“长五”归来 箭指星辰——长征五号遥三运载火箭发射飞行试验任务圆满成功

李东 王珏 李平岐（ 中国运载火箭技术研究院， 北京宇航系统工程研究所）

2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，将实践二十号卫星准确送入预定轨道，发射飞行试验任务取得圆满成功。

1 引言

2006年，长征五号运载火箭进入工程研制阶段。经过10年的艰苦研制，研制队伍克服重重困难、突破大量技术难关，完成了方案、初样和试样阶段的各项设计和试验工作，于2016年11月3日首飞并取得圆满成功，将新一代大型运载火箭的蓝图变成现实。

长征五号运载火箭是我国运载火箭升级换代重要工程，作为我国首型大推力无毒无污染液体火箭，创新难点多，技术跨度大，复杂程度高。火箭采用全新5米芯级直径箭体结构，捆绑4个3.35米直径助推器，总长57米，起飞质量约870吨，近地轨道运载能力25吨级，地球同步转移轨道14吨级，地月转移轨道运载能力8吨级，整体性能和总体技术达到国际先进水平。

2 故障归零再起飞

2017年7月2日，长征五号遥二火箭发射失利，随后，研制队伍开展了故障分析及归零工作。

长征五号遥三运载火箭整装待发

长征五号遥三运载火箭发射升空

故障分析

在两年多的时间里，研制队伍查找故障原因，进行故障归零。最后查明长征五号遥二火箭飞行故障原因是芯一级YF-77发动机的一个局部零组件在复杂工作环境下的结构强壮性问题，通过故障归零，采取的改进措施有效，经过了多台发动机多次地面热试车以及长征五号遥三火箭飞行试验考核验证，影响YF-77发动机工作可靠性的问题得以彻底解决。

“三再”工作

为了确保长征五号遥三火箭发射成功，型号队伍在开展故障归零工作的同时，认真反思遥二火箭飞行故障暴露出的不足，利用两年半的时间开展了再分析、再设计和再验证的“三再”工作，全面提高长征五号运载火箭设计、制造和测试方面的可靠性，全箭按照17条“三再”梳理要素，开展了400余项“三再”项目。

技术改进

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。通过这些改进，提高了设计裕度，消除了薄弱环节，全面提升了火箭的可靠性。

质量管控

为了提高产品质量的管控水平，研制队伍提出了设计特性全集的思路和全新的工作方法，全箭各类产品共识别设计特性30000余项，并按照设计特性属性及重要性进行了分类、分级管控，通过设计特性全集管控工作有效确保了火箭产品的质量。

成功发射

2019年12月27日20时45分10秒526毫秒，长征五号遥三火箭准时点火起飞，火箭经过2223.590秒飞行后，成功将实践二十号卫星准确送入预定轨道。此次发射取得圆满成功，全面验证了长征五号遥二火箭归零改进及火箭可靠性提高措施的有效性，并且对火箭总体方案、全箭技术状态进行了全面验证。

3 太空探索担重任

运载火箭的能力有多大，中国航天的舞台就有多大。作为我国目前运载能力最大的火箭，长征五号火箭肩负着多项重大航天工程任务。

1）承担探月工程发射任务。我国将用长征五号运载火箭择机发射嫦娥五号月球探测器，实现月面无人探测采样返回等科学探测任务，圆满完成探月工程三步走的总体规划目标。嫦娥五号任务需要将8吨多重的嫦娥五号探测器直接送入地月转移轨道，而完成这一任务，必须由具有大运载能力的长征五号运载火箭来完成。

2）执行首次火星探测任务。长征五号火箭的成功研制，将大幅度提高我国进入空间的能力，助力我国深空探测能力和水平的提升，实现在深空探测领域的跨越。目前，我国正在开展首次火星探测工程的研制工作，并通过一次发射任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。

3）加速载人空间站建设。作为执行载人航天空间站工程中发射空间站核心舱的主力火箭——长征五号乙火箭将在2020年迎来首秀，这也将加速我国载人空间站建设的步伐。

4）跨越式发展，为我国新一代运载火箭奠定基础。长征五号的成功研制，突破并掌握了一大批运载火箭关键技术，实现了我国运载火箭技术水平的大跨越，建立了完善的新一代运载火箭的研制技术体系，运载火箭技术水平和研发能力取得了跨越式发展；同时牵引出了以长征五号核心技术为基础的我国新一代中型、小型运载火箭研制和发展，为用于未来载人登月的重型火箭奠定了良好的基础。

4 结束语

长征五号运载火箭是我国首个自主研制的新一代大型火箭，代表了我国运载火箭科技创新的最高水平，是我国运载火箭升级换代产品，其研制成功，标志着中国进入了“大火箭”时代。长征五号遥三运载火箭发射圆满成功，是确保我国后续探月工程三期、首次火星探测任务及载人空间站工程等国家重大专项工程顺利实施的重要基础，是我国由航天大国向航天强国迈进的显著标志和重要支撑，是中国航天发展的重要里程碑。