5月27日，長征五號的總設(shè)計(jì)師董力在京西賓館獲得國家創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎。他不是孤軍奮戰(zhàn)，而是代表中國航天科工第一研究院長征五號運(yùn)載火箭的研制團(tuán)隊(duì)。

正是這支平均年齡不到33歲的“小鮮肉”團(tuán)隊(duì)，通過十年的默默奉獻(xiàn)和艱苦研究，把長征五號火箭送到了太原空，開創(chuàng)了中國運(yùn)載火箭升級換代的里程碑。

第一次飛行“哭”表現(xiàn)出信心

2016年11月3日晚，長征五號運(yùn)載火箭站在中國文昌航天發(fā)射場101號站。根據(jù)計(jì)劃，它將在當(dāng)晚18點(diǎn)左右進(jìn)行首次飛行。

沒有人會想到這個夜晚會如此令人震驚，以至于目擊者永遠(yuǎn)不會忘記。

發(fā)射準(zhǔn)備階段，第一集來自火箭助推器的排氧管道。經(jīng)過實(shí)地調(diào)查，發(fā)射窗口推遲到19: 01。

然而，新的問題接踵而至:氫氧發(fā)動機(jī)一級預(yù)冷過程中，氫泵軸承處溫度達(dá)不到起飛標(biāo)準(zhǔn)。

“堆芯水平的液態(tài)氫體積非常大，必須確保發(fā)動機(jī)某些部分的溫度冷卻到足夠低的水平，以確保啟動期間的穩(wěn)定性。”長征五號副總設(shè)計(jì)師婁陸良后來解釋說。

現(xiàn)場專家和開發(fā)團(tuán)隊(duì)被鎖在會議室里緊急討論。董力很平靜。他說發(fā)動機(jī)預(yù)冷的問題已經(jīng)提前討論過很多次了，在聯(lián)合訓(xùn)練中也單獨(dú)測試過，所以有準(zhǔn)備的打算。

20多分鐘后，團(tuán)隊(duì)拿出了計(jì)劃范圍內(nèi)的解決方案。陳、謝建明等4名已撤至安置點(diǎn)的一級堆芯氦氣配氣站操作人員被責(zé)令返回塔內(nèi)，迅速操作供氣設(shè)備。19: 30左右，發(fā)動機(jī)預(yù)冷問題成功解決，發(fā)射時間推遲到20: 40。

大家都在等，時間就這樣過去了。20: 37，01司令發(fā)布口令:“3分鐘準(zhǔn)備！”但命令很快被相關(guān)操作人員暫停，點(diǎn)火再次延遲。接下來，指令被暫停并重置幾次。

當(dāng)“1分鐘準(zhǔn)備”命令再次停止時，“長武”總設(shè)計(jì)師何偉表情嚴(yán)峻，甚至問:“怎么了？怎么了？”接線員面面相覷，許多人站了起來。負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的長武副總設(shè)計(jì)師李雪峰忍不住起身搶前排查看數(shù)據(jù)。

然后，中國航天史上出現(xiàn)了罕見的一幕。進(jìn)入倒計(jì)時10秒后，倒計(jì)時再次中斷。

但是，和“長五”計(jì)劃總指揮王玨仍然坐在原地，觀察著形勢的發(fā)展?！拔覀兊囊痪€人員都是專業(yè)人士，他們非常清楚各自的職責(zé)。我對長征五號和我們的團(tuán)隊(duì)有信心?！倍φf。

婁陸良事后解釋說，倒計(jì)時反復(fù)暫停是因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)故障，而不是火箭本身。如果操作員未能及時獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，可根據(jù)規(guī)定暫停該過程。

20點(diǎn)43分，在等待了163分鐘后，長征5號終于緩緩升起空，出塔，穿入天空。大約30分鐘后，它成功脫離載荷組合，進(jìn)行了首次飛行。

"這是我們遇到的最具挑戰(zhàn)性和風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)射."王爵感嘆。

回顧驚心動魄的兩個小時，董力表示，發(fā)現(xiàn)問題時，年輕的團(tuán)隊(duì)判斷準(zhǔn)確，處理果斷，尤其是重置倒計(jì)時，需要相當(dāng)大的勇氣?！斑@是技術(shù)過硬、自信滿滿的開發(fā)團(tuán)隊(duì)的表現(xiàn)，也是年輕一代航天員的成熟表現(xiàn)?！彼f。

十年的經(jīng)驗(yàn)和成熟

“長武”隊(duì)能如此成熟自信，源于十年鑄箭之路的艱辛。

將近20層的長征五號有1000多噸的起飛推力，足夠10架波音747齊飛；運(yùn)載能力為25噸，幾乎可以同時將三架天宮二號送入“太”/[/k0/】。然而，這種劃時代的火箭在中國運(yùn)載火箭發(fā)展史上也曾面臨過許多技術(shù)難題[[/k0/]。

從項(xiàng)目立項(xiàng)到首飛的十年間，王濧和董力帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出新方案、采用新技術(shù)、全面系統(tǒng)地綜合優(yōu)化，先后突破了以12大關(guān)鍵技術(shù)為代表的247項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，使新技術(shù)在整個箭中的比重幾乎達(dá)到100%，遠(yuǎn)超“30%以內(nèi)”的國際慣例。

長征五號箭的直徑在國內(nèi)空之前已經(jīng)達(dá)到5m，給設(shè)計(jì)、仿真、制造和各種地面試驗(yàn)帶來了革命性的變化。該研究團(tuán)隊(duì)突破了大型低溫貯箱和多濃縮殼段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國火箭直徑從3.35米到5米的飛躍，為我國未來大規(guī)模開發(fā)利用空之間的資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

雖然很大，但長征五號很聰明。研究團(tuán)隊(duì)突破了發(fā)動機(jī)聯(lián)合擺動、實(shí)時卸載復(fù)合控制+主動制導(dǎo)+大型運(yùn)載火箭預(yù)測關(guān)機(jī)、助推器多支撐起飛主動抗漂移控制等5項(xiàng)世界領(lǐng)先的控制技術(shù)，使火箭既能在指定位置執(zhí)行指定動作，又能適應(yīng)情況和閃光。

團(tuán)隊(duì)還首次引入了數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化造型代替物理造型，完成了模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)、分析和測試，大大縮短了開發(fā)周期，節(jié)省了開發(fā)費(fèi)用。

對于研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說，困難和挫折早已司空見慣。2005年，一臺已經(jīng)成功試驗(yàn)9次的50噸氫氧發(fā)動機(jī)，點(diǎn)火后突然出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定，燃燒室壁板上凸出一個大包。經(jīng)過反復(fù)研究，研究小組鎖定了燃燒室的耦合振動。兩年后，他們通過增加擋板、在不同區(qū)域燃燒和錯開頻率來解決問題。

長征五號使用-252.5度低溫推進(jìn)劑，性能大大提高，但難度也增加。2012年6月，直徑5米的芯罐在低溫靜態(tài)試驗(yàn)中突然爆裂。如果在實(shí)際飛行中，會導(dǎo)致坦克結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，后果嚴(yán)重。團(tuán)隊(duì)最終決定徹底改造坦克設(shè)計(jì)。這個消息讓一些球員流淚了。“21米長的罐壁厚度不到3毫米。就像加大版的可樂罐一樣，一毫米的誤差就會改變力的傳遞方式?！蓖醌k回憶說，“在設(shè)計(jì)中，每個人都是一克一克的減重，考慮到結(jié)構(gòu)要牢固，不容易做出來，所以這次失敗是一個很大的打擊?！苯酉聛淼娜辏瑘F(tuán)隊(duì)從零開始重新設(shè)計(jì)開發(fā)核心坦克。

在發(fā)展的道路上，激烈的爭論并不少見。這讓大家面紅耳赤，也激發(fā)了靈感。新的三垂直測量發(fā)射方式和臍帶式塔架發(fā)射平臺應(yīng)運(yùn)而生。

數(shù)據(jù)顯示，數(shù)萬名航天員參與了長征五號的研制，研制生產(chǎn)了1.9萬套各種產(chǎn)品，進(jìn)行了近7000次、1000多次地面試驗(yàn)。長征五號火箭將為我國后續(xù)探月、載人航天、火星探測等重大工程提供有力保障，在其發(fā)展過程中培養(yǎng)的大批技術(shù)人才也將成為我國未來航天發(fā)展的依靠。

注:本文圖片由中國航天科技集團(tuán)第一研究院提供