原標(biāo)題：觀察丨長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功，中日火箭技術(shù)水平誰(shuí)更強(qiáng)?

澎湃新聞特約撰稿

11月3日，中國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射成功，這是中國(guó)運(yùn)載火箭運(yùn)力首次跨入大型運(yùn)載火箭的行列。長(zhǎng)征五號(hào)火箭是中國(guó)運(yùn)載火箭新技術(shù)的集大成者，它的研制成功為未來(lái)發(fā)展更大更先進(jìn)的運(yùn)載火箭鍛煉了隊(duì)伍、積累了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

11月3日20時(shí)43分，我國(guó)首枚大型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空。 新華社記者郭程圖

中日兩國(guó)都是航天大國(guó)，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間，日本運(yùn)載火箭的技術(shù)水平相對(duì)更高。長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)射成功之后，中日運(yùn)載火箭對(duì)比會(huì)發(fā)生改變嗎?

日本運(yùn)載火箭的先進(jìn)性

日本于1970年2月11日搶先中國(guó)兩個(gè)月，成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星—— “大隅”號(hào)人造衛(wèi)星。該衛(wèi)星僅重9.4千克，而中國(guó)的東方紅一號(hào)衛(wèi)星重達(dá)173千克。當(dāng)時(shí)日本航天專(zhuān)家也承認(rèn)，日本火箭與中國(guó)火箭存在5年的差距。

但在日本引進(jìn)美國(guó)雷神-德?tīng)査鸺夹g(shù)之后，日本火箭技術(shù)水平開(kāi)始超過(guò)中國(guó)。

日本在引進(jìn)雷神-德?tīng)査鸺夹g(shù)的同時(shí)，逐步開(kāi)展國(guó)產(chǎn)運(yùn)載火箭研究，最終研制出國(guó)產(chǎn)的H-II型高性能火箭。H-II火箭在商業(yè)上并不成功，但對(duì)日本運(yùn)載火箭發(fā)展具有里程碑意義。

在H-II火箭的研制過(guò)程中，日本開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的百?lài)嵓?jí)LE-7分級(jí)燃燒循環(huán)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)、LE-5A膨脹循環(huán)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，這在當(dāng)時(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中屬于高端設(shè)計(jì)，性能相當(dāng)出色。日本的LE-7發(fā)動(dòng)機(jī)和美國(guó)的SSME、LE-5A、RL-10發(fā)動(dòng)機(jī)也分別是當(dāng)時(shí)世界上僅有的兩種分級(jí)燃燒循環(huán)氫氧機(jī)、膨脹循環(huán)氫氧機(jī)，堪稱(chēng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高端的G2。

由于H-II火箭成本太高，日本隨后研制了H-IIA火箭和H-IIB火箭，前者以H-II火箭為基礎(chǔ)改進(jìn)而來(lái)，使用性能稍遜但工藝和設(shè)計(jì)更可靠的LE-7A和LE-5B液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，火箭運(yùn)載系數(shù)相當(dāng)出色。后者在H-IIA的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，芯級(jí)直徑增加到5.2米，芯級(jí)使用雙發(fā)LE-7A發(fā)動(dòng)機(jī)，可將16.5噸載荷送入國(guó)際空間站軌道。H-IIB火箭是日本最大和最先進(jìn)的運(yùn)載火箭，但只用于執(zhí)行HTV貨運(yùn)飛船的發(fā)射任務(wù)，而且由于發(fā)射費(fèi)用較高，2020年后將退役。

H-IIB火箭

目前，日本正在研制新一代H-III運(yùn)載火箭，其延續(xù)了日本偏愛(ài)創(chuàng)新的傳統(tǒng)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)同樣十分驚艷。H-III火箭繼承了H-IIB火箭的5.2米直徑液氧液氫芯級(jí)，將使用新研制的LE-9大推力液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)。這是一種開(kāi)式膨脹循環(huán)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)開(kāi)式膨脹循環(huán)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹循環(huán)高可靠性和開(kāi)式循環(huán)大推力的統(tǒng)一，在世界火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)上自成一家。

H-III火箭第二級(jí)初期使用LE-5B發(fā)動(dòng)機(jī)，后期可能改用開(kāi)式膨脹循環(huán)的LE-11發(fā)動(dòng)機(jī)，這是一種推力約27噸、真空比沖467秒的液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，堪稱(chēng)有史以來(lái)綜合性能最強(qiáng)的上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)。