央视:嫦娥六号带回月背样品,靠100多台3D打印航空发动机接力完成

2024年7月23日，在央视 CCTV 13 频道《朝闻天下》节目中，揭秘了嫦娥六号是如何成功历经了发射、地月转移、落月、上升、交会对接以及返回等多个过程，带回了人类首份的月背样品的，原来这些过程是靠着超过100台航天发动机不断接力来完成的。而且这些新型的火箭发动机中60%以上的零部件都可以通过3D打印来生产。

100多台航空发动机助力“嫦娥”奔月

5月3号 嫦娥六号成功发射，在进入太空的这2,200多秒主要由火箭来提供动力，发射嫦娥六号的长征五号火箭上共有30台发动机，他们一起助力将嫦娥六号送到地月转移轨道。

进入预定轨道之后这就都要靠安装在嫦娥六号身上的77台发动机，这台7,500牛变推力发动机，在落月期间发挥了重要的作用。

中国航天科技集团李建华介绍：“这个发动机就是探月工程的7,500牛可变推力发动机，下面这部分是喷管，我手上这两个主要零件，就是装配到喷管的上端，主要的作用就是控制推进剂进入燃烧室的量的大小，来实现发动机的可变推力。”

这款7,500牛发动机是为嫦娥三号着陆月球而研制的，它在嫦娥三号任务之后还陆续帮助嫦娥四号、五号、六号实现了月球软着陆，在嫦娥六号完成月面采样后，装有月背样品的上升器，需要从月球表面起飞，这就轮到3000牛发动机发挥作用了。

嫦娥六号任务非常复杂，既要落月探测又要采样返回，除了7,500牛变推力发动机3000牛发动机，嫦娥六号上还有150牛、25牛、10牛等多种类型的发动机，在姿态控制交会对接等过程中发挥了重要作用，在参与嫦娥六号任务的100多台发动机当中，火箭发动机提供的动力是最大的。作为火箭的动力支援，发动机的研制工作极其复杂，工作环境极为苛刻，随着中国航天进入常态化高密度发射火箭，对发动机的需求也越来越大，那如何高效率、高质量的制造火箭发动机？又有哪些新技术的加持？

近百台金属3D打印机，制造60%发动机零部件，合格率95%以上

近日总台央视记者来到我国火箭发动机的主要研制地，航天科技集团第六研究院，在这个生产火箭发动机零部件的厂房，记者看到这里所有零部件都采用3D打印技术来制造，过去人工至少要50小时制造的一个零件，现在用3D打印只需要10小时。在这个厂房中，近百台金属3D打印机根据发动机设计图纸昼夜不停地进行着生产，从这里出厂的零部件将会被用于组装火箭发动机，通过3D打印技术让发动机的生产周期更短，制造工序简单、可靠性更高，并且还能节省大量的原材料。

中国航天科技集团周亚雄介绍说，这是我们发动机上的壳体，因为火箭发动机它适应工况比较高，它既要承压又要保证它的使用的力学性能，所以说现在我们就用3D打印，就相当于把它集成化设计，然后实现它能一体化成型。

记者在这里采访发现，现在新研制的火箭发动机60%以上的零部件都可以通过3D打印来生产。这样使得发动机研制效率大幅提高，此前发动机很多零部件几乎是人工搓出来的孤品，有了新技术的加持，火箭发动机逐渐从工艺品转型为工业品。

中国航天科技集团张鹏表示：“早期的铸造的合格率受限于咱们的技术水平只能达到30%左右，3D打印技术的研发和突破现在合格率能达到95%以上。”

如果说 3D打印提升的是火箭发动机的制造技术，那数字化的应用就是火箭发动机研制效率大幅提升的代表，以前设计发动机靠的是手绘图纸或二维制图，而随着数字化水平的提高，现在发动机的设计已经开始全面采用三维模型，研制周期大幅缩短。

中国航天科技集团李程表示：“采用这种数字化的这个手段以后，个产品的迭代速度是更快的，可以在这个数字化的这个世界里面进行多轮次的这个仿真计算，确保在物理世界上实现一次成功，支撑了更大推力的液体火箭发动机的研制工程。”

中国航天科技集团李斌表示：“火箭发动机作为核心关键技术的代表，它也牵引了这些工业技术水平的提高，火箭发动机需求配套的一些材料、制造工艺、设备水平也在提高，相辅相成，促进了我们现在整体研制水平的提高。”

来源：CCTV13