探索，为后续进一步缩短发射区准备时间奠定基础；遥十火箭围绕任务适应性、可靠性提升等方面，共实施了20余项技术状态改进；遥十一火箭围绕可靠性提升，共实施9项技术状态改进。

### 遥十四

长征五号遥十四为嫦娥七号发射任务，预计将于2026年8月24日实施。

## 发射记录

### 已发射

飞行次序｜火箭序号｜任务代号｜上面级｜起飞时间（UTC+8）｜发射工位｜有效载荷｜卫星轨道｜发射结果

1｜遥一｜07-W2｜远征二号｜2016年11月3日20时43分13秒998毫秒｜文昌航天发射场101发射工位｜实践十七号卫星｜地球静止轨道｜成功

2｜遥二｜07-W3｜无｜2017年7月2日19时23分23秒425毫秒｜文昌航天发射场101发射工位｜实践十八号卫星｜超同步转移轨道｜失利一级液氧泵损毁

3｜遥三｜07-W4｜无｜2019年12月27日20时45分10秒526毫秒｜文昌航天发射场101发射工位｜实践二十号卫星｜超同步转移轨道｜成功

4｜遥四｜无｜2020年7月23日12时41分15秒167毫秒｜文昌航天发射场101发射工位｜天问一号｜地火转移轨道｜成功

5｜遥五｜07-W7｜无｜2020年11月24日04时30分21秒806毫秒｜文昌航天发射场101发射工位｜嫦娥五号｜地月转移轨道｜成功

6｜遥六｜无｜2023年12月15日21时41分｜文昌航天发射场101发射工位｜遥感四十一号卫星｜地球同步转移轨道｜成功

7｜遥七｜无｜2024年2月23日19时30分｜文昌航天发射场101发射工位｜通信技术试验卫星十一号｜地球同步转移轨道｜成功

8｜遥八｜07-W17｜无｜2024年5月3日17时27分29秒132毫秒｜文昌航天发射场101发射工位｜嫦娥六号｜地月转移轨道｜成功

9｜遥九｜无｜2025年10月23日22时30分｜文昌航天发射场101发射工位｜通信技术试验卫星二十号｜超同步转移轨道｜成功

10｜遥十｜无｜2025年12月20日20时30分｜文昌航天发射场101发射工位｜通信技术试验卫星二十三号｜超同步转移轨道｜成功

11｜遥十一｜无｜2026年6月11日15时30分｜文昌航天发射场101发射工位｜通信技术试验卫星二十五号｜超同步转移轨道｜成功

成功率：

### 数据统计

发射结果

火箭构型

整流罩类型

### 计划中

飞行次序｜火箭序号｜上面级｜预计起飞时间（UTC+8）｜发射工位｜有效载荷｜卫星轨道｜消息来源

12｜遥十四｜无｜2026年8月24日｜文昌航天发射场一号工位｜嫦娥七号｜地月转移轨道

无｜2028年11月｜文昌航天发射场一号工位｜天问三号（着上服组合体）｜地火转移轨道

无｜2028年12月｜文昌航天发射场一号工位｜天问三号（轨返组合体）｜地火转移轨道

无｜2029年｜文昌航天发射场一号工位｜嫦娥八号｜地月转移轨道

无｜2029年｜文昌航天发射场一号工位｜天问四号｜日心轨道

## 纪念歌曲

2016年11月3日，长征五号运载火箭首飞成功后，歌手谭晶在庆功大会演唱了歌曲《飞天利箭》。《飞天利箭》由赵佳霖作曲，王平久填词，《飞天利箭》MV导演为孔嘉欢。长征五号火箭总指挥王珏、长征五号总设计师李东共同上台，现场授予谭晶和孔嘉欢“长征五号火箭首飞试验队荣誉队员” 称号，并向二人赠送两位科学家亲笔签名的队服。

## 基本资料

- 日语原文：长征五号运载火箭
- 用途：一次性大型运载火箭
- 制造国家：中华人民共和国
- 制造商：中国航天科技集团公司（CASC）、总设计师：中国运载火箭技术研究院李东
- 直径：5米
- 质量：851.8吨（满燃料无载荷）
- 级数：两级半或三级半
- 本系列：长征五号系列运载火箭
- 近似型号：德尔塔-4重型运载火箭、阿丽亚娜-5运载火箭
- 著名载荷：天问一号、嫦娥五号、嫦娥六号
- 现状：现役
- 发射场：文昌航天发射场一号发射工位
- 总飞行次数：11
- 成功：10
- 失败次数：1
- 首次发射：2016年11月3日
- 地点：GTO
- 质量：14.5吨
- 地点：MTO
- 质量：CZ-5：15吨
- 地点：TLI
- 质量：9.4吨
- 地点：GEO
- 质量：CZ-5/YZ-2: 5.1吨
- 地点：MEO
- 质量：CZ-5/YZ-2: 7吨
- stageno：助推器
- 助推器数：4枚
- 长度：27.6m
- 直径：3.35m
- 总重：156,600kg
- 推进剂重量：142,800kg
- 发动机：2×YF-100发动机
- booster：2×1199.19千牛（海平面）、2×1339.48千牛（真空）
- 比冲：2942米/秒（海平面）、3286.2米/秒（真空）
- 推进剂：液氧/煤油
- 推进时间：173秒
- stageno：第一级
- 长度：33.16m
- 直径：5m
- 总重：186,900kg
- 推进剂重量：165,300kg
- 发动机：2×YF-77发动机
- stage：2×518千牛（海平面）、2×700千牛（真空）
- 比冲：3106 米/秒（海平面）、4197米/秒（真空）
- 推进剂：液氧/液氢
- 推进时间：492秒
- stageno：第二级
- 长度：11.54m
- 总重：36,000kg
- 推进剂重量：29,100kg
- 发动机：2×YF-75D发动机
- stage：2×88.36千牛
- 比冲：4340米/秒
- 推进时间：700秒(分二次启动)
- 日语原文：远征二号
- stageno：上面级（可选）
- 直径：3.8m
- 发动机：2×YF-50D发动机
- stage：2×6.5千牛
- 比冲：3150米/秒
- 推进剂：四氧化二氮/偏二甲肼
- 推进时间：1105秒