Le 19 octobre 2021 à 11 h 30, le moteur-fusée solide monolithique développé par la Chine, doté de la plus grande poussée au monde, du rapport impulsion/masse le plus élevé et d'une application technique, a été testé avec succès à Xi'an, marquant ainsi la capacité de transport de solides de la Chine. a été largement atteint. La mise à niveau revêt une grande importance pour promouvoir le développement futur de technologies de lanceurs grands et lourds.
Le développement réussi de moteurs-fusées à poudre incarne non seulement le travail acharné et la sagesse d’innombrables scientifiques, mais ne peut également se passer de la contribution de nombreux matériaux chimiques tels que les produits à base de tungstène et de molybdène.
Un moteur-fusée à poudre est un moteur-fusée chimique qui utilise un propulseur solide. Il est principalement composé d'une coque, d'un grain, d'une chambre de combustion, d'un ensemble buse et d'un dispositif d'allumage. Lorsque le propulseur est brûlé, la chambre de combustion doit résister à une température élevée d'environ 3 200 degrés et à une pression élevée d'environ 2 × 10 ^ 7 bars. Étant donné qu'il s'agit de l'un des composants du vaisseau spatial, il est nécessaire d'utiliser des matériaux en alliage plus légers, à haute résistance et haute température, tels que des alliages à base de molybdène ou des alliages à base de titane.
L'alliage à base de molybdène est un alliage non ferreux formé en ajoutant d'autres éléments tels que le titane, le zirconium, l'hafnium, le tungstène et les terres rares avec le molybdène comme matrice. Il présente une excellente résistance aux températures élevées, à haute pression et à la corrosion, et est plus facile à traiter que le tungstène. Le poids est plus petit, ce qui le rend plus adapté à une utilisation dans la chambre de combustion. Cependant, la résistance aux températures élevées et les autres propriétés des alliages à base de molybdène ne sont généralement pas aussi bonnes que celles des alliages à base de tungstène. Par conséquent, certaines pièces du moteur-fusée, telles que les chemises de gorge et les tubes d’allumage, doivent encore être produites avec des matériaux en alliage à base de tungstène.
La doublure de gorge est le matériau de revêtement de la gorge de la tuyère du moteur-fusée à poudre. En raison de l'environnement de travail difficile, il devrait également avoir des propriétés similaires à celles du matériau de la chambre à combustible et du matériau du tube d'allumage. Il est généralement constitué d’un matériau composite tungstène-cuivre. Le cuivre tungstène est un matériau métallique de type refroidissement spontané par transpiration, qui peut efficacement éviter la déformation du volume et les changements de performances à haute température. Le principe du refroidissement par la sueur est que le cuivre contenu dans l'alliage sera liquéfié et évaporé à haute température, ce qui absorbera alors beaucoup de chaleur et réduira la température de surface du matériau.
Le tube d'allumage est l'une des parties importantes du dispositif d'allumage du moteur. Il est généralement installé dans la bouche du lance-flammes, mais doit pénétrer profondément dans la chambre de combustion. Par conséquent, ses matériaux constitutifs doivent avoir une excellente résistance aux températures élevées et à l’ablation. Les alliages à base de tungstène ont d'excellentes propriétés telles qu'un point de fusion élevé, une résistance élevée, une résistance aux chocs et un faible coefficient de dilatation volumique, ce qui en fait l'un des matériaux préférés pour la fabrication de tubes d'allumage.
On voit que l’industrie du tungstène et du molybdène a contribué au succès de l’essai du moteur-fusée à poudre ! Selon Chinatungsten Online, le moteur destiné à cet essai a été développé par le quatrième institut de recherche de la China Aerospace Science and Technology Corporation. Il a un diamètre de 3,5 mètres et une poussée de 500 tonnes. Grâce à un certain nombre de technologies avancées telles que les buses, les performances globales du moteur ont atteint le premier niveau mondial.
Il convient de mentionner que cette année, la Chine a procédé à deux lancements de vaisseaux spatiaux habités. Autrement dit, à 9 h 22 le 17 juin 2021, la fusée porteuse Longue Marche 2F transportant le vaisseau spatial habité Shenzhou 12 a été lancée. Nie Haisheng, Liu Boming et Liu Boming ont été lancés avec succès. Tang Hongbo a envoyé trois astronautes dans l'espace ; à 0 h 23 le 16 octobre 2021, la fusée porteuse Longue Marche 2 F Yao 13 transportant le vaisseau spatial habité Shenzhou 13 a été lancée et a transporté avec succès Zhai Zhigang, Wang Yaping et Ye Guangfu dans l'espace. Envoyé dans l'espace.