“经过两年多的归零和验证工作,研制团队攻克了发动机技术难关,解决了问题,消除了隐患,认识水平和技术能力都得到了进一步的提高”,长征五号火箭总指挥王珏表示。

  在完成发动机问题归零的同时,长五火箭的技术改进和可靠性提升工作也实现了突破。“火箭各系统都深入开展了再分析、再设计和再验证的‘三再’工作,全面审视在设计、产品以及过程控制等方面的工作有效性。一方面围绕设计全链路清理、飞行任务剖面和环境适应性等线索开展正向检查确认,解决全面性问题;另一方面以问题为导向,针对故障调查中发现的薄弱环节,开展设计简洁性、角焊缝复查、铸件质量、频率管理和产品动强度再复核等方面的反向回归检查确认,有针对性的发现问题、解决问题”,长征五号火箭总设计师李东介绍道。

  “长五遥三火箭在遥二火箭的基础上,进行了200余项技术改进,其中比较重大的技术改进有9项,包括发动机设计改进、长排整流罩设计改进、利用系统调节方案改进等”,长征五号火箭副总设计师杨虎军称。

  长五遥三火箭在遥二火箭的基础上,进行了200余项技术改进

  成功背后,经历“一波三折”

  从发射失利到成功,长五火箭用了30个月,在大家焦急等待“胖五”归来的900多个日夜中,长五研制团队在攻克氢氧发动机技术难题中不断提升技术认识。

  长五遥二火箭失利后,经过100余天的故障排查与定位以及180余天的试验验证,长五遥二火箭失利的原因终于确认,是由于火箭芯一级氢氧发动机在复杂力热环境下,局部结构发生异常,发动机推力瞬时大幅下降,致使发射任务失利。

  “在归零过程中,通过建立故障树,对50多个可能造成推力下降的事件进行了逐一的排查,最终确认了故障的最大可能原因,”李东指出,“此后,根据故障调查的结论,对芯一级氢氧发动机进行了设计改进,从结构、材料和工艺等方面都采取了相应的改进措施,提高了对飞行环境的适应性。”

  去年11月30日,改进后的芯一级氢氧发动机在长程试车过程中出现问题,根据故障原因,研制团队对发动机的局部薄弱环节进行了改进,提高了结构的动强度裕度。改进后的产品于2019年2月顺利通过了两次长程试车验证。

  然而,走向成功的道路上总是充满荆棘。今年4月4日,在长五遥三火箭的总装工作进入到最后阶段时,一台用于后续任务的芯一级氢氧发动机在试验数据分析过程中,发现了“异常振动频率”。为此,研制人员顺藤摸瓜,找到了问题的“症结”所在。“发动机局部结构对复杂力热环境非常敏感,容易引起共振,且一旦激发,不易衰减。”李东解释说。