“長五”歸來 箭指星辰
——長征五號遙三運載火箭發射飛行試驗任務圓滿成功

李東 王玨 李平岐（ 中國運載火箭技術研究院， 北京宇航系統工程研究所）

2019年12月27日，長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空，將實踐二十號衛星準確送入預定軌道，發射飛行試驗任務取得圓滿成功。

1 引言

2006年，長征五號運載火箭進入工程研制階段。經過10年的艱苦研制，研制隊伍克服重重困難、突破大量技術難關，完成了方案、初樣和試樣階段的各項設計和試驗工作，于2016年11月3日首飛并取得圓滿成功，將新一代大型運載火箭的藍圖變成現實。

長征五號運載火箭是我國運載火箭升級換代重要工程，作為我國首型大推力無毒無污染液體火箭，創新難點多，技術跨度大，復雜程度高。火箭采用全新5米芯級直徑箭體結構，捆綁4個3.35米直徑助推器，總長57米，起飛質量約870噸，近地軌道運載能力25噸級，地球同步轉移軌道14噸級，地月轉移軌道運載能力8噸級，整體性能和總體技術達到國際先進水平。

2 故障歸零再起飛

2017年7月2日，長征五號遙二火箭發射失利，隨后，研制隊伍開展了故障分析及歸零工作。

長征五號遙三運載火箭整裝待發

長征五號遙三運載火箭發射升空

故障分析

在兩年多的時間里，研制隊伍查找故障原因，進行故障歸零。最后查明長征五號遙二火箭飛行故障原因是芯一級YF-77發動機的一個局部零組件在復雜工作環境下的結構強壯性問題，通過故障歸零，采取的改進措施有效，經過了多臺發動機多次地面熱試車以及長征五號遙三火箭飛行試驗考核驗證，影響YF-77發動機工作可靠性的問題得以徹底解決。

“三再”工作

為了確保長征五號遙三火箭發射成功，型號隊伍在開展故障歸零工作的同時，認真反思遙二火箭飛行故障暴露出的不足，利用兩年半的時間開展了再分析、再設計和再驗證的“三再”工作，全面提高長征五號運載火箭設計、制造和測試方面的可靠性，全箭按照17條“三再”梳理要素，開展了400余項“三再”項目。

技術改進

長征五號遙三火箭在遙二火箭的基礎上，進行了200余項技術改進。通過這些改進，提高了設計裕度，消除了薄弱環節，全面提升了火箭的可靠性。

質量管控

為了提高產品質量的管控水平，研制隊伍提出了設計特性全集的思路和全新的工作方法，全箭各類產品共識別設計特性30000余項，并按照設計特性屬性及重要性進行了分類、分級管控，通過設計特性全集管控工作有效確保了火箭產品的質量。

成功發射

2019年12月27日20時45分10秒526毫秒，長征五號遙三火箭準時點火起飛，火箭經過2223.590秒飛行后，成功將實踐二十號衛星準確送入預定軌道。此次發射取得圓滿成功，全面驗證了長征五號遙二火箭歸零改進及火箭可靠性提高措施的有效性，并且對火箭總體方案、全箭技術狀態進行了全面驗證。

3 太空探索擔重任

運載火箭的能力有多大，中國航天的舞臺就有多大。作為我國目前運載能力最大的火箭，長征五號火箭肩負著多項重大航天工程任務。

1）承擔探月工程發射任務。我國將用長征五號運載火箭擇機發射嫦娥五號月球探測器，實現月面無人探測采樣返回等科學探測任務，圓滿完成探月工程三步走的總體規劃目標。嫦娥五號任務需要將8噸多重的嫦娥五號探測器直接送入地月轉移軌道，而完成這一任務，必須由具有大運載能力的長征五號運載火箭來完成。

2）執行首次火星探測任務。長征五號火箭的成功研制，將大幅度提高我國進入空間的能力，助力我國深空探測能力和水平的提升，實現在深空探測領域的跨越。目前，我國正在開展首次火星探測工程的研制工作，并通過一次發射任務實現火星環繞、著陸和巡視探測。

3）加速載人空間站建設。作為執行載人航天空間站工程中發射空間站核心艙的主力火箭——長征五號乙火箭將在2020年迎來首秀，這也將加速我國載人空間站建設的步伐。

4）跨越式發展，為我國新一代運載火箭奠定基礎。長征五號的成功研制，突破并掌握了一大批運載火箭關鍵技術，實現了我國運載火箭技術水平的大跨越，建立了完善的新一代運載火箭的研制技術體系，運載火箭技術水平和研發能力取得了跨越式發展；同時牽引出了以長征五號核心技術為基礎的我國新一代中型、小型運載火箭研制和發展，為用于未來載人登月的重型火箭奠定了良好的基礎。

4 結束語

長征五號運載火箭是我國首個自主研制的新一代大型火箭，代表了我國運載火箭科技創新的最高水平，是我國運載火箭升級換代產品，其研制成功，標志著中國進入了“大火箭”時代。長征五號遙三運載火箭發射圓滿成功，是確保我國后續探月工程三期、首次火星探測任務及載人空間站工程等國家重大專項工程順利實施的重要基礎，是我國由航天大國向航天強國邁進的顯著標志和重要支撐，是中國航天發展的重要里程碑。