“不容易，這908天感覺一直憋著一口氣，現在終於可以長舒一口氣了。”一位在文昌發射中心參與長征五號遙三飛行任務的航天人士向澎湃新聞（www.thepaper.cn）感嘆。

2019年12月27日，長征五號遙三運載火箭（以下簡稱長五火箭）在海南文昌衛星發射中心成功將實踐二十號衛星送入預定軌道。

這是長五火箭的第三次發射，也是時隔兩年多後再次執行發射任務。長五火箭由中國航天科技集團第一研究院（以下簡稱“火箭院”）抓總研製，是中國首型大推力無毒無汙染液體火箭，運載能力位居世界前列。

從長五遙二失利到長五遙三發射成功歷時908天，908個日夜，長五團隊無數次跌倒後又重新爬起。

轉運過程中的長五遙三火箭。本文圖片均由 楊成 圖

“胖五”歸來，完成華麗涅槃

長五火箭為兩級半液體火箭，由5米芯級捆綁4個3.35米助推器。芯一級直徑5米、芯二級直徑5米、助推器直徑3.35米，整流罩直徑5.2米、長約12.2米。火箭長約57米，是中國現役火箭中尺寸最大的火箭，也是中國目前運力最大的火箭。

5米直徑大型箭體結構為中國運載火箭首次採用，是火箭實現運載能力重大跨越的基礎，設計、製造、試驗難度大。長五火箭起飛重量約870噸，其自身的結構重量卻只佔約10%，火箭外殼的厚度甚至只有幾毫米。

長五火箭直接服務於中國探月工程三期、載人空間站建設、火星探測等重大專項任務，也可用於不同地球軌道大型載荷及其它深空探測任務載荷的發射。火箭院院長王小軍介紹說，長五火箭在大幅提升中國自主進入空間能力的同時，也為構築中國新一代運載火箭系列型譜，並且還為發展重型運載火箭奠定了堅實的技術基礎。

長五火箭研製具有“兩多、兩大、兩新、一同步”的特點，即“新技術多、新研產品多”、“技術跨度大、研製規模大”、“研製隊伍新、研製手段新”、“研製與保障條件建設同步”，自2006年正式立項研製以來，經過10餘年的工程研製，長五火箭先後於 2016年11月3日和2017年7月2日實施了兩次發射，其中首次發射取得圓滿成功，遙二火箭因發動機區域性結構問題未能將衛星送入預定軌道。

“經過兩年多的歸零和驗證工作，研製團隊攻克了發動機技術難關，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”，長征五號火箭總指揮王珏表示。

在完成發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了突破。“火箭各系統都深入開展了再分析、再設計和再驗證的‘三再’工作，全面審視在設計、產品以及過程控制等方面的工作有效性。一方面圍繞設計全鏈路清理、飛行任務剖面和環境適應性等線索開展正向檢查確認，解決全面性問題；另一方面以問題為導向，針對故障調查中發現的薄弱環節，開展設計簡潔性、角焊縫複查、鑄件品質、頻率管理和產品動強度再複核等方面的反向迴歸檢查確認，有針對性的發現問題、解決問題”，長征五號火箭總設計師李東介紹道。

“長五遙三火箭在遙二火箭的基礎上，進行了200餘項技術改進，其中比較重大的技術改進有9項，包括髮動機設計改進、長排整流罩設計改進、利用系統調節方案改進等”，長征五號火箭副總設計師楊虎軍稱。

長五遙三火箭在遙二火箭的基礎上，進行了200餘項技術改進

成功背後，經歷“一波三折”

從發射失利到成功，長五火箭用了30個月，在大家焦急等待“胖五”歸來的900多個日夜中，長五研製團隊在攻克氫氧發動機技術難題中不斷提升技術認識。

長五遙二火箭失利後，經過100余天的故障排查與定位以及180余天的試驗驗證，長五遙二火箭失利的原因終於確認，是由於火箭芯一級氫氧發動機在複雜力熱環境下，區域性結構發生異常，發動機推力瞬時大幅下降，致使發射任務失利。

“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，”李東指出，“此後，根據故障調查的結論，對芯一級氫氧發動機進行了設計改進，從結構、材料和工藝等方面都採取了相應的改進措施，提高了對飛行環境的適應性。”

去年11月30日，改進後的芯一級氫氧發動機在長程試車過程中出現問題，根據故障原因，研製團隊對發動機的區域性薄弱環節進行了改進，提高了結構的動強度裕度。改進後的產品於2019年2月順利通過了兩次長程試車驗證。

然而，走向成功的道路上總是充滿荊棘。今年4月4日，在長五遙三火箭的總裝工作進入到最後階段時，一臺用於後續任務的芯一級氫氧發動機在試驗資料分析過程中，發現了“異常振動頻率”。為此，研製人員順藤摸瓜，找到了問題的“癥結”所在。“發動機區域性結構對複雜力熱環境非常敏感，容易引起共振，且一旦激發，不易衰減。”李東解釋說。

為了抑制振動的產生，研製人員開展了大量的設計和試驗工作，終於找到了一種快速、有效的改進方案。火箭院黨委書記、長征五號火箭第一總指揮李明華介紹說：“在解決發動機振動的問題上，我們先後探索了三條路，經過反覆分析研究，綜合考慮各方面因素，決定抓主要矛盾、抓問題根源，對發動機結構進行區域性改進。”

這次改進徹底解決了困擾長五的發動機問題，改進後的發動機經過10餘次3000餘秒的試驗驗證，證明了改進措施的有效性，長五火箭終於回到恢復發射的“快車道”。

今年10月18日，長五遙三火箭通過了出廠評審，10月27日，運抵海南文昌航天發射場。今天，長五遙三火箭以一次完美的飛行，完成了華麗的涅槃，為2019年中國航天發射畫上了一個圓滿的句號，也為未來的發射任務奠定了基礎。

長征五號肩負著開展載人航天空間站建設、月球取樣返回、火星探測等多項重大航天工程任務

亮出高招，精細化流程管理

以長五火箭為代表的航天型號研製，是一項複雜的巨系統工程，具有跨領域、跨系統、多學科的特點，工作鏈條長，參與人員多，工程問題與科學問題交叉並行，工程應用中涉及到一些沒有完全掌握的科學問題，需要依靠全國的優勢資源，集智攻關，協同配合，才能按計劃實現預期目標。

“在長五火箭發動機攻關的過程中，組織了全國的優勢資源聯合攻關，其中既有清華、北航、北理工等高校的研究資源，也有航空、船舶等領域單位的專家資源，很多單位都是自發的、積極的參與到這項工作中，主動承擔，毫無怨言。這是新型舉國體制的一次有益探索，也反應出這一制度的巨大優勢。”李明華認為。

航天型號研製具有高風險，主要表現在新技術比重高、系統構成複雜，產品種類和數量龐大，影響飛行成敗的環節多。長五火箭在飛行過程中要完成的“動作”總共有2000多項，其中任何一個“動作”出現問題，都會對火箭飛行造成嚴重影響，甚至造成發射失敗。

此外，航天型號對於專案和產品的全流程管理也有很高的要求。對於產品品質要做到全壽命週期的管理，對於產品供應商要做到全級次管理，對於產品的生產、試驗進度也要實時的關注。

李明華指出，長五發動機改進過程中，通過採取‘點到點、人盯人，點到哪，人到哪’的計劃排程方法，將試驗產品的生產週期縮短了80%，只用一個月就拿出了試車產品，為歸零驗證工作贏得了主動。

為了使航天型號這種高風險的複雜巨系統變得“可靠”、“可控”，型號引入了精細化流程管理的思想和方法。精細化流程管理是一套解決航天型號科研生產和組織管理中存在的一系列根本問題的有效方法和有力抓手，來源於航天60多年系統工程管理以及工程實踐，以及精細化管理、流程再造、知識管理等成熟的理論和方法，是以流程為核心，融合規章制度、崗位職責、績效考核等管理要素，構建形成的一套工作體系，可以有效解決規章制度不落地、知識管理不有效、研製生產流程體系不健全、不精細的問題。

“此次長征五號遙三火箭專題開展了發射前-13小時精細化管理流程工作，以作業指導書的形式將崗位職責、工作內容、操作方法、應急預案進行了有機的統一，實現了精準操作”，長征五號總指揮王珏表示。

珠海航展上展出的長五B、長七、長六A等火箭

“夢想之箭”，未來大有可為

作為目前中國運載能力最大的火箭，長征五號肩負著開展載人航天空間站建設、月球取樣返回、火星探測等多項重大航天工程任務，是承載中華民族對浩瀚宇宙嚮往的“夢想之箭”，也是中國由航天大國邁向航天強國的重要標誌。

長五火箭近地軌道的運載能力達到25噸左右，可以有力支撐中國載人航天空間站的建設；兩級半構型的長五火箭地球同步軌道運載能力達到14噸，可以用於發射大型高軌道衛星、實施月球取樣返回、開展深空探測等任務。

此次遙三發射任務的成功，也標誌著長征五號火箭將加速進入工程應用階段。在2020年，我們計劃完成長征五號B的首次發射任務，發射嫦娥五號月球探測器實施月球取樣返回，以及發射火星探測器等。