400次發(fā)射在即，詳解“長(zhǎng)征”系列火箭精彩問(wèn)天路
2021年11月27日，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行了“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭第399次發(fā)射，所以“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭年內(nèi)完成第400次發(fā)射指日可待。此外，截至11月27日，今年中國(guó)已進(jìn)行了47次運(yùn)載火箭發(fā)射，這不僅創(chuàng)中國(guó)年度發(fā)射次數(shù)新高，而且有望繼2018年、2019年之后再次居全球各國(guó)運(yùn)載火箭年度發(fā)射次數(shù)第一。
雖然中國(guó)還發(fā)射過(guò)“風(fēng)暴”、“開拓者”、“快舟”和“雙曲線”等其他型號(hào)的運(yùn)載火箭，但無(wú)論在運(yùn)載能力、發(fā)射數(shù)量，還是在型號(hào)種類、入軌精度等許多方面都與“長(zhǎng)征”不可相比。因此，“長(zhǎng)征”系列火箭是中國(guó)運(yùn)載火箭中的絕對(duì)主力，名副其實(shí)的“國(guó)家隊(duì)”，為中國(guó)航天的飛速發(fā)展立下了汗馬功勞。
“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭一瞥
幾十年來(lái)，通過(guò)中國(guó)幾代火箭人的不懈努力，“長(zhǎng)征”系列火箭走過(guò)了從常溫推進(jìn)到低溫推進(jìn)、從串聯(lián)到并聯(lián)、從低軌到高軌、從“一箭一星”到“一箭多星”、從發(fā)射人造地球衛(wèi)星到發(fā)射載人航天器和空間探測(cè)器、從陸射到海射等非凡的技術(shù)歷程，現(xiàn)已具備了發(fā)射低中高不同軌道、不同類型載荷的運(yùn)載能力，在推力、成功率、發(fā)射頻度、入軌精度和適應(yīng)能力等方面均達(dá)到了世界一流火箭的水平。
“長(zhǎng)征”系列火箭實(shí)現(xiàn)第一個(gè)100次發(fā)射用時(shí)37年；第二個(gè)100次發(fā)射用時(shí)7年多；第三個(gè)100次發(fā)射用時(shí)4年多；第四個(gè)100次發(fā)射僅用時(shí)2年多,充分體現(xiàn)了中國(guó)速度、中國(guó)高度、中國(guó)力量、中國(guó)智慧。
俗稱“長(zhǎng)二捆”的長(zhǎng)征二號(hào)E是中國(guó)首個(gè)串并聯(lián)式火箭
從1970年4月24日長(zhǎng)征一號(hào)火箭首飛至今，“長(zhǎng)征”系列火箭已先后有19型基礎(chǔ)級(jí)火箭和5型上面級(jí)（上面級(jí)指的是在基礎(chǔ)級(jí)火箭上增加的、具有獨(dú)立控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)的火箭子級(jí)）投入使用，成功將600多個(gè)航天器送入到太空。
中國(guó)早期的“長(zhǎng)征”火箭是從彈道導(dǎo)彈改進(jìn)而來(lái)的，大約研制和發(fā)射了13種型號(hào)。后來(lái)，面對(duì)不斷增長(zhǎng)的空間資源開發(fā)需求以及日益激烈的商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)，中國(guó)又在不斷改進(jìn)原有火箭的同時(shí)，開發(fā)出了6種型號(hào)的新一代大型、中型和小型運(yùn)載火箭。
新一代運(yùn)載火箭以可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等為主要設(shè)計(jì)原則，采用無(wú)毒環(huán)保、價(jià)格便宜、比沖較高的液氫/液氧或液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)以及大直徑、少級(jí)數(shù)等方案，通過(guò)模塊化、組合化和系列化方式，成倍地提高了運(yùn)載能力，降低了成本，提高了發(fā)射成功率。
120噸液氧/煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
未來(lái)，中國(guó)還將研制、發(fā)射智慧運(yùn)載火箭、可重復(fù)使用運(yùn)載火箭、新一代載人運(yùn)載火箭和重型運(yùn)載火箭等更先進(jìn)的運(yùn)載火箭。
新一代載人運(yùn)載火箭是根據(jù)中國(guó)載人航天工程發(fā)展規(guī)劃，為發(fā)射中國(guó)新一代載人飛船而全新研制的高可靠、高安全的載人火箭。它由助推器、芯一級(jí)、芯二級(jí)、芯三級(jí)、逃逸塔及整流罩組成，火箭全長(zhǎng)約90米，起飛重量約2000噸，可以將25噸有效載荷直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，或者將70噸有效載荷送入近地軌道。
新一代載人火箭按照載人飛行的最高安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，火箭未來(lái)可用于載人月球探測(cè)，將快速推動(dòng)中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)和進(jìn)出空間能力的提升和跨越。
長(zhǎng)征九號(hào)重型運(yùn)載火箭是中國(guó)目前運(yùn)載能力最大的一型火箭。國(guó)家國(guó)防科工局于2010年開展論證，于2015年正式提出了重型運(yùn)載火箭技術(shù)方案。
其芯級(jí)箭體直徑9.5米，并聯(lián)了4個(gè)5米直徑助推器，每個(gè)助推器安裝2臺(tái)4800千牛推力液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；芯一級(jí)安裝4臺(tái)推力4800千牛的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；芯二級(jí)安裝2臺(tái)真空推力2200千牛的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)；芯三級(jí)安裝4臺(tái)真空推力220千牛的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)。
它可以構(gòu)建近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到140噸，地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力50噸，地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力35噸的系列化型譜。其任務(wù)規(guī)劃將于2028年前后實(shí)現(xiàn)首飛。
該重型運(yùn)載火箭綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際運(yùn)載火箭的先進(jìn)水平，重型運(yùn)載火箭研制成功后，可以滿足未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期國(guó)內(nèi)深空探測(cè)、月球基地等國(guó)家重大科技活動(dòng)的任務(wù)需求，確保中國(guó)在2030年前運(yùn)載火箭技術(shù)邁入世界一流梯隊(duì)。
中國(guó)目前仍在使用的長(zhǎng)征二號(hào)子系列、三號(hào)子系列、四號(hào)子系列火箭是較早從彈道導(dǎo)彈改進(jìn)而來(lái)的運(yùn)載火箭，它們分別用于發(fā)射近地軌道、高軌道和極軌道航天器。
1970年4月24日，中國(guó)第一枚運(yùn)載火箭長(zhǎng)征一號(hào)成功發(fā)射了中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星，且衛(wèi)星的重量超過(guò)了此前蘇、美、法、日四個(gè)國(guó)家發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星重量的總和，奠定了“長(zhǎng)征”系列火箭發(fā)展的基礎(chǔ)。
長(zhǎng)征一號(hào)是三級(jí)火箭。其第一二級(jí)采用與當(dāng)時(shí)中國(guó)發(fā)射遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈所用的液體火箭，第三級(jí)是新研制的固體火箭。該火箭近地軌道運(yùn)載能力為300千克，為中國(guó)多級(jí)火箭技術(shù)的發(fā)展奠定了全面技術(shù)基礎(chǔ)，掌握了多級(jí)火箭穩(wěn)定和姿態(tài)控制技術(shù)等。由于運(yùn)載能力較小，長(zhǎng)征一號(hào)現(xiàn)已不用了。
長(zhǎng)征二號(hào)子系列主要用于在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射各種近地軌道航天器，采用兩級(jí)型或兩級(jí)半型（并聯(lián)的助推器算半級(jí)）。中國(guó)先后投入使用長(zhǎng)征二號(hào)、二號(hào)C、二號(hào)D、二號(hào)E、二號(hào)F等，它們都采用偏二甲肼/四氧化二氮的常溫推進(jìn)劑。
其中的長(zhǎng)征二號(hào)火箭是一種以遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈為原型進(jìn)行研制的兩級(jí)火箭，近地軌道運(yùn)載能力為2.1噸。1975年，它完成了中國(guó)第一顆返回式衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)，現(xiàn)已退役。
目前仍在使用的長(zhǎng)征二號(hào)C是長(zhǎng)征二號(hào)的改進(jìn)型，采用了大推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，箭長(zhǎng)增加，近地軌道運(yùn)載能力增加到4.1噸，可靠性也大大提高，是此后不少“長(zhǎng)征”子系列火箭發(fā)展的基礎(chǔ)，主要用于發(fā)射近地軌道衛(wèi)星，成功率很高，被授予“全國(guó)質(zhì)量金質(zhì)獎(jiǎng)”。
現(xiàn)役的長(zhǎng)征二號(hào)D是在長(zhǎng)征二號(hào)的基礎(chǔ)上采取增加推進(jìn)劑加注量的方法增大起飛推力，近地軌道運(yùn)載能力為3.7噸。
1990年首發(fā)成功的長(zhǎng)征二號(hào)E是中國(guó)第一種串并聯(lián)式火箭。其芯級(jí)是長(zhǎng)征二號(hào)C的又一改進(jìn)型，并在第一級(jí)捆綁4個(gè)助推器，使近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到9.2噸。長(zhǎng)征二號(hào)E/ETS火箭是在長(zhǎng)征二號(hào)E的第2級(jí)上安裝一個(gè)固體上面級(jí)——ETS，曾用于發(fā)射澳大利亞、中國(guó)香港和美國(guó)的大型通信衛(wèi)星，現(xiàn)已退役。
采用兩級(jí)半型的長(zhǎng)征二號(hào)F是中國(guó)第一種載人運(yùn)載火箭，1999年首發(fā)成功。其發(fā)射載人飛船狀態(tài)時(shí)的近地軌道運(yùn)載能力為8.1噸，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)時(shí)的近地軌道運(yùn)載能力為8.6噸，現(xiàn)已成功發(fā)射了13艘“神舟”系列飛船和2座“天宮”空間實(shí)驗(yàn)室。
長(zhǎng)征二號(hào)F火箭廣泛采用了冗余設(shè)計(jì)，提高了元器件等級(jí)和篩選標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)也進(jìn)行了旨在提高可靠性的設(shè)計(jì)，并增加了故障檢測(cè)處理和逃逸系統(tǒng)，使火箭的可靠性達(dá)到98%。其頂部裝有一個(gè)類似避雷針的逃逸塔，它可使航天員的安全性達(dá)到0.99996，即該火箭平均發(fā)射10萬(wàn)次才可能有4次逃逸失敗。
為保證航天員的安全，長(zhǎng)征二號(hào)F取消了自毀功能。為保證火箭飛行穩(wěn)定性、贏得逃逸時(shí)間和提高逃逸成功率，火箭增加了尾翼。它還采用了垂直總裝、垂直測(cè)試、垂直運(yùn)輸方式，大大節(jié)省了發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間。
中國(guó)先后研制的長(zhǎng)征三號(hào)、三號(hào)A、三號(hào)B、三號(hào)C為三級(jí)型或三級(jí)半型，主要用于在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射各種中高軌道航天器。它們的共同之處：都是三級(jí)液體火箭，其中的第一二級(jí)采用常溫推進(jìn)劑，第三級(jí)都采用了液氧/液氫低溫推進(jìn)劑，且可以多次啟動(dòng)，能直接將有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，但運(yùn)載能力各不相同。
長(zhǎng)征三號(hào)在長(zhǎng)征二號(hào)C的基礎(chǔ)上，加裝了以液氧/液氫為推進(jìn)劑的低溫上面級(jí)，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力1.6噸，使得中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握低溫高能推進(jìn)技術(shù)和第二個(gè)掌握低溫發(fā)動(dòng)機(jī)高空2次點(diǎn)火技術(shù)的國(guó)家。該火箭于1984年首次發(fā)射成功；1990年又成功發(fā)射了亞洲一號(hào)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)火箭國(guó)際商業(yè)發(fā)射服務(wù)零的突破。
1994年，長(zhǎng)征三號(hào)A火箭首射成功。它是在長(zhǎng)征三號(hào)的基礎(chǔ)上，采用了經(jīng)改進(jìn)的第三級(jí)低溫發(fā)動(dòng)機(jī)，并攻克了數(shù)字化小型控制系統(tǒng)等四大關(guān)鍵技術(shù)，可將2.6噸有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。它曾多次發(fā)射采用東方紅三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的人造地球衛(wèi)星，包括嫦娥一號(hào)月球探測(cè)器等。
準(zhǔn)備發(fā)射嫦娥一號(hào)月球探測(cè)器的長(zhǎng)征三號(hào)A火箭
此后研制、發(fā)射的長(zhǎng)征三號(hào)B是在長(zhǎng)征三號(hào)A的第一級(jí)捆綁了4個(gè)助推器，而且第二級(jí)加長(zhǎng)，增加了20噸推進(jìn)劑，使地球同步轉(zhuǎn)移軌道提高到5.5噸，1997年首射成功，是目前中國(guó)發(fā)射高軌道航天器的主力火箭。它已成功發(fā)射過(guò)多顆國(guó)內(nèi)外通信衛(wèi)星，還把不少導(dǎo)航衛(wèi)星和月球探測(cè)器送入太空。
長(zhǎng)征三號(hào)C是在長(zhǎng)征三號(hào)A火箭的第一級(jí)捆綁有兩個(gè)助推器，從而成為中國(guó)第一種非全對(duì)稱火箭。其地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力介于長(zhǎng)征三號(hào)A（2.6噸）和長(zhǎng)征三號(hào)B（5.5噸）之間，為3.8噸。它填補(bǔ)了中國(guó)高軌道運(yùn)載能力的一個(gè)空白，真正形成了火箭運(yùn)載能力系列化，2008年開始使用。
中國(guó)研制、發(fā)射了長(zhǎng)征四號(hào)子系列都是三級(jí)常溫運(yùn)載火箭，主要用于在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射各種極軌道衛(wèi)星，1988年長(zhǎng)征四號(hào)首次發(fā)射成功。
后來(lái)的長(zhǎng)征四號(hào)A的極軌衛(wèi)星運(yùn)載能力1.5噸；在其基礎(chǔ)上發(fā)展的長(zhǎng)征四號(hào)B的極軌衛(wèi)星運(yùn)載能力1.9噸；長(zhǎng)征四號(hào)C是從長(zhǎng)征四號(hào)B改進(jìn)而來(lái)的，極軌衛(wèi)星運(yùn)載能力2.8噸，且第三級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有二次啟動(dòng)能力。
它們的各級(jí)都采用四氧化二氮和偏二甲肼作推進(jìn)劑，已發(fā)射多顆陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星等極軌道遙感衛(wèi)星。
為了適應(yīng)運(yùn)載火箭的發(fā)展方向，近年來(lái)中國(guó)按照“無(wú)毒、無(wú)污染、低成本、高可靠、大推力、適應(yīng)性強(qiáng)、安全性好”的目標(biāo)，從2015年起，開始陸續(xù)研制、發(fā)射長(zhǎng)征五號(hào)、五號(hào)B、六號(hào)、七號(hào)、七號(hào)A、八號(hào)、十一號(hào)等新一代大型、中型和小型運(yùn)載火箭。
2015年，首次發(fā)射的中國(guó)長(zhǎng)征六號(hào)新一代小型液體運(yùn)載火箭把20顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。它是全新的三級(jí)液體火箭，全箭總長(zhǎng)約29米，起飛推力1188千牛，起飛質(zhì)量約103噸，可將1噸的有效載荷發(fā)射到700千米高度太陽(yáng)同步軌道，具有無(wú)毒無(wú)污染、發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間短等特點(diǎn)。該火箭用于執(zhí)行太陽(yáng)同步軌道和近地軌道等多種軌道發(fā)射任務(wù)，支持單星發(fā)射、多星發(fā)射、星座的組網(wǎng)和補(bǔ)網(wǎng)發(fā)射。
長(zhǎng)征六號(hào)第一級(jí)直徑3.35米，采用了1臺(tái)首次使用的、最大推力為120噸的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，這也為此后發(fā)射的長(zhǎng)征五號(hào)、七號(hào)等新型火箭使用120噸液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)奠定了基礎(chǔ)。
其第二三級(jí)直徑均為2.25米, 分別裝有1臺(tái)180千牛的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)和1臺(tái)6.5千牛的常溫推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)。它采用“三平”測(cè)發(fā)模式，即水平整體測(cè)試、水平整體星箭對(duì)接、水平整體運(yùn)輸起豎發(fā)射，發(fā)射準(zhǔn)備周期僅需7天，能很好的適應(yīng)衛(wèi)星發(fā)射低成本、短周期的需求，現(xiàn)已投入商業(yè)發(fā)射。
2021年，長(zhǎng)征六號(hào)A新型火箭有望首飛，其最大特點(diǎn)是在長(zhǎng)征六號(hào)的基礎(chǔ)上并聯(lián)了4個(gè)固體助推器，使其700千米太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力到達(dá)4噸。
2015年，首次發(fā)射的中國(guó)長(zhǎng)征十一號(hào)火箭將4顆小衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。它是全新的四級(jí)小型固體運(yùn)載火箭，總長(zhǎng)約21米，總重約58噸，箭體最大直徑2米，可把500千克的有效載荷發(fā)射到500千米高太陽(yáng)同步軌道，200千米近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)700千克。
作為“長(zhǎng)征”家族中第一型和唯一型固體火箭，長(zhǎng)征十一號(hào)具有“快速、可靠、便捷、低廉”的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)運(yùn)載火箭24小時(shí)快速發(fā)射的跨越，主要用于1000千米以下太陽(yáng)同步軌道和近地軌道中小型航天器的單星和多星組合發(fā)射，滿足自然災(zāi)害、突發(fā)事件等應(yīng)急情況下微小衛(wèi)星發(fā)射需求，現(xiàn)已投入商業(yè)發(fā)射。
2019年，中國(guó)首次在海上平臺(tái)上用長(zhǎng)征十一號(hào)火箭發(fā)射衛(wèi)星獲得成功。在海上發(fā)射運(yùn)載火箭，既能降低發(fā)射成本、提高運(yùn)載能力，還可有效解決火箭航區(qū)和殘骸落區(qū)安全性問(wèn)題，避免大規(guī)模人員疏散，為中國(guó)航天發(fā)射提供了新的發(fā)射模式。同時(shí)，今后將通過(guò)建設(shè)海上發(fā)射專用平臺(tái)，將為用戶提供全球海域發(fā)射能力，進(jìn)一步滿足低緯度地區(qū)衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射需求。
2016年，長(zhǎng)征七號(hào)新一代中型運(yùn)載火箭首次發(fā)射成功。它采用兩級(jí)半構(gòu)型，主要用于發(fā)射近地軌道或太陽(yáng)同步軌道有效載荷，可以把13.5噸的有效載荷送入近地點(diǎn)200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)400千米、傾角42°的地球近地軌道，或?qū)?.5噸的有效載荷送入700千米太陽(yáng)同步軌道。
它是利用長(zhǎng)征二號(hào)F火箭成熟技術(shù)，在大體不變情況下?lián)Q成新研制的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是：一是提高火箭的運(yùn)載能力，120噸級(jí)液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)比沖比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)提高了20%，推力比現(xiàn)有“長(zhǎng)征”發(fā)動(dòng)機(jī)提高了60%以上，把中國(guó)火箭的近地軌道運(yùn)載能力由8.6噸一下提高到14噸。二是推進(jìn)劑綠色環(huán)保，燃燒后產(chǎn)生二氧化碳和水。三是便宜，平均成本僅為常規(guī)推進(jìn)劑的1/10強(qiáng)；四是今后可重復(fù)使用。
其基本型總長(zhǎng)53.1米，芯一、二級(jí)直徑3.35米，單個(gè)助推器直徑2.25米起飛質(zhì)量約595噸，起飛推力720噸。其芯一級(jí)裝有2臺(tái)單臺(tái)推力為120噸的雙擺液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；芯一級(jí)并聯(lián)了4個(gè)助推器，每個(gè)助推器裝有1臺(tái)單臺(tái)推力為120噸的單擺液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；芯二級(jí)直徑為3.35米，裝有4臺(tái)單臺(tái)推力為18噸的雙擺液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。整流罩直徑4.2米。
長(zhǎng)征七號(hào)是中國(guó)首枚采用全數(shù)字化手段研制的火箭，在全研制流程沒(méi)有一張紙質(zhì)圖紙，大大降低了成本，減小了產(chǎn)品報(bào)廢率，縮短了研制流程。在試驗(yàn)、裝配階段，應(yīng)用了“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”，對(duì)火箭進(jìn)行虛擬裝配、虛擬試驗(yàn)，真實(shí)模擬火箭實(shí)際裝配和試驗(yàn)環(huán)境，提前預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的問(wèn)題，確保了火箭試驗(yàn)、裝配“一次成”。它還有防水、防風(fēng)、防鹽霧等功能，可以在8級(jí)大風(fēng)的情況下進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)運(yùn)，抗風(fēng)能力為目前“長(zhǎng)征”家族之最；中雨時(shí)也能發(fā)射。
由于長(zhǎng)征七號(hào)直徑為3.35米，所以可在中國(guó)4個(gè)發(fā)射場(chǎng)都能發(fā)射。目前，它主要用于發(fā)射“天舟”貨運(yùn)飛船。
長(zhǎng)征七號(hào)A遙二火箭于2021年成功發(fā)射。它是在長(zhǎng)征七號(hào)火箭的基礎(chǔ)上，與長(zhǎng)征三號(hào)A系列火箭第三級(jí)組合形成的新一代中型高軌三級(jí)液體捆綁式運(yùn)載火箭。全箭總長(zhǎng)60.13米，芯一級(jí)、第二級(jí)直徑3.35米，第三級(jí)直徑3米，單個(gè)助推器直徑2.25米，火箭起飛質(zhì)量約573噸。
其芯一級(jí)、第二級(jí)及助推器基本上繼承長(zhǎng)征七號(hào)火箭，第三級(jí)基本繼承長(zhǎng)征三號(hào)A系列運(yùn)載火箭的液氫/液氧末級(jí)，采用兩臺(tái)推力各位8噸的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，具備二次啟動(dòng)能力。該火箭主要用于地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為7噸，能夠滿足高軌道航天器的發(fā)射需要，填補(bǔ)了中國(guó)高軌道5.5～7噸運(yùn)載能力的空白，完善中國(guó)航天運(yùn)輸裝備體系。
2016年，長(zhǎng)征五號(hào)新一代大型運(yùn)載火箭首次發(fā)射成功。它采用二級(jí)半構(gòu)型，最大特點(diǎn)是芯級(jí)直徑為5米（別的“長(zhǎng)征”火箭最大直徑為3.35米）。該火箭全長(zhǎng)56.97米，芯一級(jí)、第二級(jí)直徑5米，單個(gè)助推器直徑3.35米，起飛質(zhì)量869噸，起飛推力1078噸。
其芯一級(jí)裝有2臺(tái)可雙向搖擺、推力均為50噸的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)；還并聯(lián)了4個(gè)各裝有2臺(tái)推力均為120噸的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的助推器，其中l(wèi)臺(tái)為擺動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。其芯二級(jí)直徑為5米，裝有2臺(tái)推力均為9噸的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，它們是由長(zhǎng)征三號(hào)A第三級(jí)氫/氧發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)而來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)可雙向擺動(dòng)，具備二次啟動(dòng)能力。其整流罩長(zhǎng)12米，直徑5.2米。
該火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能為14噸，地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能為8噸，地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能為5噸，綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際上主流運(yùn)載火箭水平，已成功發(fā)射了嫦娥五號(hào)月球采樣返回探測(cè)器和天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器等大型航天器。
在長(zhǎng)征五號(hào)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的長(zhǎng)征五號(hào)B火箭2020年投入使用。它是去掉了長(zhǎng)征五號(hào)的第二級(jí)，采用一級(jí)半構(gòu)型。其近地軌道運(yùn)載能力為25噸，主要用于發(fā)射空間站艙段，現(xiàn)已把中國(guó)“天宮”空間站的“天和”核心艙和新一代載人飛船試驗(yàn)船送上了太空。其整流罩是目前中國(guó)最大的，為裝載空間站艙段而量身打造的，直徑5.2米，長(zhǎng)度20.5米，比長(zhǎng)征五號(hào)的整流罩還長(zhǎng)8米。
2020年首次發(fā)射成功的長(zhǎng)征八號(hào)是新一代中型兩級(jí)半式運(yùn)載火箭。全箭總長(zhǎng)50.3米，火箭起飛質(zhì)量約356噸，主要用于發(fā)射太陽(yáng)同步軌道有效載荷。其芯一級(jí)直徑3.35米，第二級(jí)直徑3米，單個(gè)助推器直徑2.25米。它是由長(zhǎng)征七號(hào)的第一級(jí)加上長(zhǎng)征三號(hào)A的第三級(jí)組成的兩級(jí)火箭，即芯一級(jí)裝有2臺(tái)120噸液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；第二級(jí)裝有兩臺(tái)8噸液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，具備二次啟動(dòng)能力。芯一級(jí)并聯(lián)了2個(gè)助推器，每個(gè)裝有一臺(tái)120噸液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。
該火箭可在文昌航天發(fā)射場(chǎng)和酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，可以將5噸的有效載荷送入700千米太陽(yáng)同步軌道，填補(bǔ)了中國(guó)太陽(yáng)同步軌道3～4.5噸運(yùn)載能力的空白，并兼顧近地軌道和地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射能力，具有發(fā)射成本適中、發(fā)射周期更短、適應(yīng)多個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)條件的特點(diǎn)，具備較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，在商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)前景可觀。
2015年，中國(guó)首個(gè)“太空擺渡車”——遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)實(shí)現(xiàn)了首飛。上面級(jí)是一種能夠進(jìn)一步將航天器從準(zhǔn)地球軌道或地球軌道送入預(yù)定工作軌道或預(yù)定空間位置的小火箭。它可多次啟動(dòng)，工作時(shí)間長(zhǎng)，能先后把不同“乘客”送到不同的最終目的地，大大增強(qiáng)了中國(guó)運(yùn)載火箭的任務(wù)適應(yīng)性。
2015年，中國(guó)首個(gè)自主研發(fā)的四級(jí)半火箭——長(zhǎng)征三號(hào)C/遠(yuǎn)征一號(hào)首飛，發(fā)射了“北斗” 導(dǎo)航衛(wèi)星。它是在原本三級(jí)半的長(zhǎng)征三號(hào)C火箭上面增加了一級(jí)，從而變成四級(jí)半火箭。以往的三級(jí)半火箭只能將衛(wèi)星送至地球同步轉(zhuǎn)移軌道，即發(fā)射軌道是橢圓型，此后衛(wèi)星需要自己變軌為圓形軌道。
而改進(jìn)后的四級(jí)半火箭則可以直接將衛(wèi)星發(fā)送至距離更為遙遠(yuǎn)的目標(biāo)軌道，衛(wèi)星不需要再變軌了，從而能大大節(jié)省燃料甚至取消衛(wèi)星上的遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。一般的三級(jí)半火箭只能飛行0.5小時(shí)左右，而裝有上面級(jí)的四級(jí)半火箭可飛行6小時(shí)左右，能飛到幾萬(wàn)千米的外太空。
2015年中國(guó)長(zhǎng)征七號(hào)首飛。它裝有遠(yuǎn)征一號(hào)A上面級(jí)。該上面級(jí)在軌飛行時(shí)間從遠(yuǎn)征一號(hào)的6.5小時(shí)延長(zhǎng)至48小時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)由可以2次啟動(dòng)增加至20次啟動(dòng)，分離次數(shù)也由1次增加至7次。所以，它可把更多的“乘客”送到不同的地點(diǎn)，變軌能力大大增強(qiáng)了，拓展了擺渡車的服務(wù)功能，通過(guò)多次點(diǎn)火工作，可適應(yīng)更多復(fù)雜的飛行路線。
2016年長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功。它裝有遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)。與遠(yuǎn)征一號(hào)相比，遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力穩(wěn)定性和雙機(jī)推力同步性要求更為嚴(yán)格，熱環(huán)境、電磁環(huán)境更為復(fù)雜。
在上述“遠(yuǎn)征”上面級(jí)家族中，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)是基本型，主要針對(duì)中高軌的直接入軌任務(wù)，只有兩次啟動(dòng)能力，被稱為“太空擺渡車”。遠(yuǎn)征一號(hào)A上面級(jí)實(shí)現(xiàn)了多次啟動(dòng)、長(zhǎng)時(shí)間在軌，可完成不同軌道的多星部署，被稱為“升級(jí)版太空擺渡車”。遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)有兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)載能力更大，執(zhí)行高軌多星的直接入軌任務(wù)，被稱為“增強(qiáng)型太空擺渡車”。
2018年，長(zhǎng)征二號(hào)C火箭與遠(yuǎn)征一號(hào)S上面級(jí)攜手，成功將遙感三十二號(hào)01組2顆衛(wèi)星精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。該上面級(jí)是專門為滿足中低軌、短時(shí)間的發(fā)射需求而研制的一型產(chǎn)品，主要與直徑為3.35米的火箭組合完成短時(shí)間飛行的發(fā)射任務(wù)。它執(zhí)行任務(wù)時(shí)間短，與基礎(chǔ)級(jí)分離完成后馬上點(diǎn)火加速，整個(gè)飛行任務(wù)基本上在1小時(shí)以內(nèi)。
中國(guó)還研制了更先進(jìn)的遠(yuǎn)征三號(hào)上面級(jí)，它可進(jìn)一步提高上面級(jí)任務(wù)的適應(yīng)性。
據(jù)悉，2025年前后，中國(guó)可重復(fù)使用的亞軌道運(yùn)載器將研制成功，使亞軌道太空旅游將成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)，空射運(yùn)載火箭將快速發(fā)射能力提升到小時(shí)級(jí)。2028年，以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的兩級(jí)完全重復(fù)使用運(yùn)載器將研制成功。2035年左右，運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)完全重復(fù)使用，以智能化和先進(jìn)動(dòng)力為特點(diǎn)的未來(lái)一代運(yùn)載火箭將實(shí)現(xiàn)首飛。2040年前后，未來(lái)一代運(yùn)載火箭將投入應(yīng)用，組合動(dòng)力兩級(jí)重復(fù)使用運(yùn)載器將研制成功，核動(dòng)力空間穿梭機(jī)將出現(xiàn)重大突破。
