这就是长五精神

“据鞍横剑，碧水银滩策马看。枕戈而眠，涛语椰香入帐帘。旌旗漫卷，袍泽琼崖战合练。鼙鼓惊天，群英龙楼送新船。

斗转星换，十年终铸成巨箭。甘苦暑寒，波折历罢捷报传。初心不变，今日梦筑空间站。更待来年，鲲鹏扶摇九重天！”

年5月5日夜，长征五号系列火箭总设计师李东写下了这首《减字木兰花·贺长五B首飞》。

长征五号B运载火箭从年正式立项研制，型号队伍历经近10年鏖战，又在决战前顶住了抗疫“保卫战”，终获首飞胜利。

放眼长五系列火箭研制全程，自年长征五号运载火箭立项，乃至更早的年启动论证，无数个日夜里，几代长五人呕心沥血铸巨箭，也铸就了“技术精湛、作风精细、操作精准、分析精确、合作精诚”的“五精”精神。

这种精神已融入团队成员的血液，成为他们攻坚克难、协同创新的不竭动力。

技术精湛——

风云际会谋跨代

技术追求无止境

长征五号系列火箭第一总指挥李明华常说，长五系列火箭是“梦想之箭”，是实现航天强国梦想的“顶梁柱”。

从大型高轨卫星到月球采样返回、火星着陆巡视探测器，都要由长五发射；从空间站核心舱、实验舱到后续模块，都要靠长五B火箭托举。

从大推力发动机、大直径箭体结构到国际先进的控制系统，中国运载火箭技术的一系列跨越，乃至相关领域材料、工艺、装备的升级，都要通过长五工程来牵引。

跨代工程、圆梦工程，非技术精湛者恐难为之。所谓精湛，不仅要通晓并应用前沿技术，还要顶得住攻关中的质疑与压力，同时也要平衡好先进技术与工程总体目标的关系，有所为，有所不为。

于是，一群有梦想、善创新、肯实干的人被集结起来。

分管长五系列火箭控制系统的副总设计师李学锋是原中国航天工业总公司一院12所（今航天科技集团一院12所）引进的第一名博士后，也是把数字化控制系统引入型号的第一人。“当时质疑声很大，我们顶着压力干，最终取得了成功，推动了控制系统的跨越式发展。”李学锋说。

年，李学锋被调到长五队伍，一干就是13年。他带领团队系统攻克、应用了总线控制等一系列关键技术，采用系统级冗余设计，为长五系列火箭打造了技术水平、可靠性均位居国际先进之列的“超级大脑”。由于注重产品化，长五、长五B火箭控制系统硬件完全通用、软件也无需大改动，这也进一步提高了产品的可靠性。

在长五系列火箭团队中，还有许多人像李学锋这样，收起光环，躬身加入，默默耕耘10余年，又创造出新的“传奇”。除了设计师，也有技能大师，比如这次在海南带队连续奋战数月的“大国工匠”、国家级总装总测技能大师、航天科技集团一院厂天津火箭公司总装车间副主任崔蕴。

有人说，崔蕴是火箭总装总测的“通才”“帅才”，还有人说，没有崔蕴，大火箭可能都立不起来。外行人会问：不就是把火箭一块块拼起来吗，有那么难？内行人则会问：总装总测包罗万象，崔大师是怎么学通、干通的？

“总装是火箭设计的最终实现，装配过程中的丝毫问题，都可能给火箭飞行造成不可估量的影响。干总装，不能光看自己这一摊，还要全面了解火箭各个方面的知识，触类旁通，才能总装出完美的火箭、向设计部门提出更优的改进意见。”崔蕴说道。

除了带着传奇经历的前辈，更有一大批胸怀梦想的年轻人，技术过硬是他们加入长五团队的门槛，而对这份事业的热忱，则是他们技术更加精进的动力。

今年是一院一部长五火箭总体副主任设计师刘秉干航天的第10年，他大部分时间都扑在长五上。刘秉表示，干全新的型号，会面临一道又一道难题，“解题”的过程很痛苦，但柳暗花明的一刻也因此更令人振奋。责任感与好奇心，让他们对技术更加执着。

作风精细——

风场遍算十年整

“巨箭”跃上东南方

如果说燃料、贮箱、发动机是火箭的血肉、骨骼，控制系统是火箭的大脑，那么弹道就是火箭的基因。要划出一条最优路线，火箭弹道总体设计师必须掌握火箭在飞行中各个时刻自身状态与外界环境状态的细微变化——火箭燃料用了多少？重量减轻了多少？周边的风向风速是多少？

一院一部余梦伦班组承担着长五系列火箭弹道总体设计工作。这是我国第一个以院士命名的班组，几十年来，班组成员拿出一条条经典弹道，把长征火箭的实力发挥到极致。

长五火箭主打地球同步转移轨道，轨道面接近赤道，通常向东飞。而载人飞船、空间站的轨道面与赤道的夹角很大，所以长五B火箭要向东南方向飞。

弹道总体设计师介绍，中国文昌航天发射场与西昌卫星发射中心同处于西风带，但西昌纬度更高，常年有稳定吹向东方的大风；文昌则处于西风带边缘，风小了，风向就容易乱。若不把高空风的脾气摸透，无法顺风而行，即便壮如长五，上天也有“折断”的风险。

怎么才算摸透？

弹道总体设计师把整整10年的文昌春季实测风场数据拿来，用火箭标准弹道进行数学仿真“打靶”，记录下每次试验的数据并统计分析。伴随着“火箭”在虚拟世界中的一次次御风而起，文昌高空风的秘密逐渐被揭开——

在95%的风场条件下，火箭采用标准弹道即可安全飞行；另有5%的风场条件较恶劣，风很大，要对这些风的风速、风向进行统计，据此设计双向风补偿程序，进行风修正，也就是让火箭转个程序角，调整自身姿态以适应风向，就像人在大风中走路时根据风的方向转转身、躬躬腰。在这%之外，10年不遇的恶劣风条件也有可能出现，这个时候，他们会当场根据实际风场生成一条风修正弹道，尽可能保证火箭按时起飞。

操作精准——

中国最大整流罩

严丝合缝“零误差”

在许多人看来，火箭是身着坚硬铠甲的巨人，其实，为了尽量减重，大部分火箭外壳又薄又软，有的甚至薄如蛋壳；有的部段在总装之前，如果不拿维持标准形态的架子固定，就会“瘫”在地上；拿起放下时，还会出现“颤颤巍巍”的“呼吸现象”，给总装对接带来困扰。整流罩，就是最轻、最薄、最软的部段之一。

长五B火箭的整流罩还创造了国内最大的纪录，高达20.5米，比长五火箭整流罩高8米，直径达5.2米，“呼吸现象”也最明显。而要保护好新飞船试验船以及后续空间站舱段，整流罩总装必须达到严丝合缝“零误差”。

怎么才能把活干到最精准？一院厂天津火箭公司总装车间的骆鑫生接到长五B火箭整流罩发射场总装指挥任务的那一刻，头脑中就开始反复琢磨这个问题。而那时，他还在文昌执行长五遥三火箭任务。

虽然从年就带队赴发射场执行总装任务，但干整流罩，骆鑫生还是第一次。一上手，就是中国最大的整流罩。

这么重的任务交给“新手”能行吗？崔蕴透露了他的考量：“骆鑫生干活仔细、善琢磨，指挥能力也可以，长五遥三等任务干得都不错。”同时，以往长五火箭整流罩都是车间总装二组在干，骆鑫生是一组组长，这次干成了，车间就又可以增添一支有驾驭大整流罩经验的队伍了。

要想把活干得精，必对产品摸得清。整流罩的每一处结构、尺寸，骆鑫生都烂熟于心——在整流罩的纵向分离面的细管里，要插入40多米的导爆索，这是整流罩分离的关键，丝毫不能损伤；个凹口螺栓用来固定分离面，上面的保护壳还有4个小螺栓，每个螺栓允许加的力矩仅6牛，稍有误差都可能影响分离……他把整流罩总装的过程在头脑中模拟了无数遍。

借鉴经验也很重要。骆鑫生向二组的同事请教整流罩总装方法、难点，并把自己的思考结合同事的经验，制定出精细的实施方案，向自己的队员们交底。

骆鑫生鼓励队员们开展头脑风暴。队员是总装工作的主角，他们发挥各自专长，群策群力，解决了许多总装过程中的突发问题，把装配精度干到极致。

在总装现场，不仅有崔蕴大师，还有一位经验丰富、年逾古稀的老专家吴宏恩，两位前辈把自己的经验传授给年轻人，并针对总装中遇到的难题随时进行指点。

这次任务包括长五B合练与首飞，团队装两次、拆一次，相当于干了三发箭的整流罩，但仍能保证高质量、按节点完成。

在长五B首飞过程中，两瓣七层楼高的整流罩准时分离，动作干净利落。

分析精确——

传力脉络重拓扑

“胖五”减肥变“壮五”

“胖五”是大家给长五系列火箭的昵称。不过，在设计师们眼中，长五系列火箭就是自己的孩子，当家长的都希望孩子又壮又帅，想方设法帮孩子减掉“赘肉”。

“尤其是对于长五B这个构型。”八院长五系列火箭项目办主任张修科介绍，以往火箭有二级甚至三、四级，一级、助推器减重对提高运载能力的贡献不是特别明显。可长五B只有一个芯级，假如助推器能减公斤，火箭就能多送约公斤东西上天。

但是，火箭在初始设计时就很注重减轻重量了，再想减必须精确分析，否则有可能降低火箭可靠性，甚至影响成败。

八院长五系列火箭助推器团队把目光投向了本型号的特有的斜头锥。这里是把数百吨推力传递给芯级的地方，为了抗住劲，捆绑点及周边的“筋骨”设计得很瓷实。不过，团队成员经过仔细分析，发现了既扛劲、又减重的两全法。

“助推器捆绑连接处受到的局部弯矩很大，就像一个人单肩扛重物，肯定不舒服。”张修科介绍，“若用杠杆原理，在捆绑连接处延伸出一根‘扁担’，变单肩扛为双肩挑，这不就轻松多了吗？”

“另外，助推器头锥初始设计的时间已过去10多年了，那时候传力计算分析方法的效率较低，为了提高可靠性，还会在设计过程中再‘找补’。”八院长五系列火箭产保副经理吴小军介绍，“如今，我们采用更先进的软件进行拓扑优化，找到最简洁的传力方式，并把理想的拓扑优化结果工程化，变成可以实际造出来的产品。在复杂结构件的生产方式上，我们淘汰了化铣工艺，采用机械加工，进一步提高加工精度。”

团队在捆绑连接处、气瓶、管路等方面开展的减重工作，共为4个助推器减轻了约公斤，火箭由此增加的运力，相当于3颗东方红一号卫星的重量。

除了减重，助推器团队近两年还开展了一系列“再分析、再设计、再验证”工作，对增压输送管补偿器等进行改进，目的都是为了让长五B火箭更壮，飞得更棒。而这些改进成果，将应用在全系列长五火箭中。

合作精诚——

各系统完美协同

大推力直接入轨

作为航天复杂巨系统工程，长五系列运载火箭的研制离不开各系统、各专业乃至各行业的通力合作。而长五B火箭首飞验证的大推力直接入轨技术，就是各系统精诚合作的典型代表。

以往火箭末子级的主发动机推力较小，与推力更小的姿态控制发动机配合，共同对航天器入轨前的位置、姿态进行微调。而长五B火箭只有一个芯级，两台氢氧发动机的总推力达到百吨级，从地面点火一直工作到把航天器送入轨道，还要实现航天器高精度入轨，难度极大。

氢氧发动机要“打全场”，首先要确保可靠性，而验证可靠性，就需要批量生产发动机、进行大规模的地面试车。在生产方面，一院厂发动机生产、装配等车间24小时多班倒，这道工序开始干，下一道工序的操作者已经上岗了，不让产品等人，而是让人等产品，连“大国工匠”高凤林都会凌晨上岗，亲手焊接发动机部件。

在试验方面，六院所氢氧发动机地面试车团队反复分析试验系统组成、试验流程、系统转换流程，采取工作时间量化、碎片时间利用、部分工作并行等措施，边施行、边调整，最终完成了对试验流程的优化，使单次试验准备周期缩短了一半以上，试验系统转换周期也缩短了一半，试车效率大幅提高，让发动机可靠性得到充分的地面验证。

除了提高可靠性，发动机“后效”也是影响精确入轨的重要因素。火箭发动机“后效”就像燃气灶关闭后的“余火”，对航天器精确入轨带来不可控因素。六院北京11所氢氧发动机设计团队分析出发动机“后效”的估计值；一院长五系列火箭控制系统团队要充分考虑“后效”的误差，通过数学仿真“打靶”模拟上万种情况，验证制导控制率设计的正确性；弹道总体设计也要考虑发动机“后效”的偏差，完善弹道设计方案……

在各大系统的共同努力下，长五B火箭首飞即实现大推力直接入轨，精度堪称“正中靶心”，在太空刻下长五团队“五精”精神的印记。