长征五号芯二级
长征五号芯二级采用5米直径火箭上面级模块，使用液氢和液氧作为推进剂，芯二级贮箱采用独立箱体结构而未采用共底结构，液氢箱直径5米，液氧箱直径3.35米，液氧箱位于液氢箱下部。二子级液氢箱采用球形底的箱底结构形式，箱筒段为光筒壳;前、后短壳采用正置正交网格结构;芯二级液氧箱的前、后箱底采用椭球底，前、后短壳和箱筒段均为光筒壳。主体结构材料为2219铝铜合金。芯二级箱间段为倒锥形，大端直径5米，小端直径3.35米，采用复合材料杆结构。
美国的德尔塔4系列火箭二级DCSS和SLSBlock 1二级ICPS采用的也是类似结构。此构型虽然有利于简化操作、提高可靠性、降低成本，但代价就是结构重量偏大，长征五号芯二级干重7吨，可装载32吨液氢液氧推进剂，满推进剂总重39吨，二级干质比仅为5.57左右。
火神火箭芯二级采用半人马V上面级模块，同样使用液氢和液氧作为推进剂，现阶段采用两台RL10C-1-1A作为主动力，贮箱采用共底结构，共底贮箱直径5.4米，液氧箱位于液氢箱下部。
半人马V上面级在干重只有6吨多，可装载54吨液氢液氧推进剂，二级干质比接近于9.5-10。这在液氢液氧上面级中已是非常变态的数据了，相比之下我国长征三号和长征七号甲的芯三级干质比只有7.3左右，美国德尔塔4系列火箭二级DCSS-5上面级干质比9左右，半人马Ⅲ上面级和德尔塔4系列火箭二级DCSS-4上面级干质比能达到10左右。
长征五号芯二级采用的是两台相同的双摆YF-75D氢氧发动机，该发动机由长征三号甲三子级氢氧发动机YF-75进行适应性改进而来，采用闭式膨胀循环，以提高可靠性和适应地面循环预冷的要求，双向摆动4°，两次起动。YF-75D喷管面积比为80:1，混合比6.0，真空推力88.36 kN，真空比冲442.6秒。
半人马V上面级安装两台RL10C-1-1A氢氧发动机，该发动机采用闭式膨胀循环，最多支持12小时待机内七次起动。RL10C-1-1A喷管面积比为155:1，混合比6.0，真空推力106kN，真空比冲454秒。
相比之下，长征五号芯二级干质比要比半人马V上面级干质比低80%以上，RL10C-1-1A氢氧发动机比冲比YF-75D氢氧发动机高2.5%左右，推力高20%左右（上面级都工作在真空中，此时推力不够可以用燃烧时间来凑，因此此项数据对比对两型火箭运力影响不大）。
由此可见，一款先进的上面级火箭对火箭高轨运力的影响有多大！
长征五号/七号系列火箭作为我国新一代大中型运载火箭，由于与上一代运载火箭相比，采用的都是全新技术，研制风险较大，以至于火箭的部分指标选择的比较保守，纵然如此，还是出现了长征五号遥二和长征七号甲遥一发射失利的状况。如今随着新一代运载火箭发射次数的增加，大部分新技术已经得到了有限的验证，为了进一步发掘长征七号甲运载火箭的高轨运力，3.35米直径中型火箭通用液氢液氧上面级以完成原型研制，不就即将应用于长征七号甲和长征八号等火箭。
同样的长征五号的芯二级如果能得到进一步的加强，将大幅的提高长征五号的高轨运力，最经济可行的方案是可以考虑将长征十号的5米直径级液氢液氧芯三级经过适当改进后替换现有的长征五号芯二级。
长征十号火箭为我国载人登月任务的主力火箭，其芯三级安装三台YF-75E氢氧发动机，每台发动机双向摆动。YF-75E发动机真空推力92.108 kN，真空比冲4424 m/s，喷管面积比175。三级采用辅助动力完成滑行段的姿态控制、推进剂管理和有效载荷分离前模修、调姿。该火箭计划将于2026-2027年前后首飞，由于火箭还未首飞，因此其各级结构参数尚无确切数据。按其起飞重量、构型、飞行时序及官方公布的运力分析，长征十号火箭芯三级干重在7-9吨左右，燃料加载量在50-70吨左右，整体干质比8-9左右这个区间较为合理，其整体规模会略大于半人马V上面级，小于美国SLS Block 1B/Block2芯二级采用的EUS上面级。
这里以长征五号换装干重在8吨左右，燃料加载量在60吨左右，整体干质比8.5的芯二级计算，长征五号火箭整体起飞重量将达到900吨左右（不含有限载荷），相较于现有构型增重30-40吨左右，为保持足够的起飞推重比，助推器可换装8台130吨级YF-100K液氧煤油发动机，火箭起飞推力由现在的1060吨提高到1150吨左右，安全可以满足。
长征五号 改进芯二级运力预测
长征五号在换装加强版芯二级后，近地轨道LEO运力能提高到40吨以上，比现有构型提高20%，550Km/700Km太阳同步轨道SSO运力提高到24-28吨左右，比现有构型提高25%以上，地球同步转移轨道GTO运力提高到18吨左右，比现有构型提高30%左右，地月转移轨道LTO运力提高到13吨左右，比现有构型提高40%左右，地火转移轨道MTI运力提高到10吨左右，比现有构型提高50%左右，搭配远征二号上面级后直送地球静止轨道GEO运力7.6吨，比现有构型提高40%左右。
与火神-半人马Vc6S构型相比，长征五号在换装加强版芯二级后，近地轨道LEO运力强60%，550Km/700Km太阳同步轨道SSO运力强25%左右，地球同步转移轨道GTO运力强25%左右，地月转移轨道LTO运力强20%左右，地火转移轨道MTI运力强40%左右，搭配远征二号上面级后直送地球静止轨道GEO运力强20%左右。
结语长征五号是一款优秀的火箭，其完全可以满足我国现阶段发射大质量地球同步卫星、空间站建设、月球无人采样返回及各类行星际探测任务。
长征五号系列火箭的服役极大地提高了我国执行航天任务的能力和范围，并使我国火箭的运载能力一举超过欧空局、日本、俄罗斯等国家和组织成为仅次于美国的国家。
但与此同时我们也要正视火箭在火箭材料、运载效率等方面的不足和差距，现在大型火箭有无的问题已经解决，下一步就要考虑如何进一步优化，甚至如何引领火箭设计潮流的问题了！
随着长征九号、十号及一众民营航天公司可回收火箭等下一代火箭的研究和发展，在可见的未来，这个赛道上有且只有中美两个国家有能力展开激烈的竞争！
未来可期，但前途也必将充满坎坷，期待中国航天能创造出更多的奇迹！
