導(dǎo)讀：3D打印已經(jīng)成為航空航天領(lǐng)域不可或缺的重要制造方式。中國(guó)航天科技集團(tuán)表示，通過(guò)3D打印技術(shù)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了顯著飛躍：超過(guò)60%的零部件通過(guò)3D打印制造，合格率從30%提升至95%，生產(chǎn)時(shí)間從50小時(shí)縮短至10小時(shí)。

2024年7月24日，據(jù)資源庫(kù)了解，6月25日14時(shí)7分，嫦娥六號(hào)攜帶月球背面樣品成功返回地球，歷時(shí)53天、38萬(wàn)公里的太空往返之旅，創(chuàng)造了中國(guó)航天新的世界紀(jì)錄。

嫦娥六號(hào)任務(wù)歷經(jīng)發(fā)射、地月轉(zhuǎn)移、落月、上升、交會(huì)對(duì)接以及返回等多個(gè)階段。在這次任務(wù)中，超過(guò)一百臺(tái)航天發(fā)動(dòng)機(jī)共同接力，為嫦娥六號(hào)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支持。近日，中國(guó)航天科技集團(tuán)在接受央視采訪(fǎng)時(shí)透露了這些關(guān)鍵發(fā)動(dòng)機(jī)和背后的技術(shù)突破，讓我們一起來(lái)梳理一下。

發(fā)射及探測(cè)：多種發(fā)動(dòng)機(jī)的高效協(xié)作

5月3日，嫦娥六號(hào)在長(zhǎng)征五號(hào)火箭的助力下成功發(fā)射。在進(jìn)入太空的2200多秒時(shí)間里，長(zhǎng)征五號(hào)火箭上的30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)齊心協(xié)力，將嫦娥六號(hào)送上了地月轉(zhuǎn)移軌道。這一階段，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)勁動(dòng)力至關(guān)重要，確保了探測(cè)器順利進(jìn)入預(yù)定軌道。

進(jìn)入預(yù)定軌道后，嫦娥六號(hào)的動(dòng)力主要依靠自身攜帶的77臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。這次任務(wù)非常復(fù)雜，既要完成落月探測(cè)，又要進(jìn)行采樣返回。嫦娥六號(hào)配備了7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)、3000牛發(fā)動(dòng)機(jī)，以及150牛、25牛、10牛等多種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)，它們?cè)谧藨B(tài)控制、交會(huì)對(duì)接等過(guò)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

3D打印一體化成型：高效節(jié)材，性能卓越

在探月任務(wù)背后，3D打印技術(shù)為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的制造帶來(lái)了革命性的變化。在生產(chǎn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的廠(chǎng)房?jī)?nèi)，所有零部件都采用3D打印技術(shù)制造。過(guò)去人工至少需要50小時(shí)才能制造的一個(gè)零件，現(xiàn)在通過(guò)3D打印只需要10個(gè)小時(shí)。

廠(chǎng)房?jī)?nèi)，近百臺(tái)金屬3D打印機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)圖紙晝夜不停地生產(chǎn)。從這里出廠(chǎng)的零部件用于組裝火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)3D打印技術(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)周期更短、制造工序更簡(jiǎn)單、可靠性更高，并且還能節(jié)省大量的原材料。

中國(guó)航天科技集團(tuán)的周亞雄表示，3D打印技術(shù)讓發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件能夠?qū)崿F(xiàn)集成化設(shè)計(jì)和一體化成型。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高壓、高溫等極端條件下工作，因此其零部件不僅要承壓，還要保證力學(xué)性能。3D打印技術(shù)能夠滿(mǎn)足這些苛刻的要求，顯著提升了零部件的性能。

讓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)從“工藝品”到“工業(yè)品”

據(jù)了解，新研制的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，60%以上的零部件都可以通過(guò)3D打印生產(chǎn)。這使得發(fā)動(dòng)機(jī)的研制效率大幅提高。過(guò)去，發(fā)動(dòng)機(jī)的許多零部件幾乎都是人工制造的孤品，而現(xiàn)在，通過(guò)3D打印和數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)從“工藝品”逐漸轉(zhuǎn)型為“工業(yè)品”。

中國(guó)航天科技集團(tuán)的張鵬提到，早期鑄造工藝的合格率受限于技術(shù)水平，僅能達(dá)到30%左右。而通過(guò)3D打印技術(shù)的研發(fā)和突破，零部件的合格率現(xiàn)在能達(dá)到95%以上。中國(guó)航天科技集團(tuán)的李斌補(bǔ)充道，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為核心關(guān)鍵技術(shù)的代表，推動(dòng)了相關(guān)工業(yè)技術(shù)水平的提升。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的需求以及配套的材料、制造工藝和設(shè)備的水平也在不斷提高。這種相輔相成的關(guān)系，促進(jìn)了整體研制水平的顯著提升。

據(jù)資源庫(kù)了解，中國(guó)探月工程四期于2021年12月獲批實(shí)施，由嫦娥四號(hào)、嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)4次任務(wù)組成。據(jù)國(guó)家航天局方面透露，預(yù)計(jì)在2035年之前，我國(guó)將會(huì)在月球表面上，建造一個(gè)永久性的綜合型月球基地。

而值得一提的是，通過(guò)3D打印在月球上建造房屋，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)成熟的解決方案。此前，華中科技大學(xué)成功制備出國(guó)內(nèi)首個(gè)模擬月壤真空燒結(jié)打印樣品，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)了名為“月壺尊”的月面基地建筑物。隨著探月工程的持續(xù)推進(jìn)，我們將會(huì)看到更多3D打印技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)月球基地建設(shè)的實(shí)現(xiàn)。

導(dǎo)讀：3D打印已經(jīng)成為航空航天領(lǐng)域不可或缺的重要制造方式。中國(guó)航天科技集團(tuán)表示，通過(guò)3D打印技術(shù)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了顯著飛躍：超過(guò)60%的零部件通過(guò)3D打印制造，合格率從30%提升至95%，生產(chǎn)時(shí)間從50小時(shí)縮短至10小時(shí)。

2024年7月24日，據(jù)資源庫(kù)了解，6月25日14時(shí)7分，嫦娥六號(hào)攜帶月球背面樣品成功返回地球，歷時(shí)53天、38萬(wàn)公里的太空往返之旅，創(chuàng)造了中國(guó)航天新的世界紀(jì)錄。

嫦娥六號(hào)任務(wù)歷經(jīng)發(fā)射、地月轉(zhuǎn)移、落月、上升、交會(huì)對(duì)接以及返回等多個(gè)階段。在這次任務(wù)中，超過(guò)一百臺(tái)航天發(fā)動(dòng)機(jī)共同接力，為嫦娥六號(hào)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支持。近日，中國(guó)航天科技集團(tuán)在接受央視采訪(fǎng)時(shí)透露了這些關(guān)鍵發(fā)動(dòng)機(jī)和背后的技術(shù)突破，讓我們一起來(lái)梳理一下。

發(fā)射及探測(cè)：多種發(fā)動(dòng)機(jī)的高效協(xié)作

5月3日，嫦娥六號(hào)在長(zhǎng)征五號(hào)火箭的助力下成功發(fā)射。在進(jìn)入太空的2200多秒時(shí)間里，長(zhǎng)征五號(hào)火箭上的30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)齊心協(xié)力，將嫦娥六號(hào)送上了地月轉(zhuǎn)移軌道。這一階段，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)勁動(dòng)力至關(guān)重要，確保了探測(cè)器順利進(jìn)入預(yù)定軌道。

進(jìn)入預(yù)定軌道后，嫦娥六號(hào)的動(dòng)力主要依靠自身攜帶的77臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。這次任務(wù)非常復(fù)雜，既要完成落月探測(cè)，又要進(jìn)行采樣返回。嫦娥六號(hào)配備了7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)、3000牛發(fā)動(dòng)機(jī)，以及150牛、25牛、10牛等多種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)，它們?cè)谧藨B(tài)控制、交會(huì)對(duì)接等過(guò)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

3D打印一體化成型：高效節(jié)材，性能卓越

在探月任務(wù)背后，3D打印技術(shù)為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的制造帶來(lái)了革命性的變化。在生產(chǎn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的廠(chǎng)房?jī)?nèi)，所有零部件都采用3D打印技術(shù)制造。過(guò)去人工至少需要50小時(shí)才能制造的一個(gè)零件，現(xiàn)在通過(guò)3D打印只需要10個(gè)小時(shí)。

廠(chǎng)房?jī)?nèi)，近百臺(tái)金屬3D打印機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)圖紙晝夜不停地生產(chǎn)。從這里出廠(chǎng)的零部件用于組裝火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)3D打印技術(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)周期更短、制造工序更簡(jiǎn)單、可靠性更高，并且還能節(jié)省大量的原材料。

中國(guó)航天科技集團(tuán)的周亞雄表示，3D打印技術(shù)讓發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件能夠?qū)崿F(xiàn)集成化設(shè)計(jì)和一體化成型。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高壓、高溫等極端條件下工作，因此其零部件不僅要承壓，還要保證力學(xué)性能。3D打印技術(shù)能夠滿(mǎn)足這些苛刻的要求，顯著提升了零部件的性能。

讓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)從“工藝品”到“工業(yè)品”

據(jù)了解，新研制的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，60%以上的零部件都可以通過(guò)3D打印生產(chǎn)。這使得發(fā)動(dòng)機(jī)的研制效率大幅提高。過(guò)去，發(fā)動(dòng)機(jī)的許多零部件幾乎都是人工制造的孤品，而現(xiàn)在，通過(guò)3D打印和數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)從“工藝品”逐漸轉(zhuǎn)型為“工業(yè)品”。

中國(guó)航天科技集團(tuán)的張鵬提到，早期鑄造工藝的合格率受限于技術(shù)水平，僅能達(dá)到30%左右。而通過(guò)3D打印技術(shù)的研發(fā)和突破，零部件的合格率現(xiàn)在能達(dá)到95%以上。中國(guó)航天科技集團(tuán)的李斌補(bǔ)充道，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為核心關(guān)鍵技術(shù)的代表，推動(dòng)了相關(guān)工業(yè)技術(shù)水平的提升。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的需求以及配套的材料、制造工藝和設(shè)備的水平也在不斷提高。這種相輔相成的關(guān)系，促進(jìn)了整體研制水平的顯著提升。

據(jù)資源庫(kù)了解，中國(guó)探月工程四期于2021年12月獲批實(shí)施，由嫦娥四號(hào)、嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)4次任務(wù)組成。據(jù)國(guó)家航天局方面透露，預(yù)計(jì)在2035年之前，我國(guó)將會(huì)在月球表面上，建造一個(gè)永久性的綜合型月球基地。

而值得一提的是，通過(guò)3D打印在月球上建造房屋，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)成熟的解決方案。此前，華中科技大學(xué)成功制備出國(guó)內(nèi)首個(gè)模擬月壤真空燒結(jié)打印樣品，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)了名為“月壺尊”的月面基地建筑物。隨著探月工程的持續(xù)推進(jìn)，我們將會(huì)看到更多3D打印技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)月球基地建設(shè)的實(shí)現(xiàn)。