長征五號B運載火箭，也被稱為長征五號乙運載火箭（簡稱：長五B或長五乙，縮寫：CZ-5B或LM-5B），屬於長征五號系列火箭，是中國航天科技集團公司在長征五號運載火箭的基礎上，按照通用化、系列化、組合化思想設計，通過移去芯二級和級間段並延長整流罩等發展而來的一款大型運載火箭，也是中國首個一級半構型的大型運載火箭，是目前中國近地軌道運載能力最大的火箭。
.jpg) 2021年長征五號B發射天和核心艙場面 | |
| 用途 | 大型運載火箭 |
|---|---|
| 製造者 | 中國航天科技集團公司（CASC） |
| 製造國家 |  中華人民共和國 |
| 外型及質量參數 | |
| 高度 | 53.66米 |
| 直徑 | 5米 |
| 質量 | 838.3噸（包括載荷） |
| 節數 | 1.5級 |
| 酬載量 | |
| 至LEO有效載荷 | |
| 質量 | 25,000公斤（55,000磅） [註 1] |
| 相關火箭 | |
| 本系列 | 長征五號系列運載火箭 |
| 發射歷史 | |
| 現況 | 現役 |
| 發射場 | 文昌航天發射場一號發射工位 19.614691°N 110.951004°E |
| 總發射次數 | 4 |
| 成功次數 | 4 |
| 首次發射 | 2020年5月5日 |
| 著名載荷 | 新一代載人飛船 天和核心艙 問天實驗艙 夢天實驗艙 |
| 輔助火箭 | |
| 輔助火箭數 | 4枚 |
| 高度 | 27.6米（91英尺）[1] |
| 直徑 | 3.35米（11.0英尺） |
| 總重 | 156,600公斤（345,200磅） |
| 燃料重量 | 142,800公斤（314,800磅） |
| 引擎 | 2×YF-100發動機 |
| 單引擎推力 | 2×1199.19千牛（海平面） 2×1339.48千牛（真空） |
| 比衝量 | 2942米/秒（海平面） 3286.2米/秒（真空） |
| 推進時間 | 173秒 |
| 燃料 | 液氧/煤油 |
| 第一級 | |
| 高度 | 33.16米（108.8英尺） |
| 直徑 | 5米（16英尺） |
| 總重 | 186,900公斤（412,000磅） |
| 燃料重量 | 165,300公斤（364,400磅） |
| 引擎 | 2×YF-77發動機 |
| 單引擎推力 | 2×518千牛（海平面） 2×700千牛（真空） |
| 比衝量 | 3106 米/秒（海平面） 4197米/秒（真空） |
| 推進時間 | 477秒 |
| 燃料 | 液氧/液氫 |
長征五號B運載火箭專門為中國載人航天工程中國空間站研製[2]；為容納空間站艙段，其整流罩長度達20.5米，直徑5.2米。
設計
相比於長征五號，長征五號B運載火箭一級尾段壁板和防熱板結構成型工藝中，航天一院703所用大直徑大厚度碳纖維複合材料蜂窩夾層結構整體成型取代了原本採用的組合梁結合分瓣玻璃鋼底板方案，減重約400千克[3]。助推器方面，航天八院通過將原頭錐捆綁點下方的多層串聯結構優化為並聯共承力結構，並通過減少氣瓶等，共減重約700千克[4]。
其所屬的長征五號系列不但是中國最大最先進且環保的火箭之一，更是亞洲製造商首次推出此規格的運載火箭（此前亞洲的大型火箭為日本三菱重工集團的產品H-IIB型）[5]。儘管其LEO單位發射報價（$5000每千克）[6]近乎獵鷹9號（$2600每千克）[7]的兩倍，仍有觀點認為未來長五的經濟性讓中國公司在市場上也可以與世界一流業者如SpaceX等對手競爭全球訂單[來源請求]。
歷史
長征五號B運載火箭於2012年開始按中國運載火箭研製流程和中國載人航天工程要求立項研製。作為載人航天工程「第二步」的組成部分，天宮三號曾計劃於2015年使用長征五號B發射，後本次任務隨天宮三號一同取消。
2018年11月，長征五號B通過初樣轉試樣研製階段評審，進入試樣研製階段。長征五號B遙一運載火箭於2019年4月完成第一個部段級產品，7月開始總裝，11月總裝完成[8]。2020年1月19日，遙一箭通過出廠評審。2020年5月5日18時00分，長征五號B搭載中國新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，從文昌航天發射場點火升空，首飛取得成功[9]。長五B首飛成功後，該型號火箭被用於發射中國空間站的各個艙段：2021年4月底發射的天和核心艙、2022年7月底發射的問天實驗艙、2022年10月底發射的夢天實驗艙。2024年將應用遠征二號上面級首次發射、預計將於2025年發射的巡天太空望遠鏡。
發射記錄
| 飛行次序 | 火箭序號 | 起飛時間（UTC+8） | 發射工位 | 有效載荷 | 衛星入軌軌道 | 發射結果 | 備註 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 遙一 | 2020年5月5日 18時00分27.092秒 |
文昌航天發射場一號工位 | 新一代載人飛船試驗船 柔性充氣式貨物返回艙試驗艙 |
近地軌道[10][11] | 成功[9] | 其搭載的新一代載人飛船試驗船在船箭分離後自主提升至大橢圓軌道。載人飛船掛載的柔性充氣式貨物返回艙試驗艙在返回過程中出現異常。[12]載人飛船返回艙於5月8日13時49分在東風着陸場安全着陸。[13] 任務代號：921-CZ5B/Y1 | |||
| 2 | 遙二 | 2021年4月29日 11時23分15秒613毫秒 |
文昌航天發射場一號工位 | 天和核心艙 | 近地軌道 | 成功 | 天和核心艙與火箭成功分離，進入預定軌道，之後太陽能帆板兩翼順利展開且工作正常，發射任務取得圓滿成功[14][15] | |||
| 3 | 遙三 | 2022年7月24日 14時22分32秒057毫秒 |
文昌航天發射場一號工位 | 問天實驗艙 | 近地軌道 | 成功 | 發射重量23.2噸，刷新中國航天發射載荷重量紀錄[16] | |||
| 4 | 遙四 | 2022年10月31日 15時37分23秒191毫秒 |
文昌航天發射場一號工位 | 夢天實驗艙 | 近地軌道 | 成功 | [17] | |||
| ||||||||||
 | 此條目或章節包含計劃中或可能在未來進行的航天活動。 |  |
殘骸處理
由於長征五號B採用一級半構型，每次發射，芯一級都將和載荷一起入軌[18]。火箭工程師陳亮與陳曙光指，區別於高軌道火箭可以多次點火完成受控再入，長征5號B屬於近地軌道火箭，星箭分離後會進入「鈍化」流程，即卸載推進級內的電能、推進劑、高壓氣體以防爆炸產生額外的太空垃圾，但在此過程中會基本失去與地面的通訊能力，自主控制系統也會關閉，之後所有的動作都將是「既定」的，且火箭設計之初已經考慮到殘骸再入大氣層的問題，對殘骸風險控制也做了詳細規劃。
長五火箭芯一級殼體採用鋁合金材質製造，很容易在高速穿越大氣層的過程中完全焚毀，僅有極少數的耐熱部件有可能抵達地面（如引擎、低溫燃料管線）[19]，但是長五B芯級20噸級的大質量的無控再入在航天史上非常少見[註 2]，加上高層大氣的環境的諸多不確定性，導致再入點難以準確預報，每一次長五B完成發射後仍然會引發一些西方國家的媒體以及航天機構的擔憂和批評。[20][21]長征五號B運載火箭的第一級殘骸被認爲是有史以來第四重的無控殘骸。[22][23][24]
事實上，從該型號遙二火箭開始，中國載人航天辦公室在芯級再入前數小時公布火箭末級的軌道數據，預計的再入時間，以及預計再入區域中心點的經緯度。[25]
殘骸墜落引起國際媒體與航天機構的關注，並對其落點做追蹤[26][27]。美國國家航空航天局（NASA）兩位曾任局長吉姆·布里登斯廷[28]、比爾·納爾遜均提出批評與危害，認為沒有盡力降低風險，並指責沒有公開透明[29]，建議應達到《阿爾忒彌斯協定》的標準[30]。歐洲空間局（ESA）負責人Nicolas Brobrinsky則呼籲長五B應該改進設計並引入規範[31]。俄羅斯航天集團總裁德米特里·羅戈津也在其官網公布預測墜落地圖，但強調火箭殘骸不會在俄羅斯聯邦境內墜落[32]。歐美部分國家的安全部隊（如希臘[33]與美國）和地區（如意大利[34]）也對墜落境內做準備。
2022年7月，長征5號B殘骸第3次不受控制地墜落引起國際媒體與航天機構的關注。歐洲航空安全局（EASA）推測墜落路線在南北緯41度區域內，並向歐洲南部的保加利亞、法國、希臘、意大利、馬耳他、葡萄牙和西班牙的航空業發出警告，建議短暫關閉空域[35][36]。東南亞也在墜落區域內，而包括印尼航空軌道再入和碎片研究中心 (CORDS)[37]、馬來西亞航天局（MYSA）[38]、泰國空間地理發展局 (GISTDA)[39] 和美國太空司令部[40]在內表示無法在墜落前確定重新再入的確切位置。火箭殘骸最終在跨越馬來西亞砂拉越上空，並在菲律賓蘇祿海墜落。中國官員在墜落後也尚未提供確切細節[41]。美國宇航局局長（NASA）比爾·納爾遜批評北京政府未能分享火箭降落的細節是不負責任和冒險的：「所有航天國家都應該遵循既定的最佳作法，並儘自身能力提前分享這類信息，以便可靠地預測潛在的碎片撞擊風險，特別是針對長征5號B這種重型運載工具，它這會帶來重大的生命和財產損失風險。 比爾·納爾遜也強調「提前分享信息對於負責任地使用太空和確保地球上人們的安全至關重要」[42]。
2022年11月4日，一枚重達23噸，大小約30米的中國長征五號B運載火箭殘骸再次不受控制地墜落，於11時01分落入南太平洋海域。這是10月31日從海南文昌發射長征五號建造中國天宮空間站的夢天實驗艙的一部份[43]，也是2年來中國第5次長征系列[註 3]火箭殘骸墜落。歐洲航空安全局（EASA）與美國太空司令部發布火箭殘骸的墜落路線包括從葡萄牙到賽普勒斯的南歐、非洲大部分領空、澳大利亞東南部至北美大陸等[43]。該宣布引起了相關國家的恐慌和警報。作為預防措施，西班牙民航局關閉了加泰羅尼亞、巴利阿里群島、卡斯蒂利亞萊昂、拉里奧哈和阿拉貢幾個機場的領空[44][45]。意大利還向撒丁島、拉齊奧、莫利塞、普利亞和卡拉布里亞5個地區發出安全警報[46]，泰國也採取相同措施[47]。法國決定暫時關閉科西嘉島以南的領空[48]。多名太空航天學家對此譴責中國讓其火箭助推器不受控制地返回地球的做法[49]。美國國家航空航天局（NASA）比爾·納爾遜於同日採訪中批評中國當局繼續這種做法，也指責中方沒有分享預測着陸地點和降低風險所需的具體軌跡信息是冒險且不負責任的[50]。
2022年11月6日至9日，菲律賓先後在巴拉望省和西民都洛省發現火箭的其他殘骸，據悉殘骸來自2022年10月31日發射火箭的一部分[51][52]。11月20日，菲律賓在與中方在存有爭議的中業島海域附近發現殘骸，引起中菲外交紛爭[53]。12月17日，菲律賓在萊特省附近的海域再次發現和打撈了火箭碎片，菲律賓海岸警衛隊亦向沿海村莊和當地漁民發布有關殘骸可能危害航道安全的警告信息[54]。
| 發射序號 | 發射日期（UTC+8） | 再入日期（UTC+8） | 在軌逗留時長 | 再入地點（經緯度，如有公布） | 備註，參考資料 |
|---|---|---|---|---|---|
| 遙一 | 2020年5月5日 18時00分 |
2020年5月12日 23時 |
7天5小時，芯一級繞行地球達102圈。[55] | 科特迪瓦 馬洪努村[56] | 有報導猜測火箭的金屬物件至少損毀了兩棟建築物[57]，其中發現一個長達12米的液氧管道[58][59]。 |
| 遙二 | 2021年4月29日 11時23分 |
2021年5月9日 10時24分 |
8天23小時 | 東經72.47°，北緯2.65° 印度洋 馬爾代夫以北海域[60][61] |
印度洋上空燒毀[62]，由於再入點在阿拉伯半島，引起當地民眾觀測[63]。 |
| 遙三 | 2022年7月24日 14時22分 |
2022年7月31日 0時55分 |
6天11小時 | 東經119.0°，北緯9.1° 蘇祿海[64][65] |
印尼西加里曼丹省桑高發現3塊殘骸[66]，馬來西亞砂拉越石山也有2塊殘骸[67]。菲律賓在民都洛海域也發現殘骸碎片[68] |
| 遙四 | 2022年10月31日 15時37分 |
2022年11月4日 18時8分 |
4天3小時 | 西經101.9°，北緯9.9° 墨西哥西南方向太平洋海域[69][70] |
[71][72] |
型號對比
| 現役大型運載火箭參數對比（截至2022年7月） | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 國家 | 型號 | 運載能力（噸） | 起飛重量（噸） | 發射價格（萬美元） | 運載係數（%） | 成本/載荷（萬美元/噸） | 首飛年份 | 發射成功率 | 發射總數 | ||
| 近地軌道 | 同步轉移軌道 | 近地軌道 | 同步轉移軌道 | ||||||||
 美國
|
太空發射系統 | 95[73] | ? | 2497 | 200000[74] | 3.8 | ? | 2105 | 2022 | 100% | 1 |
| 美國
|
獵鷹重型運載火箭 | 63.8[75] | 26.7[75] | 1420[75] | 9700 | 4.49 | 1.88 | 152 | 2018 | 100% | 6 |
| 中國
|
長征五號運載火箭 | 32[76] | 14.5[77] | 851.8[76] | 16000 | 3.62 | 1.67 | 500 | 2016 | 87.5% | 8 |
| 中國
|
長征五號B運載火箭 | 25[76] | N/A | 837.5[76] | ？ | 2.98 | N/A | ？ | 2020 | 100% | 4 |
 俄羅斯
|
安加拉A5運載火箭 | 24.5[78] | 5.4/7.5[78] | 790 | 10000[79][80] | 3.10 | 0.68/0.95 | 408 | 2014 | 80% | 5 |
| 俄羅斯
|
質子M型運載火箭 | 23[81] | 6.92[81] | 705 | 6500[82] | 3.26 | 0.98 | 283 | 2001 | 90.43% | 115 |
注釋
參考文獻
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