由于航天竞赛第二轮结果已经出来，因此，林飞宇的第三次样机测试也变成可有可无的测试。不过，林飞宇还是全力以赴。
在准备第三次测试的日子中，一天试飞员付莱特找到了林飞宇，对林飞宇：“队长！我想在第三次样机测试中亲自飞行！”
“不行！你是怎么回事？不是好了要在第三轮正式载人飞行中，才能够载人飞行的吗？”林飞宇不同意。
“哎，队长，求求你了！在竞赛过程中，我除了打打下手，做做测试，没有什么太重要工作可以做。都闷死我了！”付莱特哀求道，“而且，我已经检查过飞船的测试结果，完全符合载人要求。而且，如果可以载人，那测试结果不是更加准确吗？我检查过飞船的安全措施，非常完善，安全性是没有问题的。”
“还是算了吧！”林飞宇也有点心动，不过一想，自己答应了，天工航天可不一定答应啊，“就算我答应，天工航天那边也不准啊？”
“嘿嘿！队长，只要你答应了，那我就去求组委会去！”付莱特一副胸有成竹的样子。
“好吧，如果组委会答应，那我也没有问题。不过，由于航天服没有研制出来，你上天后一定要小心，要按照地面的指示工作，绝对不能做任何危险地事情。还有，你从现在开始，就要做大量的模拟训练！”林飞宇答应了。
付莱特居然还是服了大赛组委会，同意了他搭载第三次样机升空。不过，要求付莱特签订了一份生死协议，明付莱特是自愿升空，所有风险都由他自己承担。
终于到了第三次样机发射的日子。飞宇号火箭及飞船缓缓地从一号组装车间移动到发射架。这次的飞宇号明显比第二次样机时大了几倍！身高高了一倍，火箭身体等都粗了一倍！几乎所有尺寸都大了一倍！而飞宇号飞船和第二次样机的样子改动很大，分为驾驶舱、工作生活舱和备用逃生舱三部分。内部空间也增大了很多！
飞船和火箭树立在发射架后，付莱特穿上了飞行服，在工作人员的帮助下，进入了飞船，坐到驾驶舱中。一切准备就绪后，发射开始！还是和第二次样机一样，一级火箭、二级火箭顺利地回收，而飞船也顺利地进入了太空轨道！
火箭发射场控制中心内，付莱特的影像顺利地传送到了3d大屏幕上。付莱特得意地向队友挥手和问好，兴奋地：“队长！我终于进入太空了！”
“严肃点！做好自己的工作！”林飞宇严肃地告诫付莱特。
付莱特马上就收敛了一点，开始按照测试程序进行各项工作。随着测试工作的开展，大量测试数据源源不断地发回控制中心。林飞宇和队友都紧张地分析各种数据，尽力确保付莱特能够安全回来。
经过了7天的飞行，飞宇号飞船启动了回归地球的航程。首先，飞宇号驾驶舱脱离工作生活舱。工作生活舱作为轨道舱，将继续留在轨道。飞宇号驾驶舱和第二次样机比较象，是一个类航天飞机的样子。经过一系列的返回步骤，飞宇号驾驶舱顺利地返回了地球，稳稳当当地落在了航天发射场！全世界看直播的观众都欢呼起来！当付莱特在工作人员的帮助下，走出飞船的那一刻，林飞宇的心才放了下来。
第三次样机测试还没有完成。轨道舱仍然留在空中，继续进行测试。在付莱特返回地面的第二天，林飞宇进行了逃生舱返回地面测试。逃生舱是一个很小的密封舱，基本上没有动力，差不多是仅仅依靠自身的形状，进行返回。逃生舱和轨道舱脱离后，启动了制动发动机，进入了大气层。经过摩擦减速后，又开启降落伞，准确地落在了预定的海域上，由天工航天的搜索船打捞回来。经过检测，打捞回来的逃生舱完全没有问题，逃生舱测试也成功了！
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