目前做到最大的是美國1973年廢棄的土星-5號，它的直徑10米，成為直徑最大的火箭，可以把118噸的有效載荷送上近地軌道，可以將47噸的有效載荷送上月球軌道，而前蘇聯的“能源”號直徑也達到了8米，近地軌道的能力達到了100噸。

那麼要問它的投送能力，與什麼有關係，理論上，飛行阻力與橫截面積成正比，做得越大，直徑和高度越大，飛行阻力也越大，因此火箭直徑和高度，不是一個可以被無限放大的關係，正確的理解，與發動機和燃料技術密切相關。

中國過去不做那麼大，從直徑1.65米的長征一號（1970年），到2016年的直徑5米的長征五號，我們用了46年。隨著我們興起海運，這才有了直徑5米的火箭。未來為了載人登月，10米的火箭也在規劃中，要突破的正是發動機和燃料技術。

▲俄羅斯RD180，美國都在進口

致於射程，也與發動機和燃料有關，與載荷有關。土星五號推力的實現，不只是直徑10米的火箭體，而是11臺並列的發動機，其中一和二級均有5臺發動機擔綱，要同時點火，11臺發動機點火，不能出現任何偏差，才能保證發射成功。所以從構型上來說，土星-5只是為了當年航天競賽，做到了，做到了即視為一種成功。美國再研製10米火箭，絕不會再出現這種落後的構型，原因是在技術上存在不確定性。因此，網路那些所謂長征五號不比土星五的奇談怪論，可以休矣。

長征5號，來頂一下：

理論上來說，火箭的直徑並沒有上限。

和車子、飛機、船不一樣。

以車子為例，車子在行駛過程中，由於後面有一個真空區，因此車子所受到的助力大部分是壓力阻力。啥概念？車子前部的氣壓大於車子尾部的氣壓，因此造成了車子在運動的時候有空氣阻力的產生。

所以設計車子的時候往往將車子設計成流線型，以減小尾部的低壓區。

對於飛機其實也一樣，例如蘇系戰機的尾錐，就是有減小後部低壓區的作用的。

而對於火箭在大氣層內飛行的時候是這樣的

即使是平頭的情況在火箭前部形成的高壓區阻力也並不是很大，原因很簡單，空氣是有流動性的，會逸散開。但一般的情況下人們還是會將火箭的頭部做成圓頭和尖頭。這樣阻力可以相對小一點點。但是對於火箭的直徑，其實是無所謂的。可以從上圖看出火箭的低壓區也並不在火箭的尾部而是火箭頭部附近。

原因很簡單，和火箭噴出的高溫高壓氣流相比，氣壓阻力連九牛一毛都算不上。

但是當火箭不斷加速的時候，會有另外一種阻力形式出現——激波阻力。

這是由於火箭速度高於音速後，空氣來不及逸散而形成的空氣彈性阻力。這種阻力形式會對火箭整體結構造成衝擊。

目前來說火箭的設計都是將箭體設計在激波錐以內的。如果加粗火箭的話，實際上得同比例加長一部分火箭的長度，使之大部分時間處在激波錐以內。

但是這也不是太大的影響，因為火箭是不斷的向高海拔高度飛行的。到了5000米以上空氣就已經很稀薄了，即便產生激波錐對火箭的影響也不是特別的大。

對於火箭直徑和射程其實沒啥最優解。依次放大就行了。

例如土星-5號吧，直徑10.1米

但是可以看出，土星5號依舊是按照激波錐依次修整外形的。越到後面越粗。

至於射程，就看燃料量和燃料效率了，有火箭方程可以計算的，大部分火箭現在都是趨近於最優數值了。

但是依次放大後火箭的長度也會依次延長，這是有極限數值的。

當時學的時候老師是講了這麼一句好像是470幾米，超過這個長度火箭共振趨勢就會特別明顯導致火箭解體。但是以目前人類造出的最大火箭來說長度也就是110多米，還差得老遠呢。

火箭直徑也是有一定限制的，並不是說火箭直徑越大越好，一般來說根據火箭等級不同，起飛重量越大的火箭直徑越大，但是這個直徑也是有一定上限的，比如歷史上火箭直徑最大的就是蘇聯的N-1超重型運載火箭，其一級箭體直徑達到了17米，但是N-1火箭因為自身設計原因，並沒有真正進行實際發射任務，而美國的土星五號超重型運載火箭雖然一級結構箭體直徑只有10米，但是卻是迄今為止人類多次發射成功過的最大、最重運載火箭。一般來說，火箭的箭體直徑肯定是越大越好，這樣一個最大的好處是一級火箭底部可以同時佈置更多數量的火箭發動機，產生更大的起飛推力來提升火箭的運載力，但是一級火箭的箭體直徑也不是越大越好，因為箭體直徑增加後除了帶來製造過程中的巨大技術難度外，更重要的是過大的箭體直徑會增加火箭爬升過程中的風阻，以及降低火箭飛行過程中的橫向滾轉率，繼而增加火箭發射失敗的風險率。所以火箭的箭體直徑一般是恰好就可以了，一般來說的話，火箭最大直徑基本維持在10米左右就是最好的選擇，因為10米直徑的箭體一個是在製造過程中技術難度更低一些、另外一個風阻和滾轉系數更低，而且對於大部分航天器而言，其星體直徑一般都不會超過10米級別，個別超過的也只是增加了整流罩直徑，對於火箭箭體的直徑增幅並不大。至於火箭的射程高低這個和火箭的箭體直徑雖然有一定關係，但是並不是核心點，比如要發射一顆五六十噸的近地軌道大型航天器，那麼這枚火箭的起飛推力不會低於3000噸，要產生這麼大的推力就需要兩千多噸的火箭燃料來滿足正常飛行需求，如果火箭的直徑過小的話，就會造成整個火箭高度過高，繼而增加了火箭在飛行爬升滾轉過程中的橫向應力值，所以這個時候就要讓火箭變胖來容納更多的火箭燃料，所以這個時候火箭的直徑會放大不少。當然也不是說所有起飛重量幾千噸的超重型火箭都有一個箭體直徑超大的一級火箭結構，因為要想增加火箭的起飛推力除了可以增加一級火箭的箭體直徑容納更多的燃料和發動機外，還可以採用並聯的方式來提升火箭的起飛推力，比如美國SpaceX公司的獵鷹重型運載火箭起飛推力超過2700噸，但是其一級火箭採用了三具箭體直徑只有3.5米的普通獵鷹9火箭一級箭體設計，這樣做最大的好處就是技術難度大大降低，不用技術攻關超大直徑箭體所帶來的箭體結構承力框架火箭燃料箱內部液體燃料在亞太空如何高效進入發動機內的問題。