央視:嫦娥六號帶回月背樣品,靠100多臺3D打印航空發動機接力完成

2024年7月23日，在央視 CCTV 13 頻道《朝聞天下》節目中，揭秘了嫦娥六號是如何成功歷經了發射、地月轉移、落月、上升、交會對接以及返回等多個過程，帶回了人類首份的月背樣品的，原來這些過程是靠著超過100臺航天發動機不斷接力來完成的。而且這些新型的火箭發動機中60%以上的零部件都可以通過3D打印來生產。

100多臺航空發動機助力“嫦娥”奔月

5月3號 嫦娥六號成功發射，在進入太空的這2,200多秒主要由火箭來提供動力，發射嫦娥六號的長征五號火箭上共有30臺發動機，他們一起助力將嫦娥六號送到地月轉移軌道。

進入預定軌道之后這就都要靠安裝在嫦娥六號身上的77臺發動機，這臺7,500牛變推力發動機，在落月期間發揮了重要的作用。

中國航天科技集團李建華介紹：“這個發動機就是探月工程的7,500牛可變推力發動機，下面這部分是噴管，我手上這兩個主要零件，就是裝配到噴管的上端，主要的作用就是控制推進劑進入燃燒室的量的大小，來實現發動機的可變推力。”

這款7,500牛發動機是為嫦娥三號著陸月球而研制的，它在嫦娥三號任務之后還陸續幫助嫦娥四號、五號、六號實現了月球軟著陸，在嫦娥六號完成月面采樣后，裝有月背樣品的上升器，需要從月球表面起飛，這就輪到3000牛發動機發揮作用了。

嫦娥六號任務非常復雜，既要落月探測又要采樣返回，除了7,500牛變推力發動機3000牛發動機，嫦娥六號上還有150牛、25牛、10牛等多種類型的發動機，在姿態控制交會對接等過程中發揮了重要作用，在參與嫦娥六號任務的100多臺發動機當中，火箭發動機提供的動力是最大的。作為火箭的動力支援，發動機的研制工作極其復雜，工作環境極為苛刻，隨著中國航天進入常態化高密度發射火箭，對發動機的需求也越來越大，那如何高效率、高質量的制造火箭發動機？又有哪些新技術的加持？

近百臺金屬3D打印機，制造60%發動機零部件，合格率95%以上

近日總臺央視記者來到我國火箭發動機的主要研制地，航天科技集團第六研究院，在這個生產火箭發動機零部件的廠房，記者看到這里所有零部件都采用3D打印技術來制造，過去人工至少要50小時制造的一個零件，現在用3D打印只需要10小時。在這個廠房中，近百臺金屬3D打印機根據發動機設計圖紙晝夜不停地進行著生產，從這里出廠的零部件將會被用于組裝火箭發動機，通過3D打印技術讓發動機的生產周期更短，制造工序簡單、可靠性更高，并且還能節省大量的原材料。

中國航天科技集團周亞雄介紹說，這是我們發動機上的殼體，因為火箭發動機它適應工況比較高，它既要承壓又要保證它的使用的力學性能，所以說現在我們就用3D打印，就相當于把它集成化設計，然后實現它能一體化成型。

記者在這里采訪發現，現在新研制的火箭發動機60%以上的零部件都可以通過3D打印來生產。這樣使得發動機研制效率大幅提高，此前發動機很多零部件幾乎是人工搓出來的孤品，有了新技術的加持，火箭發動機逐漸從工藝品轉型為工業品。

中國航天科技集團張鵬表示：“早期的鑄造的合格率受限于咱們的技術水平只能達到30%左右，3D打印技術的研發和突破現在合格率能達到95%以上。”

如果說 3D打印提升的是火箭發動機的制造技術，那數字化的應用就是火箭發動機研制效率大幅提升的代表，以前設計發動機靠的是手繪圖紙或二維制圖，而隨著數字化水平的提高，現在發動機的設計已經開始全面采用三維模型，研制周期大幅縮短。

中國航天科技集團李程表示：“采用這種數字化的這個手段以后，個產品的迭代速度是更快的，可以在這個數字化的這個世界里面進行多輪次的這個仿真計算，確保在物理世界上實現一次成功，支撐了更大推力的液體火箭發動機的研制工程。”

中國航天科技集團李斌表示：“火箭發動機作為核心關鍵技術的代表，它也牽引了這些工業技術水平的提高，火箭發動機需求配套的一些材料、制造工藝、設備水平也在提高，相輔相成，促進了我們現在整體研制水平的提高。”

來源：CCTV13