王者归来！长征五号火箭成功将我国最重卫星送入轨道
作者：樊巍、周伦杰
2019年12月27日晚20点45分，承载着无数国人期望的长征五号遥三运载火箭在海南文昌发射中心点火升空，成功将目前我国研制的最重地球同步轨道卫星实践二十送入预定轨道，至此，阔别公众视野两年之久，肩负中国航天未来重任的长征五号运载火箭复飞成功，中国航天的高光2019就此完美收官，超级2020由此扬帆启航。
长征五号运载火箭是一款由中国航天科技集团公司研制的大推力两级半液体火箭，其箭长56.97米，芯级直径5米，助推直径3.35米，起飞推力1078吨，地球同步转移轨道运力14吨，近地轨道运力25吨，是我国迄今为止起飞规模最大，运载能力最强的运载火箭。放眼世界，长征五号的运载能力也达到或超过国外主流大型火箭，如欧洲的阿丽亚娜5、美国的德尔塔4、宇宙神5等，火箭总体和部分分系统技术达到国际先进水平。
长征五号使用无毒无污染的液氧煤油/液氢液氧作为推进剂，全箭采用了八台地面推力120吨的YF-100液氧煤油发动机，两台地面推力50吨的YF-77氢氧发动机，两台真空推力8.83吨的YF-75D新型膨胀循环氢氧发动机，共计三种型号12台发动机作为核心动力。
其中用于芯级的两台YF-77氢氧发动机堪称长征五号的技术亮点，同时也是研发难度所在。在火箭发动机领域，氢氧火箭发动机目前具有最高的比冲性能，而且具有环保无污染的显著特点，但与此同时氢氧发动机也因为采用的液氢燃料温度低至-253℃，工作时发动机又要经受3300℃的极热环境，这种“冰火两重天“的巨大反差造成大推力氢氧发动机的研制难度极大，拥有成熟的大推力氢氧发动机通常也被认为是世界航天强国的重要技术标志之一。
据之前公开报道显示，两年前的长征五号遥二运载火箭之所以发射失利，恰恰就是因为火箭芯一级氢氧发动机在复杂力热环境下，局部结构发生异常，导致发动机推力瞬时大幅下降。
此番长征五号遥三运载火箭发射任务之所以备受瞩目，牵动人心，也是因为未来几年迫在眉睫的一系列重大航天工程，如探月三期嫦娥五号月球探测器，中国首次火星探测任务，中国载人空间站建设等都需要长征五号肩负发射任务，这迫使长征五号必须战胜氢氧发动机之疾，长征五号遥三发射任务不容有失。
据长征五号火箭总指挥王珏介绍，在长征五号遥二运载火箭发射失利之后，火箭研制团队经历了两年多的归零和验证工作，“研制团队攻克了发动机技术难关，解决了问题，消除了隐患，认识水平和技术能力都得到了进一步的提高”。在完成发动机问题归零的同时，长五火箭的技术改进和可靠性提升工作也实现了突破。
长征五号火箭总设计师李东在接受媒体采访时也表示，在归零过程中，通过建立故障树，对50多个可能造成推力下降的事件进行了逐一的排查，最终确认了故障的最大可能原因。此后，根据故障调查的结论，对芯一级氢氧发动机进行了设计改进，从结构、材料和工艺等方面都采取了相应的改进措施，提高了对飞行环境的适应性。
据了解，长征五号遥三火箭在遥二火箭的基础上，进行了200余项技术改进，其中比较重大的技术改进有9项，包括了发动机设计改进、长排整流罩设计改进、利用系统调节方案改进等。长征五号遥三火箭累计共进行了40余次15000余秒关键技术试验。
2019年10月18日，长征五号遥三火箭通过了出厂评审，10月27日，运抵海南文昌航天发射场。12月27日，长征五号遥三在长征五号遥二运载火箭发射失利30多个月，900多天后，以一次完美的飞行，从失利走向成功，完成了华丽的涅槃。
此次长征五号遥三火箭发射成功也标志着长征五号运载火箭将加速进入工程应用阶段。特别是明年由长征五号运载火箭担纲的探月工程三期嫦娥五号发射任务，我国首次火星探测发射任务，中国载人空间站建设任务都将如期顺利开展，未来一年长征五号将不断延伸中国民族在浩瀚宇宙中的足迹，恭喜长征五号运载火箭王者归来！
摄影：eos5
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