11月3日20时43分，我国首枚大型运载火箭长征五号在中国文昌航天发射场点火升空。约30分钟后，载荷组合体与火箭成功分离，进入预定轨道，火箭首飞任务圆满成功。此次发射成功，标志着中国运载火箭实现升级换代，运载能力进入国际先进行列，是中国由航天大国迈向航天强国的重要标志。

    据国家国防科工局、国家航天局介绍，长征五号运载火箭采用5米直径芯级，捆绑4枚3.35米直径助推器，全长约57米，起飞重量约870吨；具备近地轨道25吨级、地球同步转移轨道14吨级的运载能力，比现役火箭地球同步转移轨道运载能力提高了2.5倍以上；首次采用芯一级2台50吨级氢氧发动机与4枚助推器各2台120吨级液氧煤油发动机的组合起飞方案，10台发动机同时点火，起飞推力达1060吨，代表了中国运载火箭科技创新的最高水平。

    大体格

    长五火箭的体重接近900吨，相当于15架波音737客机的重量总和，所以很多人都称它为“胖五”。

    记者从长五火箭的抓总研制单位——中国航天科技集团了解到，与现役火箭相比，长五火箭“腰身”更粗。其直径比现役火箭多出近一半，它的芯级直径达5米，助推器直径达3.35米，而我国现役火箭芯级直径为3.35米，助推器直径为2.25米。

    “腰围”史无前例，“身高”同样令人仰视。长五火箭高约57米，仅次于长征二号F运载火箭。此外，长五火箭的级数少，在执行同一高度的轨道任务时，如果现役火箭需要3级，那么长五火箭只用2级即可。

    长五火箭个头大，力气也大。“大体格”的长五火箭有12颗“大心脏”。充足的燃料，强劲的动力，让长五火箭的运载能力一跃达到国际一流水平。长五系列运载火箭低轨运载能力可达25吨级，高轨运载能力可达14吨级，越过了国际上大型运载火箭近地轨道运载能力20吨、高轨运载能力10吨的门槛，可与美国宇宙神5、德尔塔4，欧洲阿里安5等世界主力大型火箭比肩。

    低体温

    “大体格”让长五火箭可容纳更多的推进剂。长五火箭推进剂总加注量远超我国现役火箭。其芯级全部采用低温推进剂，这在我国运载火箭的研制历史上还是头一次。这个“庞然大物”90%以上的重量为深低温液氢液氧燃料。它周身冰冷，由此得名“冰箭”。

    为何要把长五火箭打造成“冰箭”呢？一来绿色环保，二来运载能力大。现役火箭采用的多是偏二甲肼和四氧化二氮推进剂，有剧毒，而液氢液氧燃烧后产生的是水，无毒无污染。此外，液氢液氧燃烧产生的运载能力堪称巨大。也因此，长五火箭被称为“大力士”，它能“举”起的重量是现役火箭最大运载能力的2.5倍左右。

    为了使火箭在燃料加注以及飞行过程中，外表面温度保持在0℃以上，从而避免火箭仪器、电缆等受极低温影响产生功能异常，研究人员为“冰箭”度身定制了“防寒服”。“防寒服”有“里”有“面”，虽然一共只有十几毫米厚，却是让箭体保持体温的“利器”。

    “防寒服”里最主要的材料叫做“低密度全闭孔聚氨酯泡沫塑料”，由近10种原材料按照一定的配比高速撞击混合反应而成，这些液体材料分成两组，就像“哥俩好”胶水一样，一旦混合，就会在几秒钟之内发生发泡反应、并快速固化成型。

    大心脏

    大火箭离不开大推力。长五火箭立起来有20层楼高，起飞质量约878吨，要托举这么重的大家伙，需要大推力的发动机。而目前，我国现役火箭发动机单台推力最大只有70吨左右，要想发射超大型航天器就远远不够。

    经过15年不懈攻关，8台全新研制的120吨液氧煤油发动机被装配在长五火箭的4个助推器上，4台全新研制的氢氧发动机在一级和二级火箭上各装配了两台。

    120吨液氧煤油发动机的威力到底有多大？专家打了个形象的比喻，120吨液氧煤油发动机产生的最高压强达500个大气压，相当于把上海黄浦江的水抽到5000米高度的青藏高原。

    发动机与分系统之间的匹配也是一个难题。长征二号F遥5火箭产生的8Hz振动（又名POGO振动），曾给首位航天员杨利伟带来极大的痛苦。这种共振就像人的心脏不停地抖动一样，严重威胁生命，同样在火箭上，共振会造成箭体结构损坏，后果不堪设想。

    由于“大火箭”体积比普通火箭更大，在飞行过程中，就可能产生比长征二号F遥5火箭更强烈的振动。要保证火箭可靠飞行，就必须抑制这一振动。经过多年的努力，研究人员成功突破了复杂动力学建模、大型管路动态特性试验、大型低温蓄压器设计研制等关键技术，最终攻克了长五火箭芯一级、芯二级和助推器的POGO 稳定性设计难关，有效抑制共振给大火箭带来的损害。

    薄脸皮

    别看“胖五”身高数十米，体重几十吨，你一定想不到，它的火箭壳体“蒙皮”的厚度不足2毫米，而整流罩的“蒙皮”厚度仅有0.3毫米，真可谓“薄如蝉翼”。

    火箭的外壳专业术语称为“蒙皮”，“蒙皮”的主要材料为铝合金，这种材料强度高、耐腐蚀、重量轻、成本低。而且，最重要的一点，铝合金材料轻，可以为火箭减轻重量，人们形容火箭是“薄皮大馅”，“蒙皮”薄了，就可以装更多的燃料，“举”起更重的卫星。

    除了保证火箭外壳轻薄，更要保证它坚不可摧。为此，设计人员在设计时，会在“蒙皮”内部用一个个框环和桁条组成一个圆柱型的框架，把框架与蒙皮铆接在一起，这就组成了火箭的一个壳段。在发射过程中，无论受到哪个方向的外力，都不会影响火箭的飞行。

    在满足箭体刚度和强度的前提下，火箭壳体薄了，整个火箭的重量就减轻了，既能保证有效承载，也让火箭飞行地更完美。

    大眼睛

    “胖五”有颗大“眼睛”。长五火箭是国内第一型采用大型“全透波结构”整流罩的火箭。相对于传统火箭整流罩的“小天窗”，长五火箭的整流罩可谓是一个“全景式天窗”，可满足任何卫星的通信要求。

    火箭在发射的过程中，地面要随时与卫星“联络”，以确认卫星处于正常状态。整流罩虽能保护卫星不受冲击，但也“屏蔽”了通信信号。因此，要根据卫星的通信要求在整流罩上开个小口，用可透过电磁波（以下简称“透波”）的材料做一个“天窗”，并对其它部分进行加强。

    长五火箭的整流罩采用了一种新型的透波材料。研究人员用了几个月的时间，攻克了该透波材料成型模具的设计难题，确保材料精准成型。这不仅大大缩短了火箭的生产周期，更使我国成为国际上少数几个能研制出大型“全透波结构”整流罩的国家之一。