“火箭”大火箭成长记 专访长征五号系列运载火箭总设计师李东

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从2021年4月天和核心舱发射到神舟十五号任务，19个月内，中国载人航天密集实施11次发射，空间站“T”字基本构型组装建造如期完成。其中，中国空间站的“重量级”舱段——天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱都是由长征五号系列运载火箭托举升空。此前，嫦娥五号探月、天问一号探火，运送它们前往太空的，同样是长征五号系列运载火箭。《面对面》专访长征五号系列运载火箭总设计师李东。

十年磨一“箭”

2006年，中国新一代运载火箭长征五号运载火箭经过20年的前期论证正式立项，39岁的李东被任命为长征五号运载火箭的总设计师。

在长征五号系列火箭诞生之前，长征系列火箭的主力是长征二号、长征三号和长征四号。但随着中国航天的快速发展，这些火箭开始逐渐“力不从心”，其中最重要的问题就是运载能力不足，长征五号所承担的正是中国大火箭的使命和定位。

李东：当时研制长征五号火箭实际上我和总指挥身上肩负了两个责任，第一个国家的硬任务，一定要把运载能力翻一番，从8吨提到20吨，从高轨道5吨提到10吨去，这个必须完成任务；第二个还要把上一代长征火箭我们已经认识到的一些短板一些技术问题解决掉。第二块任务其实很大程度上至少有很大一部分是我们自己加给自己的，要解决这些问题，你没有办法再在上一代火箭基础上简单地改。

建造一个划时代的新火箭，长征五号在技术上面临的是众多的不确定性，而这种级别火箭的研制，放在世界范围内都是极大的挑战。

李东：我们总讲一句话，可靠性是设计出来的，可靠性不是试验出来的。我那会儿在担任总师之前，组织队伍干了一件最重要的事情，搞了一个型号全生命周期的策划。假如我用十年时间研制这么一个大火箭，这十年我要做什么？我到什么阶段必须做到什么程度？还干了一件事情，在中国火箭史上当时也是第一次干，搞了一个研制准则，把所有的中国火箭历史上出的问题，包括走的弯路，包括一些不满意的地方，比如可靠性不够强壮的地方，力度不够大的地方都归纳总结出来，写了一本研制准则。这个火箭设计时候必须要注意这些事情，必须这样搞，这个准则对整个长征五号火箭影响是非常大的。

长征五号火箭的设计直径5米，总长57米，起飞重量约878吨，起飞推力达到1000吨，各项指标远远超过上一代火箭，是长征系列火箭中个头最大、分量最重、推力最大的。但要实现设计的目标，就得直面创新可能带来的各种困难。

李东：有两个约束造成你很痛苦。第一个就是时间的约束。比如说我这个事情正常情况下你给我一年时间，我可以把它做得很好，但是现在就只有半年，半年时间拿出这个产品，风险还要受控，那你就很难受；第二个压力就是重量的压力。重量这两个字，对于一个火箭工程师来说，就像魔咒一样卡在头上。同样的事情可能如果没有重量约束很容易实现，但是有重量约束你做起来就非常困难，因为火箭自身要重一公斤就意味着将来打的卫星的载荷就会轻一公斤，所以这两个约束对于航空航天人都是共同的。

在坚持和探索中，李东和他的研制团队自力更生、自主创新，用十年的时间突破了12大类、247项关键技术，攻克了多项世界性难题，掌握了一批具有自主知识产权的新技术，新技术的比例高达90%以上，远超新型火箭新技术比例不超30%的国际通行标准。

2016年11月3日，长征五号运载火箭终于迎来了它的“首秀”。尽管过程充满波折，但最终还是取得了圆满成功。

长征五号火箭的横空出世，标志着中国运载火箭实现升级换代，是中国由航天大国迈向航天强国的关键一步，极大地增加了中国的航天运力，使中国火箭的高轨道运载能力跃升至世界同级别火箭第一。

走出908天的至暗时刻

伟大的事业从来不是一帆风顺。2017年7月2日，仅仅在长五火箭首次发射过去九个月后，长征五号遥二火箭发射失利。

记者：失败的当时，那一天在现场是一种什么感受？

李东：那个过程不堪回首，太痛苦了，因为火箭飞起来以后，开始346秒工作还很正常，包括助推器工作，助推器分离都很好，但是我们眼睛盯着那个曲线，那个曲线突然就不对了，看得特别明显。

当时，按照航天总体规划，中国航天的几大工程，包括嫦娥五号探月、中国空间站以及天问一号探火等等重大载荷，都已基本准备就绪，等待长征五号发射升空。

李东：大系统开会时候低着头，抬不起头来，因为整个系统都在等着你。特别是，什么时候最让我感觉到压力大或者最难受？如果大家上来都在批评你指责你也好，没有一个人指责你，我们除了其他系统同行之外，特别是我们的上级领导，我们院领导，我们集团公司领导，国防科工局的领导，没有一个人说批评你们，每个人都在鼓励你，都让你静下心来努力做，他们越包容你自己的心理压力负担越重。

航天有个老前辈王永志院士有一句话特别有名，火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。我们开玩笑讲嫦娥、火星就像女演员都化妆好了，女演员自己也是苦练了10年，要给观众展现她最美的那一方面的时候，你舞台没有搭起来，搭舞台的人心里有多大负担？

记者：你这不是没搭起来，你这是台塌了。

李东：台塌了，什么时候能把这个台重新搭好？这是个最大的问题。

让李东感到内疚的还有一点，就是长征五号遥二火箭发射时还携带了一颗卫星。

李东：带着五院的一颗试验卫星，也是我们国家非常先进的卫星，那个试验卫星的同志实际上原来最早的计划在7月份是不具备发射条件的，他们真的是拼了命，三班倒，24小时通宵工作，拼命地抢在靶场，干得非常艰苦，一定要赶上这个发射时间，所以他们做了很大的工作。

记者：那你心里得有多愧疚？

李东：确实是愧疚，给别人带来了不但是工作量的问题，而且带来很大的风险，你比如说嫦娥五号它2017年要打，往后推到2019年，这两年过程中它在地面的状态要不断测试，要在地面这个剖面保证卫星的良好，要做很多工作保证，包括它上面一些器件的寿命问题有可能到了临界了，要做很多很多工作，这些工作就意味着他们要承担一些额外的风险在里面。

十年间，李东带领团队跨越了研制、创新的一道道坎。如今，归零、复飞的难题又摆在了他和团队面前。但是，失利的长征五号遥二火箭掉进了平均4000米的深海，造成失利的“元凶”躲在了层层迷雾之中。

记者：找不到残骸，对你们去复盘会带来什么影响？

李东：那是有质的影响，如果找到残骸可以看到实物是什么样，找不到残骸你一切东西都是猜测，一切你的实验复现、理论计算的复现都永远差那么一点点，你只能说它最大可能是这个原因，但是你看不到实物，就不能说它确切就是这个原因。

李东这样形容当时他和研制团队的状态，就像在黑暗中行走，蹚了无数条路，却一次次发现都是死胡同。整整908个日夜，李东和研制团队承受了常人难以想象的压力和痛苦。

经过反复核查和细致论证，团队确认了问题所在并认真修正。2019年12月27日，在经历908天故障查找和改进后，长征五号遥三火箭发射成功，实现了“王者归来”。

一夜白头为了谁

长征五号遥二火箭发射失利不是李东第一次经历火箭发射失利，1996年2月15日，当时中国推力最大的运载火箭长征三号乙搭载了一颗国际通信卫星组织的国际通信卫星进行发射，火箭在升空二十多秒后随即撞山爆炸。

当天，刚刚参加工作几年的李东就在发射现场，他就站在按发射按钮操作手的身后。

李东：天亮以后看到整个失败场面非常惨烈，当天晚上发生中国航天非常有名的一件事情，我导师龙乐豪一夜白头。当时他头发跟我今天差不多，可能比我白得稍微多一些，但是第二天早上起来就全部白了，让所有人非常震撼。我觉得那时候真是高山仰止，他那会儿身体仍然是那么挺拔，腰挺得很直。脸上那种表情不像我们其他人可能都是一种发蒙的，不知所措的感觉，脸上那种非常坚毅的表情，所有的人看到他以后就有一种可以说是信心，或者一种主心骨或者一种悲壮的感觉。后来也是他领着大家一起归零，找到故障原因，改进以后最后中国长征三号甲的系列成为金牌火箭。我们天上北斗卫星主要是长征三号甲、长征三号乙这几型火箭发射成功，系列火箭发射成功。

整个火箭系统庞大而又复杂，无数个元器件中，有时仅仅某一个元器件差之毫厘，就可能导致所有的心血前功尽弃。查明1996年长征三号乙的故障原因只用了几个月的时间，故障原因李东至今记忆犹新。

李东：1996年的失败是这样的，现在回忆起来非常可惜，是一个电子元器件的偶发失效，他们开玩笑说那个元器件可能就值几毛钱，几毛钱可能就把一个好几亿的火箭和小十亿美元的卫星毁掉了，所以那次给大家教训很深刻，那里边总结出来很多质量管理方面的一些东西。

记者：亲身经历和感受当时的失败，心里面受到的冲击有多大？

李东：当时刚刚工作，那次事故之后，第一次感受到航天是可以用很残酷这个词来形容的事业。成败就在一瞬间，火箭和其他所有交通工具都不一样，我们专业术语叫不具备维修性，火箭飞行速度太快，总共就十分钟时间，起来以后地面是完全干预不了的，不能说火箭飞到半截，我们商量商量出了故障怎么给它信号，纠正它一下，不行。还有一个残酷的地方就是，其实一发箭成功与失败往往是好多年前就注定的，可能在五年前某个工人加工尺寸的时候那一刀车下去，或者八年前设计这个电路选那个电阻，选那个电容那一瞬间如果不合理，在你过后的测试过程中如果一旦不能暴露，这个隐患就等于埋在那个地方。所以火箭我们在靶场包括家里反反复复测试、分析数据，这个过程本身已经不提高它的可靠性了，有点像大夫反反复复看你X光片，给你做身体检查，并不能使你更健康，但这个过程中要发现你可能有什么样潜在的疾病隐患。

记者：钱学森钱老曾经讲过一句话，如果科学试验次次成功的话，那我们还试验它干什么？某种程度上航天的每一次发射都可以视为一次科学探索科学试验，如果从科学的逻辑来说要允许它失败，你比如说长征五号这是在逻辑范围之内的，可是如果从国家任务来讲又不允许它失败，你们怎么面对这个既合乎逻辑又不合乎逻辑的一件事情？

李东：我们工作的目的或者追求的目标就是让它不发生，把这种有可能通过试验才能发现的问题消灭在起飞前，这是我们对自己提的要求和标准。我们执行的是国家重大的任务，国家重大任务要求我们必须万无一失，所以就要把理论上允许你失败的事情，我们就要求自己绝对不能失败，一定要确保成功。

记者：过去几十年为这个火箭付出的是什么？

李东：付出的应该是自己全部的热情，全部的能力和智慧。

好了，关于大火箭成长记 专访长征五号系列运载火箭总设计师李东就讲到这。