12月27日20时45分，长征五号遥三运载火箭（以下简称长征五号）在中国文昌航天发射场发射升空，成功将实践二十号卫星送入预定轨道。
这是长征五号第三次发射，也是时隔两年多后再次执行发射任务。
2006年10月，经国务院批准，国家航天局正式开展长征五号运载火箭立项研制，拉开了我国新一代运载火箭工程研制的帷幕。该火箭由中国航天科技集团一院抓总研制，是我国首型大推力无毒无污染液体火箭，运载能力位居世界前列。它将服务于我国探月工程三期、载人空间站建设、火星探测等重大专项任务，也可用于不同地球轨道大型载荷及其它深空探测任务载荷的发射。
揭秘华丽涅槃背后的一波三折
长征五号先后于 2016年11月3日和2017年7月2日实施两次发射，其中首次发射取得圆满成功，遥二火箭因发动机局部结构问题未能将卫星送入预定轨道。
此次失利后，科技人员经过100余天的故障排查与定位，180余天的试验验证，终于确认失利原因。
“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排查，最终确认了故障的最大可能原因。”长征五号火箭总设计师李东说。
此次失利是由于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，发动机推力瞬时大幅下降所致。李东介绍，科研团队根据故障调查结论，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措施，提高了对飞行环境的适应性。
然而，长征五号的“重生”之路并不平坦。2018年11月，初步改进后的芯一级氢氧发动机在长程试车过程中出现问题。根据故障原因，研制团队再次对发动机的局部薄弱环节进行改进，提高了结构的动强度裕度。该产品于2019年2月顺利通过了两次长程试车验证。
液氧煤油发动机试车
2019年4月，在长征五号遥三火箭的总装工作进入到最后阶段时，一台用于后续任务的芯一级氢氧发动机在试验数据分析过程中出现“异常振动频率”。研制人员顺藤摸瓜，找到了症结所在。一院党委书记、长征五号火箭第一总指挥李明华介绍：“在解决发动机振动的问题上，我们先后探索了三条路。经过反复分析研究，综合考虑各方面因素，决定抓主要矛盾、抓问题根源，对发动机结构进行局部改进。”
这次改进彻底解决了长征五号的发动机问题。改进后的发动机经过10余次3000余秒的试验验证，证明了改进措施的有效性。
2019年10月，长征五号遥三火箭通过出厂评审，运抵文昌航天发射场。
“经过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。”长征五号火箭总指挥王珏说。
据了解，长征五号遥三火箭在遥二火箭基础上，进行了200余项技术改进，其中比较重大的技术改进有9项，包括发动机设计、长排整流罩设计、利用系统调节方案等。
长五动力团队
期待中国航天“超级2020”即将到来
作为我国目前运载能力最大的火箭，长征五号肩负着开展载人航天空间站建设、月球采样返回、火星探测等多项重大航天工程任务。此次发射成功，为中国航天的“超级2020”打下了坚实基础。
“长征五号火箭将加速进入工程应用阶段。”一院院长王小军表示。
中国探月工程分为“绕”、“落”、“回”三个阶段。2020年，我国将用长征五号择机发射“嫦娥五号”，实现月面无人采样返回，圆满完成探月工程三步走的总体规划目标。
目前我国正在开展首次火星探测工程的研制工作。按照计划，2020年，我国将用长征五号发射火星探测器，并通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测。
据载人航天办公室消息，我国载人航天空间站预计在2022年左右建成，可支持3名航天员长期驻留，在轨运行10年，将向国际社会开放合作，提供全球共享的空间应用平台。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B运载火箭预计将在2020年迎来首秀，这也将加速我国载人空间站建设的步伐。
李东介绍，长征五号火箭采用多种构型系列化设计的技术途径。其中，一级半构型的长征五号B运载火箭，近地轨道的运载能力达到25吨左右，可以有力支撑我国载人航天空间站的建设；两级半构型的长征五号运载火箭，地球同步轨道运载能力达到14吨，可以用于发射大型高轨道卫星、实施月球采样返回、开展深空探测等任务。
目前执行后续各项任务的长五火箭研制进展顺利，正在按计划开展各项生产、装配和测试工作。
“东五平台”首秀满足我国未来20年通信卫星需求
别光顾着看长征五号，这次它运送的“客人”也很重要。
此次发射的实践二十号卫星，是航天科技集团公司五院抓总研制的东方红五号卫星公用平台（下简称东五平台）首飞试验星，将对这型我国自主研发的新一代大型地球同步轨道卫星平台进行全面在轨验证，对提升新技术成熟度、促进新技术应用、进一步推动我国航天技术发展具有重要意义。
五院总工程师、实践二十号卫星总指挥、东五平台总指挥周志成院士介绍，实践二十号卫星重达8吨，是目前我国研制的发射重量最重的卫星，也是目前中国技术含金量最高的卫星。该卫星首要任务是验证东五平台的技术稳定性，由于搭载了十多项国际领先的技术验证载荷，也兼具新技术的验证的使命。
实践二十号卫星
目前世界上许多国家都采取卫星公用平台的设计方法。公用卫星平台只需做少量适应性修改，即可装载不同的有效载荷，以此缩短卫星研制周期，节省研制经费，提高卫星可靠性。
长期以来，我国形成了以东方红三号、东方红四号等为代表的东方红系列卫星公用平台及型谱化产品。相比之下，东五平台更大、更强，具有“高承载、高功率、高散热、高控制精度”特点，达到国际领先水平。
实践二十号卫星
东五平台的出现将填补东方红系列大型卫星平台型谱的空白，可满足我国未来20年高通量通信卫星的需求。“如果说是东四平台让我们具备了和国际同行同台竞技的实力，那么凭借东五平台，我们将能实现从跟跑到领跑的转变。”周志成说。
实践二十号卫星产保经理郝燕艳介绍，东五平台可广泛应用于高轨通信、微波遥感、光学遥感、空间科学探测、科学试验、在轨服务等领域，是世界航天领域少有的多适应性平台。它在助力国民经济发展，给人民生活带来更多便利的同时，在技术推动、商业航天市场拓展等方面也将大有作为。
电推进研制
据了解，五院将依托东五平台，研制若干颗100G至1T容量的通信卫星，覆盖“一带一路”沿线国家及周边地区。借此，该院将全力打造天地互通的一体化信息网络，推动国民经济快速发展，有力提升中国航天、中国制造的国际影响力。
来源：科技日报
科技日报记者 付毅飞