Alle 11:30 del 19 ottobre 2021, il motore a razzo a propellente solido monolitico autosviluppato dalla Cina con la spinta più grande del mondo, il più alto rapporto impulso-massa e l'applicazione ingegneristica è stato testato con successo a Xi'an, dimostrando che la capacità di trasporto di solidi della Cina è stato sostanzialmente raggiunto. L'aggiornamento è di grande importanza per promuovere lo sviluppo futuro di tecnologie per veicoli di lancio grandi e pesanti.
Lo sviluppo di successo di motori a razzo a propellente solido non solo incarna il duro lavoro e la saggezza di innumerevoli scienziati, ma non può fare a meno del contributo di molti materiali chimici come i prodotti di tungsteno e molibdeno.
Un motore a razzo solido è un motore a razzo chimico che utilizza propellente solido. È composto principalmente da un guscio, un grano, una camera di combustione, un gruppo ugello e un dispositivo di accensione. Quando il propellente viene bruciato, la camera di combustione deve resistere ad una temperatura elevata di circa 3200 gradi e ad un'alta pressione di circa 2×10^7 bar. Considerando che si tratta di uno dei componenti della navicella spaziale, è necessario utilizzare materiali in lega più leggeri, ad alta resistenza e ad alta temperatura, come la lega a base di molibdeno o la lega a base di titanio.
La lega a base di molibdeno è una lega non ferrosa formata aggiungendo altri elementi come titanio, zirconio, afnio, tungsteno e terre rare con molibdeno come matrice. Ha un'eccellente resistenza alle alte temperature, resistenza alle alte pressioni e resistenza alla corrosione ed è più facile da lavorare rispetto al tungsteno. Il peso è inferiore, quindi è più adatto all'uso nella camera di combustione. Tuttavia, la resistenza alle alte temperature e altre proprietà delle leghe a base di molibdeno solitamente non sono buone quanto le leghe a base di tungsteno. Pertanto, alcune parti del motore a razzo, come i rivestimenti della gola e i tubi di accensione, devono ancora essere prodotte con materiali in lega a base di tungsteno.
Il rivestimento della gola è il materiale di rivestimento per la gola dell'ugello del motore a razzo a propellente solido. A causa del difficile ambiente di lavoro, dovrebbe avere proprietà simili al materiale della camera del carburante e al materiale del tubo di accensione. È generalmente realizzato in materiale composito di rame tungsteno. Il materiale in rame tungsteno è un materiale metallico di tipo raffreddamento spontaneo del sudore, che può efficacemente evitare la deformazione del volume e i cambiamenti delle prestazioni alle alte temperature. Il principio del raffreddamento del sudore è che il rame nella lega verrà liquefatto ed evaporato ad alta temperatura, assorbendo quindi molto calore e riducendo la temperatura superficiale del materiale.
Il tubo di accensione è una delle parti importanti del dispositivo di accensione del motore. Generalmente viene installato nella volata del lanciafiamme, ma deve penetrare in profondità nella camera di combustione. Pertanto, i suoi materiali costituenti devono avere un'eccellente resistenza alle alte temperature e resistenza all'ablazione. Le leghe a base di tungsteno hanno proprietà eccellenti come elevato punto di fusione, elevata robustezza, resistenza agli urti e basso coefficiente di espansione del volume, che le rendono uno dei materiali preferiti per la produzione di tubi di accensione.
Si può vedere che l'industria del tungsteno e del molibdeno ha contribuito al successo del test del motore a razzo solido! Secondo Chinatungsten Online, il motore per questo test è stato sviluppato dal Quarto Istituto di ricerca della China Aerospace Science and Technology Corporation. Ha un diametro di 3,5 metri e una spinta di 500 tonnellate. Con una serie di tecnologie avanzate come gli ugelli, le prestazioni complessive del motore hanno raggiunto il livello leader a livello mondiale.
Vale la pena ricordare che quest’anno la Cina ha effettuato due lanci di veicoli spaziali con equipaggio. Cioè, alle 9:22 del 17 giugno 2021, è stato lanciato il razzo vettore Long March 2F che trasportava la navicella spaziale con equipaggio Shenzhou 12. Nie Haisheng, Liu Boming e Liu Boming furono lanciati con successo. Tang Hongbo ha inviato tre astronauti nello spazio; alle 0:23 del 16 ottobre 2021, il razzo vettore Long March 2 F Yao 13 che trasportava la navicella spaziale con equipaggio Shenzhou 13 è stato lanciato e ha trasportato con successo Zhai Zhigang, Wang Yaping e Ye Guangfu nello spazio. Inviato nello spazio.