飞天之路，注定是坎坷的。1996年2月15日，长征三号乙运载火箭在万众期待下首次出征，然而火箭起飞不到2秒却突然偏离发射方向。
此后短短22秒内，火箭头部下坠、径直撞向山坡，最终在冲天的火光中粉身碎骨、灰飞烟灭。这是中国运载火箭第9次发射失败。
20余年后，2020年4月9日，已连续成功发射26次的长征三号乙又因火箭第三级工作异常而坠落解体。这是中国运载火箭第22次发射失败。
截至目前，中国航天史上共计有22次发射失败，但与此同时发射成功的次数达到334次。
是的，失败是沉痛的，但科学的高峰却永远是咬着牙、含着泪，才能攀上的。
正确的结果，是从大量错误中得出来的。——钱学森
也正因如此，50年前，我国成功发射的第一颗人造卫星只有“微小”的0.178吨。50年后，一代代中国运载火箭载着北斗、风云、高分、鹊桥、尖兵、实践、长空、烽火、海洋、神通、探测、前哨、资源、鑫诺、天链、中星、天拓、天绘、珞珈、云海；载着神舟、天舟、嫦娥、天宫，一次次摆脱地心引力，奔向星辰大海。
这是一条怎样的升级之路？未来又将如何呢？
1.小型火箭的诞生
1970年1月30日，我国第一颗中远程弹道导弹东风四号试飞成功，它利用燃烧产生的喷射气流提供推力，推进剂则是“燃料+氧化剂”的组合，可以彻底摆脱燃烧对氧气的依赖。即便在无氧的太空环境，也能自由飞行。它的箭体由下至上分为两级，第一级工作结束后便在高空分离，再由第二级重新点火、接力推进。这便是中国运载火箭的雏形。
然而，环绕地球飞行卫星的飞行高度一般不能低于180千米，相应的入轨速度也需接近7.9千米/秒，否则将在地球引力和大气阻力的作用下坠入大气层中。
遗憾的是，这样的速度和高度令东风四号望尘莫及。于是工程师们在原有箭体上继续加级，将其升级为三级火箭，箭体顶部的导弹弹头则被卫星取代，并由整流罩加以保护，避免遭受高速气流的冲刷。
第一级与第二级之间由金属杆相连，连接处如同被镂空，以便二级发动机点火时喷射的火焰能经此尽快排出。
经过一系列优化，东风四号导弹摇身一变，中国的第一枚运载火箭长征一号（CZ-1）就此诞生。
它直径2.25米、高约30米，能将不超过0.3吨的载荷送至高度约440千米的近地轨道。例如中国第一颗人造卫星东方红1号。
自此，中国成为继苏、美、法、日之后第五个独立发射人造卫星的国家。中国航天的近地卫星时代也就此开启。
然而0.3吨的载荷远远满足不了一般卫星的需求，运载火箭势必再次升级。推进剂上，人们改用全新的“燃料+氧化剂”组合“偏二甲肼+四氧化二氮”。它们均为常温液体，不仅具有更高的推进效率，且一旦相遇便可立即燃烧，点火简单、维护方便。
结构上，火箭直径加大至我国铁路运输的极限尺寸3.35米。由于直径更大、推进剂更强，即便重回两级火箭也能达到入轨速度。
升级后的新一代火箭，其一，得名风暴一号（FB-1）。它令我国首次能够发射超过1吨的卫星，也首次实现“一箭三星”。
其二，便是长征二号（CZ-2）。其近地轨道载荷约1.8吨，成功发射了我国第一颗返回式卫星，可谓走出了载人航天的第一步。
然而此时，中国运载火箭的近地轨道载荷仍未突破2吨，属于小型火箭范畴。更大的卫星、更远的星空，载人航天的期盼、空间站的梦想都将交给下一代火箭。
2.中型火箭的使命
中型火箭的近地轨道载荷在2-20吨之间，在长征二号基础上改进的长征二号丙（CZ-2C）、长征二号丁（CZ-2D）比原火箭高出近10米，能携带更多燃料。加之材料和发动机的优化，其近地轨道载荷可增至约4吨，一举步入中型火箭行列，成为发射返回式卫星的主力军之一。
然而，这类卫星常工作在高度约几百千米的近地轨道，相较之下，气象卫星轨道高度约1000千米，导航卫星可达到约20000千米，还有一类轨道则更为遥远，其高度约36000千米，且轨道平面与赤道平面重合。运行在这里的卫星，能与地面始终保持相对静止，这便是独一无二的地球静止轨道。在理想状态下这里只需部署三颗卫星便可基本覆盖全球通信。
但要抵达地球静止轨道却并非易事。卫星需要用“多级跳”的方式先以约10千米/秒的速度进入一个过渡轨道，再通过精确的变轨在目标轨道的指定位置上入轨定位。这意味着我们还需要飞得更远、更高、更精准的火箭。
为此，工程师们首先尝试的依旧是纵向加级，但此时人们却面临着两种艰难的选择，其一，是以长征二号丙为基础在第三级使用全新的低温推进剂“液氢+液氧”替换传统的常温推进剂，新推进剂的推进效率再次增强，但发动机技术难度更高。液氢温度低于-253℃又易燃易爆，因此从发动机技术到燃料的贮存、运输、加注一切都要从零开始。
其二，则是在风暴一号的基础上，第三级依旧使用技术成熟的传统常温推进剂，风险更低、把握更大。一面是高技术，一面是低风险，这个选择并不好做。人们各执己见、争论不休。直到中国通信卫星总工程师任新民站出来说：中国要想在本世纪末成为航天大国，甩掉落后的帽子，眼睛必须瞄准当代火箭发动机的高峰……航天事业本身就是个大风险，如果怕失败、怕风险，还搞什么航天！
此一言掷地有声，而自此约10年后，成功扛起我国地球静止轨道卫星发射大旗的便是采取第一套方案，第三级使用“液氢+液氧”推进剂的长征三号（CZ-3）。
其第三级的推进剂贮箱防冻、防渗、防潮、绝热，发动机则能进行二次点火令卫星再次加速进入过渡轨道。而进一步改进诞生的长征三号甲（CZ-3A）更首次将我国卫星送入前往月球的必经之路——地月转移轨道。从此在中国航天史上开启了嫦娥时代。
与此同时，仍使用传统常温推进剂的另一套加级方案也在同步进行，这便是长征四号系列（CZ-4A、CZ-4B、CZ-4C），它们是发射太阳同步轨道卫星的主力军。
这又是一类特殊的轨道，其轨道平面可绕地轴旋转且旋转周期与地球公转周期一致，因此每当卫星经过同一地点上空时总能保持相同的日照条件，极其适合气象、地面观测。但这种轨道的倾角往往超过90°，需要火箭提供大量推力用于改变飞行方向。
因此当1988年9月7日，长征四号甲载着第一颗风云一号气象卫星成功进入高约900公里、倾角99°的太阳同步轨道时，便受到了国内外的高度关注，我国依靠国外气象卫星数据的时代也正式宣告终结。
至此，我国中型运载火箭的近地轨道载荷已达到约6吨。然而若要在未来实现载人航天载荷需求至少将有近8吨，但此时单芯级火箭的起飞推力几乎是加无可加，这该如何是好呢？
答案便是横向捆绑。例如，以长征二号丙为基础纵向上适当加长以增加推进剂储量，横向上则“捆绑”4个较小的火箭，每个高15.3米、直径2.25米，是为“助推器”。起飞时4个中间芯级发动机，4个助推器发动机，共8个发动机共同点火，场面蔚为壮观。
这便是最早登场的捆绑式火箭长征二号捆（CZ-2E）。其起飞推力可达到长征二号丙的2倍，近地轨道载荷达到约9.5吨，而它从开始研制到首次发射仅仅只用了18个月。
不过，真正实现了中国载人航天梦想的则是大名鼎鼎的长征二号F（CZ-2F）。
它的形态十分独特，相比长征二号捆，在整流罩顶部增加了一顶尖尖的“帽子”人称“逃逸塔”。
这是一个安全保障装置，从起飞前15分钟至起飞后的120秒内一旦火箭出现意外，逃逸发动机便可立即点火带着飞船的轨道舱与返回舱迅速与箭体分离，帮助宇航员脱离危险堪称是一座“生命之塔”。
包括逃逸塔在内的救生系统，加上主控制系统的备份以及故障自动检测系统三管齐下，令长征二号F的设计可靠性从长征二号捆的0.91增长至0.97（最高为1），而它也不负众望，在2003年10月15日将中国第一位航天员杨利伟安全送入太空，令我国成为全球第三个成功发射载人飞船的国家。
在服役的21年里，长征二号F可谓战功赫赫，从神舟1号-11号，到天宫1号-2号，共计发射5次无人飞船、6次载人飞船以及2次空间实验室，至今仍保持着100%的发射成功率是名副其实的“神箭”。
长征二号系列均为两级火箭，而如若在长征三号甲的基础上加长、捆绑便可形成三级捆绑火箭长征三号乙（CZ-3B）、长征三号丙（CZ-3C）。
尤其是长征三号乙作为捆绑4个助推器的三级火箭，在近20年间都是中国运载火箭的“顶配”，其近地轨道载荷首次突破10吨大关，达到约11.5吨，几乎是以一箭之力成为我国中高轨道发射的绝对主力。更成功发射嫦娥三号、嫦娥四号，筑就了中国的登月天梯。
然而正所谓当中国的运载火箭从连续成功的惊喜中醒来时，它面对的将是4个强大的对手。（引自《神箭凌霄：长征系列火箭的发展历程》）。到了21世纪初美国、欧洲、俄罗斯的商用大型火箭纷纷亮相，有的运载能力可达到长征三号乙的2倍之多，且更加安全清洁、部署迅速、成本低廉相较之下。当时的中国运载火箭几乎方方面面都相形见绌。
一次全方位升级迫在眉睫。推进剂上使用了近40年的“偏二甲肼+四氧化二氮”将被逐步舍弃，转而采用“煤油+液氧“的组合，其燃烧后产生二氧化碳和水，不仅全程无毒无污染且成本大幅降低。发动机也随着推进剂的改变而升级，推进效率可再提高约15%。助推器则高达惊人的近27米是此前所有型号助推器的近2倍，这便是长征七号（CZ-7）。
它的近地轨道载荷约14吨，足以发射重约13吨的天舟一号货运飞船。将在中国的“空间站时代”中扮演至关重要的角色。未来它还将逐步接替长征二号、三号、四号系列的使命承担我国约80%的发射任务，成为支撑中国航天梦想的中流砥柱。
至此，我国的中型运载火箭已全部登场，若要发射超过20吨的近地轨道载荷就必须指望下一代选手了。
3.大型火箭的博弈
2014年10月，海南文昌卫星发射中心建成，其纬度更低、更接近赤道，可充分利用地球自转速度提高火箭的运载效率，且在发射地球静止轨道卫星时还可减少火箭变轨和飞行距离。与酒泉发射场相比卫星入轨定点的质量可提高16.3%-18.5%。
另一方面，它是中国首个沿海发射基地，东南方向1000千米内几乎都是海洋，保证了残骸坠落的安全性。
但更重要的是，自此以后火箭部件可通过海运运输，彻底摆脱3.35米直径的铁路运输限制。
至此万事俱备，中国第一枚大型运载火箭长征五号（CZ-5）横空出世。作为两级火箭它却高达近57米，相当于一座近20层的高楼，几乎与现有的三级火箭不相上下，且中间芯级直径由3.35米增加至5米，4个助推器直径由2.25米增至3.35米，是名副其实的“庞然大物”，人送外号“胖五”。
此外，相较于长征七号，其中间芯级完全改用“液氢+液氧”的低温推进剂并配置全新的发动机，助推器的发动机数量也翻倍至8个之多。起飞时共计10个发动机将同时点火喷射，起飞推力增加约50%，近地轨道载荷可达到约25吨。
这是中国迄今为止起飞质量最大、芯级直径最粗运载能力最强的火箭。仅次于美国猎鹰重型运载火箭，德尔塔-4重型运载火箭，在世界现役火箭阵营中位列第三。
2016年11月3日，第一枚长征五号在万众瞩目下首飞成功，并首次利用运载火箭将卫星直接送入地球静止轨道。而在未来的30年甚至更长的岁月里，它还将见证月球探测、火星探测、太阳轨道太空望远镜等深空探测任务中更多历史性的时刻。
但超级火箭的梦想并未在此终结，纵观世界航天有史以来运载能力最强的火箭是美国的土星5号，它的近地轨道载荷高达140吨。从1967年起便为阿波罗计划保驾护航，其记录至今无人超越。
而经过数十年马不停蹄地追赶，预计在2028-2030年，中国的重型火箭将应运而生——长征九号。它的总长将超过百米，芯级直径则接近10米，是“胖五”的2倍，近地轨道载荷更将突破100吨。即便只在脑海中想象也足以震撼人心。届时，它将扛起中国载人登月、火星取样返回、甚至太阳系的外行星探测等更加艰巨的任务。
4.漫漫征途
50年来，中国运载火箭队伍日益壮大，大火箭规模蒸蒸日上小火箭同样百花齐放。长征六号（CZ-6）可利用简易发射架快速发射，曾创造“一箭20星”的发射记录。
长征十一号（CZ-11）长度减小至约20米，直径减小至2米，可直接在海上平台进行发射。
快舟一号则更为袖珍，其直径仅有1.4米，两次发射间隔最小仅6小时，可快速响应、灵活部署。
此外，众多民营火箭日趋成熟，可重复使用的火箭也在研制当中。
总而言之，以“长征”系列为代表，中国运载火箭的能力将日益全面以覆盖不同类型的轨道去往月球、奔向火星直至更远的星际。尽管在每一次任务中，它们只是作为故事的开头，从不曾参与故事的结局，一旦成功分离后它们便功成身退，或消逝在大气之中，或坠落于荒野大海。
只留下卫星和飞船继续奔向遥远的星际，正所谓事了拂衣去，深藏身与名。但这就是它们的使命，就如同科学的高峰也是经过一代又一代人的接力才能够翻越的。待到北斗列阵、神舟飞驰、嫦娥奔月、火星着陆、天舟往返、天宫建成……便是这条飞天之路最为荣耀的时刻。