探秘“胖五”：中国最强火箭

在中国航天60多年的发展史上，从未有这样一枚火箭让人如此关注、如此揪心。它就是我国目前运载能力最大的火箭——长征五号运载火箭。从2017年7月2日长五遥二失利，到2019年12月27日长五遥三任务发射成功，908个日夜，对于长五研制团队这支钢铁之师而言，究竟经历了什么？

“不容易，这908天感觉一直憋着一口气，现在终于可以长舒一口气了。”一位在文昌发射中心参与长征五号遥三运载火箭（以下简称长五遥三）飞行任务的航天人士感叹。

2019年12月27日，长五遥三在海南文昌卫星发射中心成功将实践二十号卫星送入预定轨道。

这是长征五号运载火箭（以下简称长五火箭）的第三次发射，也是时隔两年多后再次执行发射任务。长五火箭由中国航天科技集团第一研究院（以下简称“火箭院”）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。

从长五遥二失利到长五遥三发射成功历时908天。908个日夜，长五团队无数次跌倒后又重新爬起。

“胖五”：我国目前运载能力最大的火箭

长五火箭为两级半液体火箭，长约57米，直径5米，是我国现役火箭中尺寸最大的火箭，也是我国目前运载能力最大的火箭。因此，它被航天人亲切地称为“胖五”。

其5米直径大型箭体结构为我国运载火箭首次采用，是火箭实现运载能力重大跨越的基础，设计、制造、试验难度大。长五火箭起飞重量约870吨，其自身的结构重量却只占约10%，火箭外壳的厚度甚至只有几毫米。

长五火箭直接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他深空探测任务载荷的发射。火箭院院长王小军介绍说，长五火箭在大幅提升我国自主进入空间能力的同时，也为构筑我国新一代运载火箭系列型谱，并且为发展重型运载火箭奠定了坚实的技术基础。

自2006年正式立项研制以来，经过10余年的工程研制，长五火箭先后于2016年11月3日和2017年7月2日实施了两次发射。其中首次发射取得圆满成功，长五遥二因发动机局部结构问题未能将卫星送入预定轨道。

发射失利，“中国航天进入至暗时刻”

2017年7月2日，黑夜以一种急速下坠的方式到来。

那天晚上，长五火箭副总师王维彬的心情就像坐过山车，车最后栽倒在谷底。巨大的长五火箭在塔架上静静矗立，媒体架起了摄像机，老百姓等候在电视机前。发动机点火，正常。点火170秒后，4个装有液氧煤油发动机的助推器完成使命，成功分离;346秒时，发动机提前熄火，问题出在一台芯一级上的發动机。王维彬感觉浑身麻木，“心像被撞了一下”。

正在北京家中的主推进发动机设计部主任郑大勇接到所里的电话，听到的第一句话就是“发动机转速没有了”。

郑大勇赶到单位。位于北京东高地的测控大厅里集结了一群人。他们全部被电话“召回”，围到一处，盯着屏幕看一级发动机传回的数据，现场鸦雀无声。

多年来的经验与初步分析的结果基本吻合：火箭芯一级发动机问题比较大。但屏幕上的数据只能描绘出问题的大致轮廓，还不足以精准地找到病根。

发动机出现故障后，长五火箭已经偏离了轨道，坠入太平洋。没有残骸，就看不到病症，也就无法用药。与此同时，舆论很快通过网络发酵。甚至有网友评论：“中国航天进入至暗时刻。”

成功背后，经历一波三折

从发射失利到成功，长五火箭用了两年多的时间，在大家焦急等待“胖五”归来的908个日夜中，长五研制团队在攻克氢氧发动机技术难题中不断提升技术认识。

王维彬曾把发动机的归零工作视为“在黑暗中探索”。谁也没想到，黑夜会如此漫长。

长五遥二失利后，经过100余天的故障排查与定位以及180余天的试验验证，其失利的原因终于确认。“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。”长五火箭总设计师李东说。

然而，走向成功的道路上总是充满荆棘。2019年4月4日，在长五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，发现了“异常振动频率”。

为了抑制振动的产生，研制人员开展了大量的设计和试验工作，终于找到了一种快速、有效的改进方案。

这次改进彻底解决了困扰长五火箭的发动机问题。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，长五火箭终于回到恢复发射的“快车道”。

2019年10月18日，长五火箭通过了出厂评审，10月27日，运抵海南文昌航天发射场。随后长五遥三劈波斩浪1670海里，12月27日箭起海之南，完成了华丽的涅槃，为2019年中国航天发射画上了一个圆满的句号，也为未来的发射任务奠定了基础。

“梦想之箭”，未来大有可为

作为目前我国运载能力最大的火箭，长五火箭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，是承载中华民族对浩瀚宇宙向往的“梦想之箭”，也是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。

长五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;两级半构型的长五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。

此次长五遥三发射任务的成功，也标志着长五火箭将加速进入工程应用阶段。在2020年，我国计划完成长征五号B的首次发射任务，发射嫦娥五号月球探测器实施月球采样返回，以及发射火星探测器等。

“目前，执行后续各项任务的长五火箭进展顺利，正在按计划开展各项生产、装配和测试工作。”王小军介绍说。

（《人民日报》2019.12.29等）