王者歸來！長征五號火箭成功將我國最重衛(wèi)星送入軌道

長征五號是我國迄今為止運載能力最強的運載火箭。放眼世界，長征五號的運載能力也達到或超過國外主流大型火箭，如歐洲的阿麗亞娜5、美國的德爾塔4、宇宙神5等，火箭總體和部分分系統(tǒng)技術達到國際先進水平。隨著長征五號的復飛成功，中國航天的高光2019就此完美收官。

作者：樊巍、周倫杰

2019年12月27日晚20點45分，承載著無數(shù)國人期望的長征五號遙三運載火箭在海南文昌發(fā)射中心點火升空，成功將目前我國研制的最重地球同步軌道衛(wèi)星實踐二十送入預定軌道，至此，闊別公眾視野兩年之久，肩負中國航天未來重任的長征五號運載火箭復飛成功，中國航天的高光2019就此完美收官，超級2020由此揚帆啟航。

長征五號運載火箭是一款由中國航天科技集團公司研制的大推力兩級半液體火箭，其箭長56.97米，芯級直徑5米，助推直徑3.35米，起飛推力1078噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運力14噸，近地軌道運力25噸，是我國迄今為止起飛規(guī)模最大，運載能力最強的運載火箭。放眼世界，長征五號的運載能力也達到或超過國外主流大型火箭，如歐洲的阿麗亞娜5、美國的德爾塔4、宇宙神5等，火箭總體和部分分系統(tǒng)技術達到國際先進水平。

長征五號使用無毒無污染的液氧煤油/液氫液氧作為推進劑，全箭采用了八臺地面推力120噸的YF-100液氧煤油發(fā)動機，兩臺地面推力50噸的YF-77氫氧發(fā)動機，兩臺真空推力8.83噸的YF-75D新型膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機，共計三種型號12臺發(fā)動機作為核心動力。

其中用于芯級的兩臺YF-77氫氧發(fā)動機堪稱長征五號的技術亮點，同時也是研發(fā)難度所在。在火箭發(fā)動機領域，氫氧火箭發(fā)動機目前具有最高的比沖性能，而且具有環(huán)保無污染的顯著特點，但與此同時氫氧發(fā)動機也因為采用的液氫燃料溫度低至-253℃，工作時發(fā)動機又要經(jīng)受3300℃的極熱環(huán)境，這種“冰火兩重天“的巨大反差造成大推力氫氧發(fā)動機的研制難度極大，擁有成熟的大推力氫氧發(fā)動機通常也被認為是世界航天強國的重要技術標志之一。

據(jù)之前公開報道顯示，兩年前的長征五號遙二運載火箭之所以發(fā)射失利，恰恰就是因為火箭芯一級氫氧發(fā)動機在復雜力熱環(huán)境下，局部結(jié)構發(fā)生異常，導致發(fā)動機推力瞬時大幅下降。

此番長征五號遙三運載火箭發(fā)射任務之所以備受矚目，牽動人心，也是因為未來幾年迫在眉睫的一系列重大航天工程，如探月三期嫦娥五號月球探測器，中國首次火星探測任務，中國載人空間站建設等都需要長征五號肩負發(fā)射任務，這迫使長征五號必須戰(zhàn)勝氫氧發(fā)動機之疾，長征五號遙三發(fā)射任務不容有失。

據(jù)長征五號火箭總指揮王玨介紹，在長征五號遙二運載火箭發(fā)射失利之后，火箭研制團隊經(jīng)歷了兩年多的歸零和驗證工作，“研制團隊攻克了發(fā)動機技術難關，解決了問題，消除了隱患，認識水平和技術能力都得到了進一步的提高”。在完成發(fā)動機問題歸零的同時，長五火箭的技術改進和可靠性提升工作也實現(xiàn)了突破。

長征五號火箭總設計師李東在接受媒體采訪時也表示，在歸零過程中，通過建立故障樹，對50多個可能造成推力下降的事件進行了逐一的排查，最終確認了故障的最大可能原因。此后，根據(jù)故障調(diào)查的結(jié)論，對芯一級氫氧發(fā)動機進行了設計改進，從結(jié)構、材料和工藝等方面都采取了相應的改進措施，提高了對飛行環(huán)境的適應性。

據(jù)了解，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，其中比較重大的技術改進有9項，包括了發(fā)動機設計改進、長排整流罩設計改進、利用系統(tǒng)調(diào)節(jié)方案改進等。長征五號遙三火箭累計共進行了40余次15000余秒關鍵技術試驗。

2019年10月18日，長征五號遙三火箭通過了出廠評審，10月27日，運抵海南文昌航天發(fā)射場。12月27日，長征五號遙三在長征五號遙二運載火箭發(fā)射失利30多個月，900多天后，以一次完美的飛行，從失利走向成功，完成了華麗的涅槃。

此次長征五號遙三火箭發(fā)射成功也標志著長征五號運載火箭將加速進入工程應用階段。特別是明年由長征五號運載火箭擔綱的探月工程三期嫦娥五號發(fā)射任務，我國首次火星探測發(fā)射任務，中國載人空間站建設任務都將如期順利開展，未來一年長征五號將不斷延伸中國民族在浩瀚宇宙中的足跡，恭喜長征五號運載火箭王者歸來！

攝影：eos5