長征五號墜落之後

2019年12月27日20時45分，文昌航天發射場，中國運載能力最大的火箭——長征五號，托舉著中國最重衛星——實踐二十號飛向太空，衛星隨後進入預定軌道，發射飛行試驗取得圓滿成功。

兩年前的7月2日，長征五號發射失利，火箭掉入太平洋，之後，中國航天事業進入非常暗淡的時期——由於找不到殘骸，研究人員甚至不知道自己錯在哪里。

2017年7月2日，黑夜以一種急速下墜的方式到來。

那天晚上，長征五號火箭副總設計師王維彬的心情就像坐過山車，最後栽倒在谷底。

巨大的長征五號在塔架上靜靜矗立，媒體架起了攝像機，公眾等候在電視機前。發動機點火，正常。點火170秒後，4個裝有液氧煤油發動機的助推器完成使命，成功分離；346秒時，發動機提前熄火。火箭的飛行形成了加速向下的曲線，很快就掉了下來，墜入海底。

事後有專家分析，如果火箭再堅持飛行50秒，還是有機會入軌的。

問題出在一台芯一級YF-77發動機。王維彬感覺渾身麻木，「心像被撞了一下」。

正在北京家中的主推進發動機設計部主任鄭大勇接到所裏電話，聽到的第一句話就是「發動機轉速沒有了」。鄭大與趕到單位。位於北京東高地的測控大廳裏集結了一群人。他們全部被電話「召回」，圍到一處，盯著屏幕看一級發動機傳回的數據，現場鴉雀無聲。

多年來的經驗與初步分析的結果基本吻合：火箭芯一級發動機問題比較大。但屏幕上的數據只能描繪出問題的大致輪廊，還不足以精准地找到病根。發動機出現故障後，長征五號火箭偏離軌道，墜入太平洋。沒有殘骸，就看不到病症，也無法用藥。

與此同時，輿論很快通過網絡發酵。甚至有網友評論：中國航天進入至暗時刻。當時在北京家中收看發射直播的吳平，和身處海南文昌發射場的王維彬，至今回憶起那一晚都還會有些恍惚。

「要做到故障複現，太難了」

吳平與王維彬結婚32年，也一起在北京十一所工作了30多年，她瞭解王維彬，發射失利後並沒有立即聯繫他。「我唯一能做的，就是等。」吳平說。「失聯」幾天後，她等到王維彬發來的第一條信息——「馬上登機」。幾個小時後，王維彬落地北京再度「失聯」，直至半夜才推開家門。

從那天起，吳平在近兩年的時間裏都處於「等待」中。王維彬早上一出門，經常後半夜才回家。晚上12點如果人還沒回來，吳平就先睡了。儘管兩人同在所裏上班，卻形同路人。

和王維彬一同進人「歸零」作息時間的，有一大批YF-77液氫液氧發動機研製人員，還有火箭抓總研製單位航天科技集團一院的研製人員、火箭發動機抓總研製單位航天科技集團六院的研製人員，以及中國知名院士專家……

(「歸零」是一個航天術語：航天工程是一個系統工程，一旦出現故障或問題，將會從第一步至最後一步，從零進行檢查，直至問題完全解決。——編者）

長征五號遙二飛行失利，牽一發動全身，整個航天科技集團乃至國家有關方面都開始痛定思痛，在全面反思中前行，在質量整改中蓄勢，準備下一次起飛。在六院，這是一場全員之戰。「必須集全院之力，凝聚共識，攻堅克難，排除故障，讓氫氧發動機滿血復活！」院長劉志讓向全院型號戰線發出院長責任令。

對於當事人來說，這次難度極大的歸零是在「先天不足」中開始的。火箭殘骸沉入萬丈深海，研製人員掌握的數據遠遠不夠。

「想了很多辦法，盡可能地收集數據，也沒能精確定位故障，要做到故障複現，太難了。」渦輪泵設計師黃克松回憶，從各級領導到各行專家，陸續來到北京十一所，大家也只是把故障粗略鎖定在氧渦輪泵上。

液氫液氧發動機的渦輪泵，一頭是極低溫的泵，另一頭是高溫的渦輪，這讓渦輪泵在發動機工作時的受力情況顯得尤為複雜。它在髙速轉動中，負責動力傳輸，將熱能、動能轉化為機械能。

研製人員一開始從工藝層面對渦輪泵進行「加固」，黃克松解釋：「主要是一些局部改進。」歸零進展緩慢，很多人的關切詢問不時傳來，研製人員經常只能報以沉默。家裏的老人曾有一個多月沒見到王維彬。好不容易，王維彬有空回來吃飯，老人驚訝道，「你現在怎麼身體跟我一樣差了？」

「他們為長五耗盡了心血」

在歸零工作最緊張的時候，胡鵬的妻子商蕾也陷人崩潰。那次胡鵬去海南文昌，父母沒在家，單位開展保密檢查，裝修師傅還讓商費上門看塗料。孩子晚上等不來媽媽，一連打了20多個電話。焦頭爛額的商蕾回家後，對兒子發了一通火。

胡鵬在型號處工作，倆人在單位見不著面，在家裏也說不上幾句話。經常是胡鵬接到一個電話，然後一口氣撥出幾個電話。「接電話是有任務來了，撥出電話是立即執行」，商蕾說，有時候想跟丈夫聊聊天，他已經披上衣服準備出門了。

王維彬的血壓開始升髙，嚴重的痛風讓他的雙腿失去活力，一度只能一瘸一拐地挪向會議室。有時候趕上出差，他坐早上6點的航班離開北京，當天半夜又搭乘紅眼航班回來，吃點安眠藥，第二天出現在發動機試驗現場。

吳平終於憋不住了，她對丈夫抱怨「工作上的事我不過問，就希望你能多睡會兒。」「我也希望有陪伴。」「你怎麼病沒好又跑走了，連自己都管不好！」吳平語氣慢慢加重，面前這個在同事眼中溫文爾雅的安徽男人也開始生氣。

「你不懂，你還是不能理解我。」「你就不能對我耐心一點？」平時講話都客客氣氣的兩口子，爭吵了起來，攪動了平靜的生活。偶爾在家裏落腳時，王維彬也是沉默不語，一心思考歸零工作。長五遙二飛行失利是YF-77發動機研製人員心裏的傷口，大家變得比過去敏感，尤其不希望傷口被觸碰，家人也不例外。

他們乃至整個六院的人心裏清楚，這也是關乎中國航天未來的背水一戰，要讓各方放心，就必須「幹掉」所有隱患。「其實我就希望他能安穩睡上一覺。」歸零期間，吳平盡量不打擾王維彬，只想讓他擠出時間多休息。她最大的願望是盼著退休後兩人能手牽手過上自己的生活。

幾十年來，兩人還沒一起休假出去玩過。歸零開始後，家庭聚會和朋友聚會裏也少了王維彬的身影。吳平說：「他們這些人，為長五耗盡了心血。」

發動機又停了

長征五號火箭總指揮王玨曾經是航天科技集團六院北京十一所的老所長。王維彬大學畢業後來到這家單位，與發動機產品日夜相伴，後來跟著王玨一起參與到長征五號火箭的研製中。

從1995年應用於大型運載火箭的液氧煤油發動機和液氫液氧發動機正式進人工程預研階段，到2016年長征五號首飛，中國的第一枚大火箭研製經過了二十多年。

57歲的王維彬說，YF-77是中國首次研製的大推力液氫液氧發動機，瞄準的目標推力是當時在役氫氧發動機的9倍，技術跨度大。這麼多年技術人員克服了很多困難，技術上、人才上、經費上、條件上的困難……這是很多局外人不能理解的。

2018年11月末，北京已至冬天。在此之前，3台YF-77發動機一共進行了15次試車，均順利通過考核。這次它將在地面接受工況環境最為惡劣的一次「加試」，迎來500秒的長程試車。

發動機研製方——北京十一所研製人員也在高負荷運轉。晝夜不分，甚至讓人精神面貌出現「反常」徵兆的加班狀態，已經持續了一年多，大家希望這500秒是黎明前最後的黑暗。

試車開始沒多久，氧渦輪泵的局部結構斷裂，火箭的「心臟」——發動機停止跳動。這是中國現役最大運載火箭長征五號發射失利後，出現的首次發動機地面試車失敗。

2018年11月地面試車失敗後，YF-77發動機研製團隊開始了第二次歸零，開展了一系列理論計算、試驗驗證等工作，同時發動機產品的生產、交付、試驗與優化工作並行，一切有條不紊。大家認為，這次故障定位應該找對了，就在氧渦輪泵的局部結構上。

北京十一所渦輪泵設計部主任金志磊解釋，發動機啟動後，一秒內渦輪泵就可以達到工作轉速，高溫高轉速下，「從裂縫到斷開就是眨眼間的事」，很快，渦輪栗局部結構斷掉，發動機熄火。有了這個認識，第二次歸零按計劃進行。一個週末，王維彬一反常態地對著吳平說：「咱倆去散個步吧，換換腦子。」那是漫長歸零開始以來，王維彬向妻子發出的第一個邀約。兩人繞著小區外的街道走了一圈。

第二次歸零於2019年4月告一段落。用設計師的話說，渦輪泵這次經歷了「大改」，實際就是對其局部結構進行了修改。技術人員充滿信心，勢在必得，長征五號遙三火箭的發射也被安排在2019年夏天。改進後的發動機進行了一輪試車，共3次，前兩次一切正常，又到了距離成功只有一步之遙的時刻。最後一次試車，氧渦輪泵還是出現裂紋，這讓王維彬、金志磊等人陷入崩潰。

當天晚上10時30分，長五火箭「兩總」接到了發現異常的彙報。處在風暴的中心，長五團隊的每一個人都知道，這個節點出現異常，將會產生怎樣的影響。

與此同時，王維彬也收到了一個消息，說氧渦輪泵有故障徵兆。一位年輕設計師捕捉到了這個「異常」。這好比換了一個更高倍率的放大鏡，讓原來看不到的隱患顯形了。研製團隊的第一反應是不敢相信，眼前的希望化為巨大的失望，信心所剩無幾。「難道是我們的設計方案先天不足？」挫敗讓設計師們開始懷疑一切，開始否定自我。

發動機不拆下來不踏實，這個「梗」不解決難以讓所有人安心。中國航天的鐵律是不能讓產品帶著隱患上天。長征五號火箭牽一髮而動全身，失利以來連續兩次推遲發射計劃，讓這枚火箭面臨空前的壓力。經過慎重全面的考慮，長五「兩總」達成一致：必須吃透技術。他們抓住發動機某個部件更換的機會，爭取到時間，把發動機拆解下來直面問題。

走出艱難時刻

一個產品的研發方案，往往會有好幾個，經過反復論證後，優中選優，然後開始生產。連續的失敗，讓大家開始反思——對「何為最優」的認識，會不會發生改變呢？生產條件，力學、熱學環境制約等等，這些都一直在變，當時認為最好的方案，現在是不是會帶來一些新的問題呢？是繼續沿用之前的方案，還是換個方案？問題在大家的大腦裏堆積，壓迫著他們。

北京十一所渦輪泵設計部主任金志磊也開始對最初的設計方案——一個他曾引以為傲的方案——生疑，「也許我們並沒有考慮周全」。通常情況下，火箭發動機需要一個碩大的渦輪泵來向燃燒室內壓入燃料，其重量通常要占到火箭發動機一半以上。在滿足火箭總體方案的條件下，設計師給渦輪泵進行了最優設計——盡量把渦輪泵設計得又輕又小。

問題恰恰出在了這裏。「為了追求性能，設計得太優，可靠性反而降低了。」金志磊說。同樣的YF-77發動機，同樣的渦輪泵，為什麼長征五號火箭首飛前，發動機試車時長累計3萬秒，卻沒出現問題？黃克松等設計師的理解是：「這是一個很小概率的事件，但偏偏在遙二身上暴露。」

在失利後的前兩次歸零中，設計師延長了試車時間，加嚴了環境工況，問題再次暴露。2019年4月第二次歸零鎩羽而歸時，長征五號箭在弦上，依舊不能發射。研製人員把發動機召回，仔細檢測^金志磊表示，認知邊界擴展後，設計師決定調整結構，提高可靠性。

2019年7月，YF-77氫氧發動機進行第三次歸零後的試車，一共考核了7台發動機。其中，3台為地面研究性發動機，2台用於長征五號遙三火箭發射，還有2台用於明年長征五號B遙一火箭發射。所有發動機均順利通過考核。

12月27日20時45分，長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空，隨後將實踐二十號衛星送人預定軌道，發射飛行試驗取得圓滿成功。火箭發動機噴管吐出的火焰跳躍上升，黑夜被燒開了一個洞，大火箭飛出地球，一群航天人走出了人生中的至暗時刻。

（陳立、趙總／文）