中國航天邁入大火箭時代

鄒維榮　韓阜業

11月3日20時43分，當長征五號運載火箭拔地而起，托舉被直徑5.2米“大腰圍”整流罩包裹的太空擺渡車一一遠征二號上面級成功進入預定軌道時，中國航天迎來一個嶄新的時代：大火箭時代。

此時此刻，中國工程院院士龍樂豪的臉上洋溢著由衷自豪。“這一刻，我等了30年，長征五號沒有辜負我的期待。”他說，“作為長征火箭家族中新一代典型代表，它既是跨越性的，也是奠基性的。”

20世紀80年代末，隨著人類探索宇宙的不斷深入，世界主要航天強國紛紛推出了新一代大型運載火箭，比如美國的德爾塔4和宇宙神5、歐洲的阿里安5，這些火箭多采用了5米左右大直徑，少級數，運載能力全面超越我國的現役火箭。

“當時的載人航天工程尚處在論證階段，按我國當時火箭的運載能力，無法滿足未來空間站建設的需求。”航天科技集團一院長征五號運載火箭總指揮王玨說，國內重大工程的發展需要成為中國研制大型運載火箭的直接驅動。

“各國發展新一代火箭的目的，一是通過清潔推進劑的改進實現環保，二是提高運載能力，提升進入空間能力和商業競爭力。”王玨說。

從2006年立項至今，長征五號沖刺了10年。但是，從提出論證到如今，長征五號整整走了30年，可謂30年磨一“箭”。

作為我國運載火箭升級換代的里程碑工程，長征五號首次飛行任務的成功實施，標志著我國火箭運載能力進入國際先進之列，我國從此由航天大國邁向航天強國。

為什么長征五號運載火箭

被稱為“大火箭”？

“長五，威武！”

這，幾乎是近距離接觸長征五號時人們的共同感受。因此，“大火箭”之大，首先體現在外觀上。

有多威武？龍樂豪院士研究了一輩子火箭，在天津長征火箭制造公司總裝車間，當他第一次看到長征五號巨大的身軀時，依然被深深震撼了。

長征五號是名副其實的“膀大腰圓”——總長近57米，站起來有20層樓那么高；總重近900噸，幾乎是長征二號F和長征三號B兩款火箭的重量之和：直徑5米，如此“大腰圍”無法通過部分鐵路隧道，所以只能通過海運。

體型大，“胃口”也大。長征五號為兩級半液體火箭，可以加載近800噸推進劑，長征二號F和長征三號B兩枚火箭的推進劑加起來，才能“喂飽”一枚長征五號。與這兩位“前輩”比起來，長征五號的推進劑有著本質區別。這個龐然大物90%以上的重量都是液氫液氧燃料，其中液氫的溫度達-253℃，液氧的溫度達-183℃，人送外號“冰箭”。

專家介紹，雖然火箭體內90%以上都是這種深低溫燃料，但火箭并不冷，它的外表溫度可以一直保持在0℃以上，這是因為火箭的貯箱外都穿著一層“防寒服”。“防寒服”厚度雖然不到30毫米，卻是火箭保持“體溫”的利器，使火箭內部的儀器、設備、電纜等都能正常工作。

體型大，“心臟”也大。經過15年不懈攻關，8臺全新研制的120噸液氧煤油發動機被裝配在長征五號運載火箭的4個助推器上，4臺全新研制的氫氧發動機在一級和二級火箭上各裝配了2臺，起飛推力超過1000噸。

120噸液氧煤油發動機的威力到底有多大？專家打了個形象的比喻，120噸液氧煤油發動機產生的最高壓強達500個大氣壓，相當于把上海黃浦江的水抽到5000米高度的青藏高原。

體型大，“臉皮”卻薄。你能想到嗎？長征五號的外殼最薄處竟然只有1毫米多，整流罩的蒙皮厚度僅有0.3毫米，真可謂薄如蟬翼。長征五號運載火箭結構設計員李操說：“火箭殼體薄了，火箭的重量就減輕了，就能加載更多燃料，運送更多有效載荷。”

大塊頭有大力氣。長征五號的起飛推力超過1000噸，近地軌道運載能力達到25噸，遠地軌道運載能力達到14噸，是長征二號F火箭運載能力的近兩倍，堪稱長征家族排名第一的飛天“大力士”。

為了發射這個“巨無霸”，科研人員為其量身定制了新“座駕”。此前，長征二號F火箭的發射平臺重達800噸，但與長征五號的發射平臺相比，只趕得上后者的一個零頭——新研制的大火箭活動發射平臺，總重量達到了1800多噸，是目前亞洲最大的火箭發射平臺。

突破240多項關鍵技術

長征火箭的直徑從2.25米到3.25米，再到現在的5米，不僅僅是簡單的“腰圍”增加，而是巨大的技術跨越。

中國航天科技集團公司一院長征五號運載火箭總設計師李東介紹：“不要小看這個箭體結構從3.35米到5米的跨度，這是一個質的飛躍，不是一個簡單的放大。從設計的能力、仿真的手段、加工制造一直到地面各種試驗，都是一個飛躍。例如，箭體結構制造，要加工制造5米的箭體結構，要從基礎的機械加工、貯箱的焊接、鉚接所有的工裝都是一個大的飛躍，有很多技術難題需要攻克。

這個“大力士”可謂集最新技術的“寵愛”于一身，如果要準確描述它，“首次”“突破”將會是高頻詞。據統計，長征五號研制全程共突破了240多項關鍵技術，其中有12項是重大關鍵技術突破，實現了由內而外的全面升級。在與世界現役火箭的對比中，欒恩杰院士表示：“長征五號的整體性能和總體技術，已達到國際先進水平。”

“出生”數字化——長征五號在研制過程中首次全面采用先進的數字化設計手段，引進三維數字化設計工具，構建了我國運載火箭研制歷史上第一個全三維數字火箭，開創了火箭型號數字化研制的先河。

作為運載火箭的主承力構件，長征五號的鈦合金芯級捆綁支座竟然是3D打印出來的，不僅強度更高，加工速度更快，還比原來的高強鋼設計減重30%。長征五號運載火箭總設計師李東告訴記者，3D打印將為今后火箭的主承力部段輕量化結構設計與制造，提供強有力的技術支撐。

“心臟”系列化——長征五號的研制，牽引出三型高性能新型火箭發動機，均采用無毒無污染的推進技術。其中，120噸級液氧煤油發動機推力大、比沖高，已成為我國新一代運載火箭各個不同構型火箭共用的基礎動力裝置：50噸級液氧液氫發動機，在國際同類發動機中處于先進水平：9噸級膨脹循環先進上面級液氧液氫發動機技術，可以大大提高發動機的自身可靠性，為我國首創。“三型發動機的研制，使我國運載推進技術水平大幅提高。”欒恩杰說。

“座駕”一體化——首次亮相的大火箭活動發射平臺實現了10多項技術突破，它的最大亮點是將原來發射塔上的上百臺地面設備集成在現有發射平臺上，實現了機、電、液、氣等眾多系統的一體化，使火箭在發射塔的準備流程成倍縮短。科研人員還開發出了“十二點調平技術”，只需操作按鈕，就能使大火箭實現自動調平，讓火箭“坐”得又直又穩。

長征五號不僅“坐”得更穩，“腦袋”也更“靈光”。以往火箭頭部的整流罩都是金屬鋁結構，衛星裝在里面無法與外界通訊。為了保持衛星與地面的通訊暢通，必須在整流罩上開個口，用其他透波材料打個補丁，就像“開天窗”一樣。“因為每次裝載的衛星不同，‘天窗的位置每次都不一樣，因此整流罩不具備通用性。”長征五號運載火箭結構設計師戴政介紹說，長征五號的整流罩首次采用了全透波結構，就像給衛星信號開了個“全景天窗”，通用性極強，將使后續火箭整流罩的設計和生產效率得到大幅提高。

遠望號天津港起航：

運輸總重量超千噸

為了新一代運載火箭的研制生產及總裝，2008年11月，天津航天長征火箭制造有限公司在天津開發區西區啟建，一座大型的新航天城開始在這里生根。公司總經理陶剛說，當初選擇在天津濱海新區，一個主要原因是：“新一代火箭個頭更大了！”

陶剛說，以往他們是在火箭2.25米和3.35米這兩個系列的平臺上優化和生產，從2006年開始我們開始建設5米平臺，這個對我們國家的工業基礎也是一個挑戰。考慮北京配套能力，包括現役火箭的繼承性，因為現役火箭3.35米直徑的可以通過鐵路運輸，大火箭5米直徑的，鐵路運輸滿足不了，只能通過空運和海運。

大火箭基地占地面積3000畝，由火箭研制生產區、航天技術應用產業區和輔助配套區三部分組成，是集火箭零部件生產、部組件裝配、總裝測試與試驗為一體的代表國際先進水平的新航天城。長征七號、五號運載火箭所有的組裝箭體結構制造及火箭總裝、總成等都在這里完成。

2016年8月26日上午，裝載著長征五號運載火箭的遠望號火箭運輸船隊，從天津港解纜前往海南文昌，這也標志著長征五號運載火箭首飛任務進入倒計時階段。據中國衛星海上測控部副主任陳進朝介紹，在長征五號首飛任務中，海上運輸是一個重要環節，復雜的氣象、海況對火箭海上運輸可靠性、安全性提出了更高要求，安全順利完成這次運輸任務將標志著我國的火箭海上運輸能力趨于成熟。

記者在8月18日總裝廠房吊裝現場看到，裝有長征五號火箭產品、運輸保障和電氣測量設備的集裝箱數量達到40件，總重量超過1000噸，約為兩個月前實現首飛的長征七號火箭的兩倍。考慮到單船難以滿足海上運輸要求，中國衛星海上測控部首次啟用遠望21號和22號兩艘火箭運輸船同時執行火箭吊裝和海上運輸任務。

遠望號火箭運輸船是我國首型專用火箭運輸船，2012年4月1日在江南造船廠開工建造，2013年5月6日交付中國衛星海上測控部。船長130米，型寬19米，高37.2米，滿載排水量9080噸，抗風能力可達12級以上。據遠望號火箭運輸船編隊指揮曹志宜介紹，非標準集裝箱主要裝載長征五號火箭產品，箱體尺寸大小各不相同。最大的裝有火箭一級箭體的集裝箱長度達到30余米，約為國際20英尺標準集裝箱的6倍。吊裝時，在調壓載系統的配合下，兩臺船載120噸起重機雙臂聯吊，確保了整個吊裝任務精密實施、精準無誤。

伴隨著每天的日出，遠望號火箭運輸船上都會進行簡單而莊重的升國旗儀式，鮮紅的國旗隨著海風飄揚，這是新的一天的開始。

長征五號運載火箭內部的元器件對于溫濕度有著極高的要求，運輸船貨艙環境保障系統能夠將新鮮空氣經過過濾冷卻之后源源不斷地送進貨艙內部，讓長征五號保持著涼爽干燥的狀態。航天科技集團一院天津火箭公司總裝車間副主任黃小春要做的就是每天為火箭做“體檢”。

“這次護送長五，就好比要護送我們的孩子去考場，只有把這些工作做實了做細了，才能確保把我們的孩子安安全全地、順順利利地送達海南，迎接它的最后一次大考。”黃小春說。

冰箭登陸！抵達中國文昌航天發射場

2016年9月1日，由中國衛星海上測控部所屬遠望21號、22號船組成的火箭運輸船隊經過6晝夜航行，途經渤海、黃海、東海、臺灣海峽、南海等海域，按照原定計劃安全抵達海南文昌清瀾港碼頭。

隨后，長征五號運載火箭由中國文昌航天發射場通過公路運輸方式將火箭分段運送至發射場區。

中國文昌航天發射場，是為適應我國航天事業可持續發展，滿足新型運載火箭和未來航天器發射任務需求，經國務院、中央軍委批準立項，2009年9月開工建設的我國新一代航天發射場，由測試發射、測量控制、通信、氣象、技術勤務保障等五大系統組成，主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站、貨運飛船、深空探測器等發射任務。

與酒泉、太原、西昌等內陸發射場相比，中國文昌航天發射場具有更加靠近赤道、三面臨海、射向范圍寬等突出優勢。這是我國自主設計建設的第一座綠色生態環保、完全對外開放的現代化新型航天發射場，將開啟我國發射大推力運載火箭的新征程。

長征五號火箭尚未抵達發射場，但負責進行火箭吊裝操作的工作人員已經展開了最后的訓練。中國文昌航天發射場吊裝操作手張偉似乎和同事們相隔在兩個不同的世界，在這里，他根本無法看到吊裝的情況，卻要憑吊裝指揮的口令，讓吊鉤做出精準的動作。

就在幾年前，張偉從內陸的航天測量站申請來到文昌，因為干了十幾年航天自己連火箭都沒見過。他并沒有想過，自己第一次要面對的就是這樣一枚火箭。

張偉說：“第一感覺就是跟想象當中差距太大了，特別大。”

尺寸國內最大，技術難度史無前例，任務流程重新摸索階段，參試人員也在逐步磨合。參與長征五號研制和測試的航天人，很多都和張偉一樣，第一次工作，就面對的是長征五號這樣一個全新的型號。

37歲的航天科技集團一院長征五號運載火箭主任設計師何魏緊盯著火箭部件的吊裝，從開始工作到現在，他一直跟隨著長五項目。在現場摸爬滾打，甚至坐在地上跟大家一起看圖紙，讓大家很難猜到他是一位長征五號的主任設計師。

“小時候就喜歡航天，博士畢業后我就在車間里干，后來加入到了‘長五的隊伍里。長五是先吊助推器，然后要把芯級掛到助推器上。芯級重，它就會把整體拉向重的一邊，就會傾斜。”何魏說。

這樣的傾斜其實肉眼都難以察覺，何魏不得不停下手中的工作，去和各個部門的專家一起連夜討論，給已經發生歪斜的火箭想一個萬全之策。一整夜的探討，一整夜的等待，當太陽升起的時候，這個難題終于被完美地解決了。

“我覺得這個團隊最大的特點就是敬業，只要是我們的型號工作有困難或者有問題，大家不會談任何條件，然后來推托或者來推卸。問題越大，沖上來的人越多，而且都是自發和自主的。”何魏說。

轉場：大火箭風光“出閣”

2016年10月28日上午，歷經10年研制，經過精心打扮的大火箭風光“出閣”。

隨著技術陣地廠房大門開啟，長征五號運載火箭首飛箭第一次展現在世人面前，通體白色的長五火箭威武地站在活動發射平臺上，“額頭”上的五星紅旗和“胸前”的“中國航天”四個大字分外醒目。

與現役火箭相比，長五火箭“腰身”更粗，達5米，所以很多人都稱它為“胖五”。其實長五火箭不僅胖，還很壯，轉場可抵八到九級風，而且攔腰不用任何防風減載裝置。

長五火箭總體主任設計師何巍說，長五火箭不僅生來粗壯，轉場時，它與現役火箭還有著很大的不同。其他火箭是“挑擔子”，長五火箭是“抬轎子”，這樣可以“走”得更穩。

為什么這么說呢？據介紹，火箭垂直轉場中，現役火箭芯一級的“腳下”共有4個支撐臂，讓火箭穩穩地“站”在“座駕”上。火箭助推器則是被芯一級“挑”著“走”，所以叫“挑擔子”。

何巍說，長五火箭轉場時，有12個支撐臂，但它們是被平均分布在4個助推器的“腳下”，因此是4個助推器“抬”著芯一級走，是不是像極了“抬轎子”？

“挑擔子”變“抬轎子”，長五火箭轉場四平八穩、堅如磐石。

因為力氣大、塊頭大，長五火箭又被稱為“大火箭”，還沒“出生”時，它就已享譽國內外。轉運這天，這個國際“大咖”一登場，更是滿滿的“霸氣”。

走近長五火箭，它絕對是個龐然大物，不僅“腰身”粗，而且個頭大，長約57米，相當于20層樓高，“凈重”就有近百噸。雖然在長征火箭家族排行“老五”，卻生來就是一副“王者風范”。

從技術區到發射區，長五火箭要直行2.8公里。轉場中，它還有一個為其量身打造的“座駕”活動發射平臺。要知道，這個平臺足足有半個足球場大，相當“拉風”。

一路上，活動發射平臺不僅要載著長五火箭出行，還要為火箭供氣、供電。這樣一來，火箭轉場中就可保持箭地連接不變，減少發射區的工作，縮短發射流程。

細心的人可能會發現，呈現在眼前的“大火箭”是個“尖腦袋”，而且4個助推器也都是“斜頭錐”，就像孩子一樣依偎在芯一級的身旁。

“你不覺得，這樣看上去更帥嗎？”何巍說。

其實，這樣的設計可不僅僅是為了帥氣。據介紹，“尖腦袋”和“斜頭錐”可以減小空氣阻力。這樣的話，長五火箭飛起來會更省勁兒，從而提升運載能力。

看來，長五火箭在研制時，設計師們是要將其打造成一個既有力量又有顏值的火箭“男神”。

長五火箭起飛三大看點

十載寒暑鑄箭，今朝飛天夢圓。2016年11月3日20時43分，我國最大推力新一代運載火箭長征五號在中國文昌航天發射場騰空而起，成功實現首飛。現場專家為記者解讀了長五火箭起飛的三大看點。

“臍帶”零秒脫落。胎兒在出生前，都靠臍帶來輸送營養，出生之后便剪掉臍帶。每一枚運載火箭，也都有自己的“臍帶”，它源源不斷地為火箭輸送燃料、供應氣體、調節火箭的“體溫”，是火箭的“生命運輸線”。

長五火箭總體主任設計師何巍介紹，現役火箭的“臍帶”，多是在起飛前約幾分鐘脫落，而長五火箭是零秒脫落，最后脫落的是3個液氫連接器。

何巍說，“臍帶”脫落后，火箭發射就真正進入了不可逆的狀態，要盡快發射出去。采用“臍帶”零秒脫落，可以提升火箭安全性，只要不點火，都可以終止發射。

點火9秒后見火焰。長五火箭點火口令發出后，并沒有即刻見到大團的火焰，而是有9秒的延遲。這又是為何呢？

何巍說，長五火箭芯級采用的是液氫、液氧燃料，發動機點火前會有氫排出，為了避免氫的爆燃，需要用小火箭將主發動機排出的熱氫燒掉。

據介紹，點火口令發出時，芯級噴管附近會有一些類似煙花般的零星尾焰，隨后尾段附近將會見到大團火焰。

何巍說，其實，這時長五火箭的發動機并沒有真正點著，燃燒的是發動機排出的氫氣。觀眾真正看到的主發動機火焰，目睹“大火箭”騰空而起，是在點火口令發出約8至9秒時。

一半是水，一半是火焰。據長五火箭發射平臺副主任設計師吳夢強介紹，長五火箭從起飛第5秒到第15秒，發射塔架旁的噴水裝置要噴200噸水。因此，長五火箭起飛時，一半是水，一半是火焰。

“噴水的功效可謂一舉兩得：一來為火箭發射平臺降溫，二來降低噪聲，保護箭上儀器設備。”吳夢強介紹，火箭點火起飛時，箭體尾部噴出的火焰瞬間達2000多度，“直擊”火箭發射平臺，噴水可以讓平臺快速降溫。

于是，長五火箭點火升空的時刻，噴出的水瞬間被氣化，猶如仙境一般。

鎮定排障：

尖峰時刻，驚心動魄3小時

雖然最終結果圓滿，但這次長五火箭首飛任務的過程卻經歷了多次波折，甚至一度面臨發射取消的風險。航天人再一次，用堅持迎來了長征五號的首戰勝利。

距離預定發射窗口還有12個小時，長征五號已經開始了燃料的加注工作。作為目前我國推力最大、能力最強、系統最復雜的火箭，長征五號的加注系統也堪稱國內之最。

中國文昌航天發射場裝備保障總體張震說：“我們的液氫有1200立方，這么大的氫量在國內都屬于首次。”

1200立方的液氫數量，相當于一個短型標準游泳池用水量。

負責地面設備的張震早早地來到加注現場，因為他深知今天的任務有多難。液氫危險性很高，一旦泄漏，一根針掉到地上的能量就足以引發爆炸。

今天，張震要和最后一批工作人員在臨射前半個小時撤離。面對危險，他靠著十三年從事航天工作的經驗，和一份責任心堅持。

“畢竟執行了這么多次發射任務，我從一個無知少年成長為一個航天裝備人，我對它有感情。我想著有這么多兄弟在現場，所以我選擇留到最后，和大家一起撤離。”張震說。

已經加注燃料的長征五號火箭從張開的塔架中顯露出來，這是即將啟程的信號。但這時，張震和所有的現場工作人員得到了一個略顯突然的消息。由于液氧排空管道出現問題，任務指揮部決定，發射時間推遲一個小時。

推遲發射的指令來自距離發射塔架3.5公里的指控中心。這里的各種數據鏈把它和長五緊密相連，通過這些數據，工作人員可以檢測火箭的健康狀況。

從數據來看，剛才的管路故障只能算是打了個噴嚏，接下來出現的問題，才讓所有工作人員的心提到嗓子眼。給“長五”提供核心動力的低溫發動機進行預先冷卻時，溫度遲遲無法降到起飛要求的標準，火箭“發燒”了。

長征五號任務發射場區指揮部副指揮長易自謙說：“再按這個流程，試兩次。抓緊。要試兩次之后再不行，那這個方法就不行了。”

時間一分一秒地流逝，長征五號發射窗口的后沿是3日晚上的8點40分，如果到那時還無法完成降溫，整個任務就面臨取消的危險。

航天科技集團一院原黨委書記梁小虹說：“降不下來溫度，就得推遲發射，那液氫就要卸出來。如果七點半溫度達到了，才能繼續往下走。”

這是中國的航天發射中已經很難見到的景象，許多工作人員都是站著在測發大廳里工作。同時，在門外，沒有崗位定位、無法進入的工作人員也在等待著大廳里傳來的消息。

已經是長征系列火箭總師的火箭專家龍樂豪面對當天的場面，并不感到陌生。中國長征火箭每一次型號首飛，都不是一帆風順的。

龍樂豪院士說：“好事多磨，這個是難免的，經常有這樣的情況。”

晚上7點30分，火箭的燒終于退了下來。

長征五號的首發射時間就定在了8點40分，整個發射任務繼續推進。

停止口令下達，中止任務，重置倒計時，一系列的事件，讓長征五號的首飛時間再次推后了3分鐘。

就在進入負一分鐘準備時，發射口令又再次停止。

一分鐘后，發射大廳再次響起01號指揮員下達的倒計數口令。

當發動機燃燒的火焰把整個發射場都照亮的時候，總設計師李東的臉上終于露出了輕松的笑容。他相信，只要火箭離地，就一定能成功。

可能是之前的波折讓所有人都壓抑了太久，長征五號首飛的過程可能是中國所有火箭任務中贏得掌聲最多的一次。1821秒的飛行過程里，人們盡情地歡呼，為這一夜的不易，更為中國航天三十多年來鑄造這枚大火箭的艱辛。

航天科技集團一院長征五號運載火箭副總設計師婁路亮說：“今天真的可以說是步步驚心，驚心動魄。我參加這個項目13年，今天我只是在這里完成這個項目，實際上背后是幾代人的努力。”

長征五號運載火箭總設計師李東說：“對于我來講，這次成功的喜悅比任何一次任務都要大。過程太過曲折，一言難以盡數。這是中國從航天大國向航天強國邁進的標志，中國航天有了更大的舞臺，我們可以搞空間站，搞月球探測、火星探測。”

蓄勢歷程：30年磨一“箭”

當火箭托舉上面級進入預定軌道的捷報傳來，龍樂豪院士抑制不住激動，眼中晶瑩閃爍。

世人皆知，從2006年立項至今，長征五號沖刺了10年。許多人不知道的是，從提出論證到如今，長征五號整整走了30年，可謂30年磨一“箭”。

20世紀80年代中期，時任長征三號甲系列運載火箭總設計師的龍樂豪，帶領團隊深入研究國際航空發展方向，結合我國當時的技術基礎，提出了發展大火箭的設想。從那時起，中國開啟了大火箭的漫漫征途。

第一個10年，在國家863計劃支持下，中國航天人開展了新一代運載火箭的系列論證工作。

第二個10年，中國航天人開展新一代運載火箭方案論證，并在液氧煤油和氫氧兩種大推力火箭發動機關鍵技術研究領域，取得重大突破。

第三個10年，長征五號運載火箭正式立項，中國航天人攻破無數技術難關，終于打造出了我國首枚大火箭……

此刻，帶著30年積蓄的勢能，長征五號一飛沖天。回望30年征程，龍樂豪感慨萬千：這是千呼萬喚的30年，也是千錘百煉的30年！

長征五號運載火箭總設計師李東告訴記者，大火箭的全套硬件設計，經歷了“摸石頭過河”式的漫長探索過程。

僅就火箭捆綁結構而言，由于長征五號火箭芯級推力每個捆綁點高達330噸，比以往的中型火箭增加了3倍多，這就意味著大火箭必須采取全新的設計。在沒有任何經驗可以借鑒的情況下，航天科技集團一院的設計人員，進行了上千次的結構模型分析和優化，歷時數年終于完成了“大推力捆綁結構設計”，實現了我國火箭結構設計史上的重大突破。

5米直徑大型箭體結構為我國運載火箭首次采用，是火箭實現運載能力重大跨越的基礎，無論是設計、制造還是試驗，難度都極大。據科研人員介紹，僅新型貯箱的焊縫就有近2公里長，是長征二號和長征三號兩種火箭的總和。這2公里的焊縫，可謂是長征五號艱難攻關之旅的生動寫照。

發動機是火箭的心臟，也曾是擺在研制團隊面前的一大難關，高性能的低溫推進劑發動機，給研制團隊列出一道道“冰與火”的難題。

“很多人說，長五首飛能不能成功，關鍵就看大推力氫氧發動機的表現。”長征五號運載火箭型號副總師王維彬說，從事航天工作近三十年，這還是54歲的王維彬第一次參加發射任務，這些年來，他只專注地干著一件事兒，那就是研制氫氧發動機。

發動機樣機研制出來后，發動機試車的結果成為所有人的噩夢，4次發動機試車失敗。

2012年，王維彬遭遇了職業生涯中最慘的一次失敗。發動機在試驗過程中突然起火爆炸，幾秒鐘功夫就把一臺發動機燒毀。此時已是發動機研制后期階段，目睹這樣的情形，讓團隊很受打擊，許多人心情沉重。

經過艱苦攻關，研制團隊終于摸清了發動機試驗失敗的原因，制服了這只攔路虎。

一組數據見證了長征五號誕生的艱難。據統計，長征五號總的研制項目達到800余項，科研人員累計開展試驗1289項，各種地面試驗總計超過2萬余次，生產各類單機1萬8千多臺，僅電氣系統的元器件就有11萬個，是長征二號、長征三號兩型火箭元器件總和的1.5倍。“長征五號一個助推器所需要分析的動力學特性參數，幾乎是過去一枚火箭的工作量。”航天科技集團某所試驗主管王鵬輝說。

長五奠基：未來更精彩

在我國運載火箭升級換代中，長征五號究竟扮演什么樣的角色？

“就像長征二號是現役火箭系列的‘始祖，長征五號將是我國新一代運載火箭的‘始祖。”龍樂豪院士說，“這兩種型號都是劃時代的奠基之作。”

當年，長征二號研制成功后，中國航天人以這個型號為基礎，開發了長征二號系列、長征三號系列和長征四號系列運載火箭。

如今，長征五號接過“接力棒”，將擔負起引領我國無毒無污染新一代運載火箭系列化型譜化的重任。此前，已經成功完成首飛的長征六號、長征七號運載火箭，均是由長征五號研發技術延伸出來的“縮小版”型號。未來，科研人員還將根據長征五號的技術基礎，開發出新一代的長征系列大火箭，包括未來載人登月用的重型火箭，都將以長征五號為研發原型。

長征二號為中國近半個世紀的航天成就奠定了基礎。龍樂豪院士預測：“接下來半個世紀的深空探索時代，長征家族也許就靠長征五號來奠基了。”

大火箭，大夢想，大推力。長征五號研制成功，大幅提升了我國進入太空的能力，是我國由航天大國向航天強國邁進的重要支撐和顯著標志。不久的將來，長征五號將陸續運載新型月球探測器、火星探測器進入太空，中國空間站計劃也將在長征五號的助推下成為現實。

作為中國大運載時代的“開拓者”、深空探測的“主力軍”，長征五號開啟的未來將會更加精彩。展望發展前景，欒恩杰院士充滿信心。他設想：有了大火箭，中國將來還可以建設太空望遠鏡、太空發電站等設施。長征五號執行“一箭多星”式發射任務的能力更強，未來構建全球定位系統、全球通信系統等，所花費的時間將大幅縮短。

翻開中國航天事業未來十幾年的規劃表，節奏更加緊張

2017年，“天舟一號”貨運飛船升空：

2017年前后，嫦娥五號實現繞月返回飛行；

預計2018年，嫦娥四號將實現在月球背面落月探測，如果成功，中國將成為到達月球背面的第一個國家：

2018年前后，發射空間站試驗性核心艙；

而上述目標有些由長征五號直接執行發射任務，有些是在新一代運載火箭的推動下實現，整個計劃環環相扣。足以見得，長征五號是中國航天未來一大批重大科技專項任務的基礎和前提。

長征五號，任重道遠。欒恩杰院士將長征五號的后續研發比作中國航天人的新“長征”：“我們只是跨進了大運載時代的門檻，前面還有很長的路要走。但中國航天人只要進了門檻，就會一直往前走，永不言退！”

責任編輯/蘭寧遠