嫦娥六号任务历经发射、地月转移、落月、上升、交会对接以及返回等多个过程，带回了人类首份月背样品。在这一过程中，有超过一百台航天发动机不断接力。而研制这些“大国重器”的技术，早已走入国计民生其他领域，为创造美好生活提供工业基础支撑。

    5月3日，由中国航天科技集团有限公司抓总研制的嫦娥六号探测器成功发射，在进入太空的这2200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，它们一起助力，将嫦娥六号送到地月转移轨道。

进入预定轨道之后，谁来提供动力呢？这就都要靠安装在嫦娥六号身上的77台发动机了。

航天科技集团李建华介绍，探月工程7500牛变推力发动机下面的部分是喷管，有两个主要零件装配在喷管的上端，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7500牛变推力发动机是为嫦娥三号着陆月球而研制的，是落月的关键设备，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，这就轮到了3000牛发动机发挥作用了。

航天科技集团潘匡志指着着上组合体的模型介绍，3000牛发动机就在上升器的中间的位置。

 嫦娥六号任务非常复杂，既要落月探测，又要采样返回，除了7500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。

在生产火箭发动机零部件的厂房，很多零部件都采用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个小时。

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，会被用于组装成火箭发动机。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。

航天科技集团周亚雄介绍，以一个发动机壳体为例，因为火箭发动机适应工况比较复杂，既要承压，又要保证其使用的力学性能，所以用3D打印，相当于把它集成化设计，然后实现它的一体化成型。

在这里，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都是人工“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”。

航天科技集团张鹏介绍，早期的铸造的合格率受限于技术水平，只能达到30%左右。随着3D打印技术的研发和应用，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。

航天科技集团李程介绍，采用这种数字化的手段以后，产品的迭代速度更快，可以在数字化的世界里面进行多轮次的仿真计算，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过程。

航天科技集团李斌表示，火箭发动机作为核心关键技术的一个代表，它也牵引了这些工业技术水平的提高。为满足火箭发动机需求配套的一些材料、制造工艺、设备，其水平也在提高。这些方面相辅相成，促进了整体研制水平的提高。

在西安抱龙峪的一个试车台，未来将用于我国可重复使用火箭的一台发动机，正在为试车做准备。经过升级改造，以前五天才能完成的一次试车，现在最快两天就能完成。

航天科技集团高强介绍，为了完美地测试发动机的性能，首先试车台肯定是不能掉链子，试车台自身得绝对可靠。

火箭发动机试车也被称为“不起飞的发射”，每台发动机交付火箭前都要在试车台上点火试车，验证其性能。

近些年，中国航天逐渐进入常态化高密度发射阶段，火箭对发动机的需求量也逐年增大，到2025年要具备每年试验300台发动机的能力，这对试车台的考验非常大。有了一系列新技术的加持，试车台的利用率高了，试车效率自然也就提高了。

李斌介绍，发动机是航天发射的核心支撑、是基础，发动机必须满足总体的要求，这样才能支撑航天健康快速发展。

配备了“航天炉”的煤化工装置可以通过再处理合成甲醇、合成氨、煤制油等产品，可广泛应用于纺织、化肥制造、化工等领域，而其中最关键的燃烧装置就来自火箭发动机。

航天科技集团一院航天工程公司赵峰介绍，航天粉煤加压气化技术源于火箭发动机的燃烧、传热以及系统工程理论，是航天液体火箭发动机技术的民用领域应用。火箭要充分燃烧，而这是一种欠氧燃烧，这就需要精确的氧气和气化原料的控制。

听起来容易，干起来难。在第一台“航天炉”诞生之前，这项技术一直被国外垄断，很多企业要花几十亿甚至几百亿元去购买国外的技术和设备，市场需求非常迫切。

既然市场需求这么迫切，那为什么没人干呢？

赵峰介绍，中国的煤种类太多，要想干好“航天炉”这项技术，需要把每一种煤的气化特性都研究出来，有一部分是不好用于燃烧的劣质煤，既费时间，投入又大。这种煤达不到燃料煤的要求，我们希望把它变成气化原料，把它的价值利用起来。把煤必须吃透，才能进行一对一的工业化设计。

截至目前，“航天炉”项目团队已经建立了9大类600多种的煤质气化特性数据库和煤气化企业标准。像这样一对一建设的工厂签约气化炉155台，签约总合同额已超200亿元，拉动上下游产业投资超3000亿元。在北京的远程服务中心，这里能看到全国正在运行的“航天炉”实时的状态。

航天工程公司姜从斌介绍，每一台气化炉大概有2000个实时的数据，这些数据对新技术的研发非常宝贵。煤化工行业一年的GDP超过1万亿，所以必须开发核心技术。未来可能还会进入一些环保的领域，满足我们未来的碳中和需要。

除此之外，火炬也可以借鉴火箭发动机的燃烧和控制技术，2022年北京冬奥会手持火炬“飞扬”以及能源化工行业中用于无毒无害气体排放的工业火炬，就是火箭发动机技术转化而来的。目前，这个技术已经服务于国内上百家企业，出口中东、非洲等地的“一带一路”共建国家。

来源：央视新闻

记者/崔霞 李宁 陶嘉树 吴天白

编辑/刘淮宇 高一鸣

校对/任长胜

监制/索阿娣