央廣網文昌11月24日消息（記者張棉棉 吳媚苗 李子嬌）據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報導，24日早上，長徵五號遙五運載火箭在中國文昌航天發射場成功點火升空，成功將嫦娥五號探測器送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。這是長徵五號運載火箭基本型，也就是我們熟悉的「胖五」第五次「問天之旅」。
「奔火」之後又「探月」，「胖五」本領著實不小。事實上，「胖五」火箭最早立項的目的就是用來將探測器成功發射到月球上的。終於完成任務的「胖五」經歷了怎樣的變化？
作為我國首型5米芯級直徑的新一代大推力運載火箭，長徵五號自2006年工程立項以來，研製隊伍突破了以大直徑箭體結構設計製造與試驗、三型大推力發動機等為代表的12大類247項關鍵技術，解決了複雜力熱環境、大推力火箭發動機燃燒不穩定抑制等世界性難題，掌握了一批具有自主智慧財產權的新技術，可將約25噸的有效載荷送入近地軌道，或者將14噸的有效載荷送入地球同步軌道，其運載能力、運載效率等重要性能指標均居世界先進水平。航天科技集團一院長徵五號運載火箭主任設計師黃兵說：「長徵五號在研製初期，本身的使命也是瞄著要盡最大的能力去為我們國家的深空探測作努力和作貢獻。包括月球探測、火星探測，乃至後面空間站的建設，實際上從一開始就已經作為長徵五號的一個使命和責任在裡頭。」
此次「胖五」要護送的小夥伴嫦娥五號總重量8.2噸，要把這麼重的太空飛行器安全、穩妥地推送到月球軌道，「胖五」是怎麼做到的呢？
首先，它的力氣要夠大。俗話說，一個籬笆三個樁。一枚好「箭」四個幫。「長五」火箭是我國首個採用助推器支撐的捆綁火箭，4個直徑為3.35米的助推器，各自相當於一枚單級運載火箭。四個「幫手」一起為「長五」提供90%以上的起飛推力，這才能將嫦娥五號探測器送到地月轉移軌道。特別是助推器，採用的是目前國內最先進的「斜頭錐」結構。黃兵介紹說：「實際上你把它放平了，它的形狀就跟高鐵差不多。高鐵為什麼要設計成這樣一個形狀？因為流線型阻力最小。第二，它會提升一些運載能力。第三，氣流流動環境好了以後，它產生的噪音也會小很多，加上裡面的一些設備，環境好了，工作起來也高興一些。再加上從美學上來講，我們確實覺得也挺漂亮的。」
第二，它還要選擇最優線路。本次任務發射窗口受地月移動規律影響，窗口期較短，只有三天——11月2天，12月1天。常規下，一枚火箭有一條軌道就行了，這次「胖五」則優化了設計。每天連續50分鐘的主份和備份多彈道奔月發射方案，稱為「窄窗口多軌道」設計。航天科技集團一院長徵五號火箭總體副主任設計師李平岐解釋說：「為了拓展發射窗口，儘量確保我們整個工程任務的實施，每條彈道可以覆蓋10分鐘的一個窗口，這樣通過這5條彈道，可以實現50分鐘的一個發射窗口。」
也就是說，如果在第一個10分鐘內發射，選擇第一條軌道，如果在第二個10分鐘內發射，就選擇第二條……可根據發射時間通過軟體自動選擇發射軌道。黃兵說，這樣不但能減少軌道偏差的修正次數，而且「胖五」也給嫦娥五號省了不少力氣。他說：「給我們的月球探測器提供一個最佳的位置，讓它到天上去以後省最多的能量，來供它以後的飛行用。我們這個技術相當於是已經在火星探測器上首先得到一個初步的驗證了。」
第三，它還要掌握一個高難度動作——長時間滑行。點火升空後，「胖五」要飛行2000多秒才能夠到達地月轉移軌道。而滑行是指火箭主發動機關機後，火箭靠慣性向前飛行。聽上去絲毫不費力氣，但實際上，長時間滑行對一枚火箭特別是零下200多度的「冰箭」來說，可是個不小的考驗。航天科技集團一院長徵五號副總設計師朱曦全解釋說：「從長徵五號火箭二級發動機一次關機到再次點火，中間要間隔最長約935秒。在這一開一關之間，『大火箭』需要完成箭體姿態調整、真空狀態下推進劑沉底、低溫發動機二次啟動前預冷等工作，動作非常多。另外，滑行時間越長，火箭在空間輻射影響下的環境變化更加複雜，低溫推進劑溫度和貯箱承受的壓力也在不斷地變化，設計人員在研製階段對『大火箭』長時間滑行適應性開展了深入細緻的研究工作。」
除了這些，「胖五」為了讓嫦娥五號的乘坐體驗更好，研製人員還開展了大量的器箭聯合試驗和分析，對它們所處的電磁環境、力學環境、機械接口進行了多輪綜合優化。還採用了一種低衝擊分離裝置，為嫦娥五號定製了專屬座椅。朱曦全說：「既要讓火箭與探測器的固有頻率錯開，彼此之間更『默契』，不產生共振，同時還要讓嫦娥五號坐得舒舒服服、穩穩噹噹。」
這樣一枚智能又貼心的「胖五」火箭，可以說是幾經波折才能完美蛻變。
2017年7月2日，長徵五號遙二運載火箭在飛行時出現異常，發射任務失利。此後，經過排查，發現問題出在大推力的氫氧發動機上。航天科技六院長徵五號火箭副總設計師王維彬介紹，多年來，在經歷了消耗12臺發動機的地面試車、7000多秒的考核之後，如今科學家們可以有信心地說，「胖五」的發動機很靠譜。王維彬說：「我們現在基本上對我們自己動力的判斷，可能小問題不可避免，甚至一些參數飛行完了或者地面試車完了，有時候還解釋不清楚。但是宏觀上，對結構、對產品沒有造成破壞，還能工作，比如在天上從一個點火到關機，500秒是沒問題的。」
而從火箭總體來看，「長五遙二」任務失利之後，到「長五遙三」再度復飛，中間曾經歷過200多個大項的優化。如今，黃兵介紹說，從長五遙四到遙五，只經歷了30多處小項的更改，甚至團隊人員也極少變動。這也標誌著「長五」系列運載火箭的基本型已經越來越優化，也越來越成熟。黃兵說：「現在這個階段我們是控制這種基礎狀態變化的，哪怕是一根管路變，我們都會把它當成一個技術上的變化。實際上它就是圍繞著一個彈道的變化，引發了幾個硬體參數上的裝訂，軟體上一條語句的修改，它是這種性質的，都是一些適應性的變化。」
如今，「胖五」代表了我國運載火箭科技創新的最高水平，不僅填補了我國大推力無毒無汙染液體火箭的空白，使我國火箭運載能力進入國際先進行列，更是我國由航天大國邁向航天強國的重要標誌，為我國新一代運載火箭系列化、型譜化發展奠定了堅實技術基礎。朱曦全表示：「『十四五』期間，長徵五號運載火箭還將為我國載人空間站建設貢獻力量，計劃在未來2—3年內，應用長徵五號B運載火箭，發射載人空間站的核心艙和試驗艙，完成載人空間站的主體建設。」