19 października 2021 r. o godz. 11:30 samodzielnie opracowany przez Chiny monolityczny silnik rakietowy na paliwo stałe o największym na świecie ciągu, najwyższym stosunku impulsu do masy i możliwym do zaprojektowania zastosowaniu został pomyślnie przetestowany w Xi'an, co potwierdziło zdolność Chin do przenoszenia cząstek stałych został w znacznym stopniu osiągnięty. Modernizacja ma ogromne znaczenie dla wspierania rozwoju technologii dużych i ciężkich pojazdów nośnych w przyszłości.
Pomyślny rozwój silników rakietowych na paliwo stałe jest nie tylko ucieleśnieniem ciężkiej pracy i mądrości niezliczonych naukowców, ale także nie może obejść się bez udziału wielu materiałów chemicznych, takich jak produkty wolframowe i molibdenowe.
Silnik rakietowy na paliwo stałe to chemiczny silnik rakietowy wykorzystujący paliwo stałe. Składa się głównie z płaszcza, ziarna, komory spalania, zespołu dyszy i urządzenia zapłonowego. Podczas spalania paliwa komora spalania musi wytrzymać wysoką temperaturę około 3200 stopni i wysokie ciśnienie około 2×10^7bar. Biorąc pod uwagę, że jest to jeden z elementów statku kosmicznego, konieczne jest zastosowanie lżejszych materiałów stopowych o wysokiej wytrzymałości i wysokich temperaturach, takich jak stop na bazie molibdenu lub stop na bazie tytanu.
Stop na bazie molibdenu to stop metali nieżelaznych powstały w wyniku dodania innych pierwiastków, takich jak tytan, cyrkon, hafn, wolfram i pierwiastki ziem rzadkich, z molibdenem jako matrycą. Ma doskonałą odporność na wysoką temperaturę, odporność na wysokie ciśnienie i odporność na korozję i jest łatwiejszy w obróbce niż wolfram. Waga jest mniejsza, dlatego bardziej nadaje się do stosowania w komorze spalania. Jednakże odporność na wysoką temperaturę i inne właściwości stopów na bazie molibdenu zwykle nie są tak dobre, jak stopy na bazie wolframu. Dlatego też niektóre części silnika rakietowego, takie jak tuleje gardzieli i rury zapłonowe, w dalszym ciągu muszą być produkowane ze stopów na bazie wolframu.
Wyściółka gardła to materiał wyściółki gardzieli dyszy silnika rakietowego na paliwo stałe. Ze względu na trudne warunki pracy powinien mieć również właściwości podobne do materiału komory paliwowej i materiału rury zapłonowej. Zwykle jest wykonany z materiału kompozytowego z miedzią wolframową. Materiał z miedzi wolframowej jest materiałem metalowym typu spontanicznego chłodzenia potu, który może skutecznie zapobiegać deformacjom objętości i zmianom wydajności w wysokich temperaturach. Zasada chłodzenia potem polega na tym, że miedź zawarta w stopie zostanie upłynniona i odparowana w wysokiej temperaturze, co następnie pochłonie dużo ciepła i obniży temperaturę powierzchni materiału.
Rura zapłonowa jest jedną z ważnych części urządzenia zapłonowego silnika. Zwykle instaluje się go w lufie miotacza ognia, ale musi wejść głęboko w komorę spalania. Dlatego też wymagane jest, aby jego materiały składowe charakteryzowały się doskonałą odpornością na wysokie temperatury i ablacją. Stopy na bazie wolframu mają doskonałe właściwości, takie jak wysoka temperatura topnienia, wysoka wytrzymałość, udarność i niski współczynnik rozszerzalności objętościowej, co czyni je jednym z preferowanych materiałów do produkcji rur zapłonowych.
Można zauważyć, że przemysł wolframu i molibdenu przyczynił się do powodzenia testu silnika rakietowego na paliwo stałe! Według Chinatungsten Online silnik do tego testu został opracowany przez Czwarty Instytut Badawczy Chińskiej Korporacji Naukowo-Technologicznej i Kosmicznej. Ma średnicę 3,5 metra i siłę ciągu 500 ton. Dzięki szeregowi zaawansowanych technologii, takich jak dysze, ogólna wydajność silnika osiągnęła wiodący na świecie poziom.
Warto wspomnieć, że w tym roku Chiny przeprowadziły dwa starty załogowych statków kosmicznych. Oznacza to, że 17 czerwca 2021 r. o godzinie 9:22 wystrzelono rakietę nośną Długi Marsz 2F, przenoszącą załogowy statek kosmiczny Shenzhou 12. Nie Haisheng, Liu Boming i Liu Boming zostały pomyślnie uruchomione. Tang Hongbo wysłał w kosmos trzech astronautów; 16 października 2021 r. o godz. 0:23 wystrzelono rakietę nośną Long March 2 F Yao 13, przenoszącą załogowy statek kosmiczny Shenzhou 13, która pomyślnie wyniosła w przestrzeń kosmiczną Zhai Zhiganga, Wanga Yapinga i Ye Guangfu. Wysłane w kosmos.