长征五号设计失败_“胖五”发射失败内幕公开，中国航天走出至暗时刻

在中国宇航60多年的发展史上，这样的火箭从来没有如此引人注目、令人窒息过。

据说其成功至少与中国宇宙飞行未来20年的发展有关。

这是我国目前运输能力最大的火箭长征5号火箭。

从2017年7月2日的长五遥二失到2019年12月27日的长五遥三任务的发射成功，908日晚，对于名为长五研究开发团队的钢铁师来说，究竟经历了什么？

2018年4月16日，国家国防科技局宣布，长征5号遥二火箭飞行失败的原因已基本查明。 故障来自火箭液氢氧( YF-77 )发动机，长征5号工程开发队全面实行故障改善措施。

发动机是火箭的心脏，涡轮泵是发动机的心脏。 高速旋转罐中的液态氢和液态氧，使其升压，供给推力室使其混合燃烧，产生巨大的推力，提升火箭飞行。 涡轮泵是长五遥二火箭为零的“要害”。

涡轮泵，长征5号运载火箭一级YF-77液氢氧发动机唯一高速旋转的装置。 很快，在最高900开尔文温度( 626.85度)的热环境和非常复杂的力学环境下，以每分钟约2万转(约333转)的速度旋转。

迄今为止，共有3台YF-77发动机进行了15次试运行，全部顺利通过审查。 这次要参加地面上最严酷环境的“考试”，迎来500秒的长距离考试。 作为发动机开发人员的北京11家开发人员也在高负荷运转。 不分昼夜，精神上出现“异常”征兆的加班状态已经持续了一年多。 我希望这500秒是黎明前最后的黑暗。

试运行不久，氧气涡轮泵的局部结构就断裂，“心脏”停止跳动。 这是中国现役最大火箭长征5号发射后，发动机地面测试首次失败。 2018年11月末，北京的冬天到来了。

长征5号火箭副首席设计师王维彬认为YF-77发动机归零是“在黑暗中探索”。 谁也没想到夜会这么长。

YF-77氢氧发动机正在进行试运行

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"我的心好像撞到了. "

2017年7月2日，夜晚快速降落。

那天晚上，长征5号火箭副总裁王维彬的心情坐过山车，车最后倒在谷底。 巨大长征5号静静地站在塔上，媒体设置了照相机，平民在电视机前等着。 发动机点火，正常。 点火170秒后，配备液氧煤油发动机的4个助力器完成了使命，分离成功346秒时，发动机提前熄火，一台核心水平上YF-77发动机成为问题。 王维彬感到全身麻木，“心相撞”。

北京家里的主推进发动机设计部主任郑大勇接到了地方的电话，第一句话是“发动机转速没有了”。

郑大勇赶到车间。 北京东高地的测量厅里集结了很多人。 他们全部被电话“召回”，环顾四周，看了一级引擎回来的数据，现场很安静。

多年经验与初步分析结果基本吻合:火箭芯一级发动机问题较大。 但是，画面上的数据只描绘了问题的大致轮廓，不能正确地找到病原体。

发动机失灵后，长征5号火箭偏离轨道，坠入太平洋。 没有残骸，就看不见病，也不能用药。 同时，舆论很快在网上发酵。 此外，还有评论说中国的宇宙飞行进入了黑暗的时刻。

当时在北京家看现场直播的吴平和海南文昌发射场的王维彬，至今还是一想起那天晚上的事情就发呆了。 吴平和王维彬结婚32年，在北京也一起工作了30多年，她认识王维彬，输了之后就没有马上联系他。 “我唯一能做的就是等待。 ’吴平说。。

“失联”几天后，她等待了王维彬的第一封信“立刻登机”。 几个小时后，王维彬落地的北京再次“失连”，开到半夜。

2

"很难再现故障. "

从那天开始，吴平在这两年“等待”中。 王维彬早上一出门，经常半夜回家。 晚上十二点人还没回来，吴平就先睡了。 两个人尽管在同一个单位工作，却像过路人。

与王维彬一起进入“零”休息时间的有YF-77液氢氧发动机开发人员、火箭总开发部宇宙科学技术组研究人员、火箭发动机总开发部宇宙科学技术组研究人员以及中国着名院士专家……

长征5号在遥二飞行中失利，带动全身，在航天科技集团乃至国家关系方面开始感到疼痛，在全面反省中前进，在质量整改中积蓄力量，准备下次起飞。

在六院，这是全体人员的战斗。 “要集中全院的力量，集中共识，突破难关，排除故障，使氧气发动机全面复苏”，院长刘志让向全院型号阵线发布了院长责任令。

对当事人来说，这次难易度极高的归零是从“先天性的不足”开始的。 火箭残骸沉入万丈深海，研究开发者掌握的数据还不够充分。

年轻涡轮泵设计师黄克松先生回忆道:“想了很多方法，即使尽量收集数据，也无法正确地确定故障，再现故障是很困难的。” 从各级领导到各行业专家，陆续来到北京，大家都只是把故障粗略地锁在汽轮机泵上。

液氢发动机的涡轮泵一方是极低温的泵，另一方是高温的涡轮，因此涡轮泵在发动机工作时受到的力变得特别复杂。 在高速旋转中，负责动力传递，将热能、动能转化为机械能。 研究开发人员最初在技术上“加强”涡轮泵，黄克松解释说“主要是局部改善”。

归零进程缓慢，有时会引起很多人的关注，研究开发者只能沉默。 家里的老人一个多月没见王维彬了。 好不容易，王维彬有空回来吃饭，老人说:“你现在为什么和我一样身体不好呢？ ’吓了一跳。

3

"他们为了成长倾注了全部心血. "

归零工作最紧张的时候，胡鹏的妻子商蕾也崩溃了。 当时胡鹏去了海南文昌，但父母不在家，单位进行了秘密检查，装修师让商蕾看涂料。 孩子晚上等不了妈妈，连续打了二十多个电话。 着急的商品蕾回家后，点燃了儿子。

胡鹏按型号工作，两人在单位见不到面，家里什么话也说不出来。 胡鹏接到电话，一口气打了几个电话。 “接电话是有工作的，所以打电话很快就行”，商蕾有时说想和丈夫谈谈，但他准备好了穿衣服出门。

王维彬的血压开始上升，痛风使他的腿失去了活力，以前只能瘸着走进会议室。 有时赶上出差，他乘早上6点的航班离开北京，当天半夜又用红眼便回来，吃了安眠药，第二天出现在发动机试验现场。

吴平忍不住了。

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吴平的声音渐渐变强，在同事面前温文尔雅的安徽男子也开始发怒了。

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平时的对话容易客气的夫妇开始吵架，搅乱平静的生活。

偶尔在家安顿下来的时候，王维彬也默默地考虑着归零的工作。 长五遥二飞行失利是YF-77发动机开发人员的心灵创伤，大家比以前敏感了，特别是不想碰伤，家人也不例外。

他们在整个六院的人心里更加清楚了。 这也是关系到中国宇宙未来的背水之战，为了让各方安心，必须“杀死”一切危险。

“其实，我希望他安息。 」在归零期间，吴平尽量不打扰王维彬，想让他抽出时间睡觉。 她最大的愿望是退休后两个人手牵手过自己的生活。 几十年来，两人还没有一起度假去玩过。 归零开始后，家人的集会和朋友的集会上王维彬的身影也消失了。

吴平说:“他们为培养五个人倾注了心血。 ’他说

4

“我们的设计天生就不够吗？ ’他说

长征5号火箭总指挥王贽曾是航天科技集团六院北京十一所老所长。 王维彬大学毕业后，来到这家公司，与发动机产品一起白天黑夜，后来与王黉一起参加长征5号火箭的研究。

自从1995年应用于大型火箭的液氧煤油引擎和液氢氧引擎正式进入工程预研阶段以来，2016年长征5号首次飞行，经过中国首枚火箭开发30年的风雨，世代从青春年轻人变成了白发。

据57岁的王维彬介绍，YF-77是中国首次开发的大推力液态氢氧发动机，目标推力是当时的氧发动机的9倍，技术范围很广。 这几年我们克服了很多困难，技术上、人才上、经费上、条件上……事情靠自己的经验是不知道的，这是很多外人不能理解的。

2018年11月地面试运行失败后，YF-77发动机开发队开始第二次归零，开展一系列理论计算、试验验证等工作，同时发动机产品生产、交货、试验和优化工作并行，一切顺利。

这次故障的定位应该是正确的，被认为是氧气涡轮泵的局部结构。

北京11所汽轮机泵设计部主任金志磊表示，发动机启动后，1秒钟内汽轮机泵就能达到工作转速，高温高转“从裂缝到断裂是一瞬间”，汽轮机泵的部分结构立即断裂，发动机停止运转。

有此认识，第二次归零是按计划进行的。 有一个周末，王维彬总是对吴平说:“去散步吧，换个头吧。” 那是自从长时间的归零开始，王维彬向妻子发出了最初的邀请。 两个人在小区外面的街道上转了一圈。

第二次零在2019年4月告一段落。 据设计师说，涡轮泵这次经历了“大变革”，实际上修正了其局部构造。 人人有信心，势均力敌。 长征5号遥三火箭的发射也预定在2019年夏天发射。

今年4月第二次归零剪羽归来时，长征5号箭在弦上，还不能发射。 开发人员召回发动机，仔细检查。 金志磊认知边界扩大后，设计师决定将原来的整体构造替换为分体构造，提高可靠性。

一型火箭发动机自出生以来，就累计了测试工作时间。 该型号共生产多台发动机，各发动机经过多长时间的试运行，全部累积形成一系列数字，成为证明发动机性能的ID。 就像军人的肩章，一眼望过去，就知道阶级的大小。

▲YF-77氢氧发动机正在进行试运行。

我国新一代火箭发动机中液氧煤油发动机地面测试时间累计超过7万秒。 国际上，美国SSME引擎首次飞行前试运行超过了10万秒。 迄今为止，YF-77发动机30多台，地面试运行时间累计为5万秒。

在火箭发动机领域，试运行时间不是唯一的硬评价标准。 北京的11个设计师提供了可靠性模型。 该模型考虑了试运行时间、试运行次数、技术状态、试运行故障等各种因素，综合计算了评分。 YF-77发动机的评价达到97.5才能起飞。

与此同时，专家认为，在推进YF-77发动机的“可靠性增长工程”时，地面长距离测试一点也不能减价。 在彻底消灭氧气涡轮泵“病根”之后，开发团队也希望YF-77发动机ID的数字更长。

今年7月，YF-77氢氧化物发动机进行了第三次归零后的试运行，共计评价了7台发动机。 其中3台是地面研究引擎，2台用于长征5号远程3火箭发射，另外2台用于明年长征5号b远程1火箭发射。 所有的引擎都顺利通过了审查。 9月，长征5号遥二火箭通过了归零审查。 之后，长征5号遥三火箭击破波浪1670海里，12月27日箭射向海南。

从发动机喷嘴喷出的火焰升起，夜间被打孔，大火箭从地球飞出，宇航员们从人生的黑暗时刻出来了。