"胖五"发射失败内幕公开，中国航天走出至暗时刻

“其实我就希望他能安稳睡上一觉。”归零期间，吴平尽量不打扰王维彬，只想让他挤出时间多睡一会儿。她最大的愿望是盼着退休后两人能手牵手过上自己的生活。几十年来，两人还没一起休假出去玩过。归零开始后，家庭聚会和朋友聚会里也都少了王维彬的身影。

吴平说：“他们这些人，为长五耗尽了心血。”

4.“难道是我们的设计方案先天不足？”

长征五号火箭总指挥王珏曾经是航天科技集团六院北京11所的老所长。王维彬大学毕业后来到这家单位，与发动机产品日夜相伴，后来跟着王珏一起参与到长征五号火箭的研制中。

从1995年应用于大型运载火箭的液氧煤油发动机和液氢液氧发动机正式进入工程预研阶段，到2016年长征五号首飞，中国的第一枚大火箭研制走过30年风雨，一代人从青春年少熬成了白发丛生。

57岁的王维彬说，YF-77是我国首次研制的大推力液氢液氧发动机，瞄准的目标推力是当时在役氢氧发动机的9倍，技术跨度大。这么多年我们克服了很多困难，有技术上的、人才上的、经费上的、条件上的……事非亲历不知难，这是很多局外人不能理解的。

2018年11月地面试车失败后，YF-77发动机研制团队开始了第二次归零，开展了一系列理论计算、试验验证等工作，同时发动机产品的生产、交付、试验与优化工作并行，一切有条不紊。

大家认为，这次故障定位应该是找对了，就在氧涡轮泵的局部结构上。

北京11所涡轮泵设计部主任金志磊解释，发动机启动后，一秒内涡轮泵就可以达到工作转速，高温高转速下，“从裂缝到断开就是眨眼间的事”，很快，涡轮泵局部结构断掉，发动机熄火。

有了这个认识，第二次归零按计划进行。一个周末，王维彬一反常态地对着吴平说：“咱俩去散个步吧，换换脑子。”那是漫长归零开始以来，王维彬向妻子发出的第一个邀约。两人绕着小区外的街道走了一圈。

第二次归零于2019年4月告一段落。用设计师的话说，涡轮泵这次经历了“大改”，实际就是对其局部结构进行了修改。大家都充满信心，势在必得，长征五号遥三火箭的发射也被安排在2019年夏天。

改进后的发动机进行了一轮试车，共3次，前两次一切正常，又到了距离成功只有一步之遥的时刻。最后一次试车，氧涡轮泵还是出现裂纹，这让王维彬、金志磊等人陷入崩溃。

4月4日，清明节前一天，晚上10点半，王维彬接到一个电话，报告说氧涡轮泵有故障征兆。有年轻设计师捕捉到了这个“异常”。这好比换了一个更高倍率的放大镜，让原来看不到的隐患显形了。

研制团队的第一反应是不敢相信，眼前的希望化为巨大的失望，信心所剩无几。“难道是我们的设计方案先天不足？”挫败让设计师们开始怀疑一切，开始否定自我。

5.拉长发动机ID上的数字

一个产品的研发方案，往往会有好几个，在经过反复论证后，优中选优，然后开始生产。连续的失败，让大家开始反思——对“何为最优”的认识，会不会发生改变呢？生产条件，力学、热学环境制约，等等，这些都一直在变，当时认为最好的方案，现在是不是会带来一些新的问题呢？是继续沿用之前的方案，还是换个方案？

问号在大家的大脑里堆积，压迫着他们。金志磊也开始对最初的设计方案——一个他曾引以为傲的方案——生疑，“也许我们并没有考虑周全”。

通常情况下，火箭发动机需要一个硕大的涡轮泵来向燃烧室内压入燃料，其重量通常要占到火箭发动机的一半以上。在满足火箭总体方案的条件下，设计师给涡轮泵进行了最优设计——尽量把涡轮泵设计得又轻又小。

问题恰恰出在了这里。“为了追求性能，设计得太优，可靠性反而降低了。”金志磊说。

同样的YF-77发动机，同样的涡轮泵，为什么长征五号火箭首飞前，发动机试车时长累计3万秒，却没出现问题？黄克松等设计师的理解是：“这是一个很小概率的事件，但偏偏在遥二身上暴露。”在失利后的前两次归零中，设计师延长了试车时间，加严了环境工况，问题再次暴露。

今年4月第二次归零铩羽而归时，长征五号箭在弦上，依旧不能发射。研制人员把发动机召回，仔细检测。金志磊表示，认知边界扩展后，设计师决定用分体结构替换原来的整体结构，提高可靠性。

一型火箭发动机，从它出生起，便不断累积试车时间。这个型号一共生产了多少台发动机，每台发动机经过了多少时长的试车，全部累计形成一串数字，成为证明发动机性能的ID。就像军人的肩章，一眼望过去，即知军衔大小。

YF-77氢氧发动机在进行试车

我国新一代运载火箭发动机中，液氧煤油发动机地面试车时间累积超过7万秒。国际上，美国SSME发动机首飞前试车超过了10万秒。截至目前，YF-77发动机30余台，地面试车时间累计5万秒。

在火箭发动机领域，试车时长并非唯一的硬性考核标准。北京11所设计师给出了一个可靠性模型。这个模型将试车时长、试车次数、技术状态、试车故障等多种因素考虑进去，综合计算出一个考核分值。YF-77发动机的考核分值达到97.5即可首飞。

与此同时，专家还认为，未来在推进YF-77发动机的“可靠性增长工程”时，地面长程试车丝毫不能打折扣。在彻底根除氧涡轮泵“病根”后，研制团队也希望把YF-77发动机ID上的数字拉得更长一些。

今年7月，YF-77氢氧发动机进行第三次归零后的试车，一共考核了7台发动机。其中，3台为地面研究性发动机，2台用于长征五号遥三火箭发射，还有2台用于明年长征五号B遥一火箭发射。所有发动机均顺利通过考核。9月，长征五号遥二火箭通过归零评审。随后长征五号遥三火箭劈波斩浪1670海里，12月27日箭起海之南。

发动机喷管吐出的火焰跳跃上升，黑夜被烧开了一个洞，大火箭飞出地球，一群航天人走出了人生中的至暗时刻。

（编辑：52刷机网）

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