Alle 11:30 del 19 ottobre 2021, il motore a propellente solido monolitico sviluppato dalla Cina, con la spinta più elevata al mondo, il più alto rapporto impulso-massa e un'applicazione ingegneristicamente valida, è stato testato con successo a Xi'an, a dimostrazione del sostanziale raggiungimento della capacità di trasporto di propellenti solidi da parte della Cina. L'aggiornamento è di grande importanza per promuovere lo sviluppo di tecnologie per veicoli di lancio di grandi dimensioni e pesanti in futuro.
Lo sviluppo di successo dei motori a propellente solido non solo è il frutto del duro lavoro e della saggezza di innumerevoli scienziati, ma non può prescindere dal contributo di molti materiali chimici, come i prodotti a base di tungsteno e molibdeno.
Un motore a razzo a propellente 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 a un'elevata temperatura di circa 3200 gradi e a un'elevata pressione di circa 2×10^7 bar. Considerando che è uno dei componenti del veicolo spaziale, è necessario utilizzare materiali in lega ad alta resistenza e resistenza alle alte temperature più leggeri, come quelli realizzati in lega a base di molibdeno o in 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 il molibdeno come matrice. Presenta un'eccellente resistenza alle alte temperature, alle alte pressioni e alla corrosione, ed è più facile da lavorare rispetto al tungsteno. Il peso è inferiore, quindi è più adatta all'uso in camera di combustione. Tuttavia, la resistenza alle alte temperature e altre proprietà delle leghe a base di molibdeno non sono solitamente buone quanto quelle delle 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 propellente solido. A causa dell'ambiente di lavoro ostile, dovrebbe avere proprietà simili al materiale della camera di combustione e al materiale del tubo di accensione. È generalmente realizzato in materiale composito di rame-tungsteno. Il rame-tungsteno è un materiale metallico a raffreddamento spontaneo per sudore, che può efficacemente evitare la deformazione del volume e le variazioni di prestazioni ad alte temperature. Il principio del raffreddamento per sudore è che il rame nella lega viene 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 più importanti del dispositivo di accensione del motore. Generalmente è installato nella volata del lanciafiamme, ma deve penetrare in profondità nella camera di combustione. Pertanto, i materiali che lo compongono devono avere un'eccellente resistenza alle alte temperature e all'ablazione. Le leghe a base di tungsteno presentano eccellenti proprietà come un elevato punto di fusione, un'elevata resistenza, resistenza agli urti e un basso coefficiente di espansione volumetrica, il che le rende uno dei materiali preferiti per la produzione di tubi di accensione.
È evidente che l'industria del tungsteno e del molibdeno ha contribuito al successo del test del motore a propellente 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. Grazie a una serie di tecnologie avanzate, come gli ugelli, le prestazioni complessive del motore hanno raggiunto un livello leader a livello mondiale.
Vale la pena ricordare che quest'anno la Cina ha effettuato due lanci di veicoli spaziali con equipaggio. 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 sono stati lanciati con successo. Tang Hongbo ha inviato tre astronauti nello spazio; alle 0:23 del 16 ottobre 2021, è stato lanciato il razzo vettore Long March 2F Yao 13 che trasportava la navicella spaziale con equipaggio Shenzhou 13, trasportando con successo nello spazio Zhai Zhigang, Wang Yaping e Ye Guangfu. Inviati nello spazio.
Data di pubblicazione: 19-12-2021