長征五號系列運載火箭(英文:Long March 5 Series Launch Vehicle)，又稱"大火箭""冰箭"，是中華人民共和國為了滿足進一步航天發展需要 ，並彌補中外差距而在2006年立項研製的一次性大型低溫液體運載火箭，也是中國新一代運載火箭中芯級直徑為5米的火箭系列。
長征五號系列由中國航天科技集團公司研製 ，設計採用通用化、系列化、組合化思想。系列由二級半構型的基本型長征五號運載火箭(代號:CZ-5)和不加第二級的一級半構型長征五號乙運載火箭(代號:CZ-5B)組成，運載能力將分別達到地球同步轉移軌道13噸，近地軌道23噸。中國未來天宮空間站的建設、探月三期工程及其它深空探測的實施都將使用該火箭系列。
長征五號系列運載火箭分為六種構型，用字母A-F表示，分別對應其下屬的六款火箭。其中構型A、B、C為帶助推器的一級火箭結構（即“一級半”），主要用於發射近地軌道航天器；構型D、E、F為帶助推器的二級火箭結構（即“二級半”），主要用於發射高軌道航天器。其中構型D為基本型。
長征五號採用模塊化設計，火箭各組成部分對應不同的模塊：芯一級對應5米直徑火箭芯級模塊，芯二級對應5米直徑火箭上面級模塊，3.35米直徑助推器對應3.35米直徑火箭助推級模塊，2.25米直徑助推器對應2.25米直徑火箭助推級模塊四種基礎模塊根據不同方式搭配再加上整流罩等火箭部件就可以形成六種不同構型火箭。
長征五號基本型（即構型D）包含了上述所有4個模塊，涵蓋了系列火箭所有關鍵技術項目，結構具有代表性，下面以它為例進行火箭總體佈局介紹。
長征五號運載火箭基本型為帶助推的兩級火箭。火箭由頂至下依次為衛星整流罩、子二級（上面級）、子一級、2個3.35米和2個2.25米直徑助推器。
衛星整流罩採用馮·卡門氣動外形泡沫夾層結構和橫向線性分離裝置。
在芯一級配置2臺50噸級以液氫液氧為燃料的YF-77火箭發動機，第一級燃料箱旁捆綁了四個助推器，3.35米和2.25米直徑助推器交替排列。3.35米直徑助推器配置2臺120噸級以液氧煤油為燃料的YF-100火箭發動機，2.25米直徑助推器配置單臺120噸液氧煤油發動機。芯二級（即上面級）採用改進的長征三號甲三子級膨脹循環氫氧發動機YF-75D作為主動力每個助推器上有一個穩定尾翼。
芯一級採用5米直徑火箭芯級模塊。5米直徑模塊採用全新的大直徑技術，使用液氫和液氧作為推進劑，使用2臺50噸級YF-77發動機雙擺，以及相應的新的增壓輸送系統和伺服機構等。
為了簡化操作、提高可靠性、降低成本，芯級採用獨立結構的貯箱，而不採用共底結構。
長征五號一級氫箱生產中運用銑焊一體技術、內撐外壓技術和輔助支撐技術等手段長征五號在箭體加工上使用了先進的攪拌摩擦焊技術。
助推器與芯級的捆綁連接採用成熟的靜定連接方式，為提高火箭的運載能力並改善結構的動特性，採用前支點傳力方式，前支點設在箱間段。為降低分離過程中的衝擊、提高可靠性，火箭的分離系統採用線性分離裝置。助推器與芯級相同採用獨立結構的貯箱。長征五號火箭推進劑儲箱使用2219鋁合金。
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