В 11:30 19 октября 2021 года в Сиане были успешно испытаны монолитные твердотопливные ракетные двигатели собственной разработки Китая с самой большой в мире тягой, самым высоким соотношением импульса к массе и инженерным применением, что свидетельствует о том, что твердая грузоподъемность Китая было достигнуто в значительной степени. Модернизация имеет большое значение для содействия развитию технологий больших и тяжелых ракет-носителей в будущем.
Успешная разработка твердотопливных ракетных двигателей не только воплощает в себе упорный труд и мудрость бесчисленных ученых, но также не может обойтись без вклада многих химических материалов, таких как продукты из вольфрама и молибдена.
Твердотопливный ракетный двигатель — это химический ракетный двигатель, в котором используется твердое топливо. Он в основном состоит из оболочки, зерна, камеры сгорания, узла сопла и устройства зажигания. При сгорании топлива камера сгорания должна выдерживать высокую температуру около 3200 градусов и высокое давление около 2×10^7бар. Учитывая, что это один из компонентов космического корабля, необходимо использовать более легкие высокопрочные жаропрочные сплавы, такие как сплав на основе молибдена или сплав на основе титана.
Сплав на основе молибдена представляет собой сплав цветных металлов, образованный путем добавления других элементов, таких как титан, цирконий, гафний, вольфрам и редкоземельные элементы, с молибденом в качестве матрицы. Он обладает превосходной термостойкостью, устойчивостью к высокому давлению и коррозионной стойкостью, его легче обрабатывать, чем вольфрам. Вес меньше, поэтому он больше подходит для использования в камере сгорания. Однако устойчивость к высоким температурам и другие свойства сплавов на основе молибдена обычно не так хороши, как у сплавов на основе вольфрама. Поэтому некоторые детали ракетного двигателя, такие как гильзы горловины и запальные трубки, по-прежнему необходимо изготавливать из сплавов на основе вольфрама.
Облицовка горловины — облицовочный материал горловины сопла твердотопливного двигателя. Из-за суровых условий эксплуатации он также должен иметь свойства, аналогичные материалу топливной камеры и материалу трубки зажигания. Обычно он изготавливается из вольфрам-медного композитного материала. Вольфрам-медный материал представляет собой металлический материал типа спонтанного охлаждения потом, который позволяет эффективно избегать объемной деформации и изменений производительности при высоких температурах. Принцип охлаждения пота заключается в том, что медь в сплаве разжижается и испаряется при высокой температуре, что затем поглощает много тепла и снижает температуру поверхности материала.
Запальная трубка является одной из важных частей устройства зажигания двигателя. Обычно он устанавливается в дульной части огнемета, но должен проходить глубоко в камеру сгорания. Поэтому составляющие его материалы должны обладать превосходной устойчивостью к высоким температурам и стойкостью к абляции. Сплавы на основе вольфрама обладают превосходными свойствами, такими как высокая температура плавления, высокая прочность, ударопрочность и низкий коэффициент объемного расширения, что делает их одним из предпочтительных материалов для изготовления запальных трубок.
Видно, что вольфрамово-молибденовая промышленность внесла свой вклад в успех испытаний твердотопливного двигателя! По данным Chinatungsten Online, двигатель для этого испытательного запуска был разработан Четвертым научно-исследовательским институтом Китайской корпорации аэрокосмической науки и технологий. Он имеет диаметр 3,5 метра и тягу 500 тонн. Благодаря ряду передовых технологий, таких как форсунки, общая производительность двигателя достигла мирового уровня.
Стоит отметить, что в этом году Китай осуществил два запуска пилотируемых космических кораблей. То есть в 9:22 17 июня 2021 года была запущена ракета-носитель Long March 2F с пилотируемым космическим кораблем «Шэньчжоу-12». Не Хайшэн, Лю Бомин и Лю Бомин были успешно запущены. Тан Хунбо отправил в космос трех астронавтов; 16 октября 2021 года в 0:23 была запущена ракета-носитель Long March 2 F Yao 13 с пилотируемым космическим кораблем Shenzhou 13, которая успешно доставила в космос Чжай Чжигана, Ван Япина и Е Гуанфу. Отправлен в космос.