「火箭」“数”说长五：5米腰身“灵活胖子”飞天的背后( 二 ) 发动机|长征|运载

热力学中定义的最低温度是-273.15摄氏度，这个温度也叫绝对零度，人类已知的低温极限，在此温度下，物体分子没有动能和势能，绝对零度是实际状况中不可能达到的最低温度，自然界的温度只能无限逼近绝对零度。家用电冰箱能达到的最低温度是-20摄氏度左右， 2010年科学家在南极测得的极端低温为-93.2摄氏度。

长征五号火箭中液氢的温度已经接近了绝对零度，但火箭外表面温度依然可以一直保持在0℃以上，只因为火箭的贮箱外都穿着一层一共不到30毫米厚的“防寒服” ，让火箭内的仪器、设备、电缆等正常工作。

燃料在火箭发动机燃烧时的最高温度超过3300摄氏度，如此巨大的温差在瞬间切换，这种工况也是地球上绝无仅有的奇观。

这种极限条件要求火箭发动机在焊接时，一个焊点的宽度仅0.16毫米，焊接时间误差仅限0.1秒，焊枪多停留0.1秒就可能把管件烧穿或者焊漏。

闭关“908”天，王者归来

科学探索的道路从来不是坦途，难免经历挫折。

从长五遥二失利到遥三发射成功历时908天，累计进行了40余次15000余秒关键技术试验。 908个日夜无数次跌倒后又重新爬起。

2017年7月2日，长征五号遥二运载火箭发射失利。 2017年10月12日，基本确认了飞行失利的故障模式， 2018年4月完成了全部归零工作。

2018年11月30日，一台改进验证的氢氧发动机在试车中发生故障。 2019年3月29日，发动机试车故障的归零工作及改进验证全部完成。

2019年4月4日，一台用于后续任务的氢氧发动机在试验后的数据分析中，发现了“异常振动频率” 。本着“不带一丝疑虑上天”的原则，研制人员持续对发动机进行改进。 2019年7月，研制人员完成了对发动机的结构改进。并在短时间内完成了十几次大型地面试验，最终困扰长征五号两年的发动机问题得到解决。

长五火箭从1986年论证工作开始到2016年首飞历时30多年。长五火箭从2017年7月2日遥二失利到2019年12月27日遥三发射成功，历时908天。

“7+7”工作法，反复雕琢

为确保发射任务万无一失，长五遥三试验队开展了发射场“7+7”质量工作。

7个重点：交底充分透彻、操作规范精准、数据判读精细、预案适用完备、流程精细规范、双想深入全面、举一反三彻底。

7个再确认：技术状态更改情况再确认、关键操作项目分阶段再确认、技术状态变化的测试覆盖情况再确认、软件质量再确认、极性正确性再确认、全箭“防水、防热、防松”结果再确认、进入发射流程的地面设备质量再确认。

“2万+”次淬炼，宝剑出鞘

在研制中，型号团队创造性地提出多项全新技术方案。当然，与之配套的产品也基本为全新产品，全箭新研结构部段26个，新研3型主发动机，电气系统箭上新研单机数量达到1700余台套，软件190余个。

长征五号火箭研制过程中，生产各类单机超过18000台，累计开展试验约近1300项，总计超过20000余次各种地面试验。

经过刻苦攻关，长征五号火箭突破了以12项重大关键技术为代表的247余项关键技术。包括总体优化设计及环境预示技术，大直径箭体结构设计、制造与试验技术，助推器发动机摆动及前支点传力大型液体运载火箭姿态控制技术，采用总线技术的系统级冗余控制技术，大型活动发射平台设计、试验技术等。这些都是我国运载火箭研制史上首次遇到的重大的核心关键技术，在世界运载火箭中也属高、难问题。