19. oktobra 2021 ob 11.30 je bil kitajski samorazviti monolitni raketni motor na trdno gorivo z največjim potiskom na svetu, najvišjim razmerjem med impulzom in maso ter z inženirsko uporabo uspešno preizkušen v Xi'anu, kar je označilo kitajsko nosilnost trdnih snovi je bilo bistveno doseženo.Posodobitev je velikega pomena za spodbujanje razvoja tehnologij velikih in težkih nosilnih raket v prihodnosti.
Uspešen razvoj raketnih motorjev na trdno gorivo ne uteleša samo trdega dela in modrosti neštetih znanstvenikov, ampak tudi ne more brez prispevkov številnih kemičnih materialov, kot so izdelki iz volframa in molibdena.
Raketni motor na trdo gorivo je kemični raketni motor, ki uporablja trdno gorivo.V glavnem je sestavljen iz lupine, zrna, zgorevalne komore, sklopa šob in vžigalne naprave.Pri zgorevanju pogonskega goriva mora zgorevalna komora prenesti visoko temperaturo okoli 3200 stopinj in visok tlak okoli 2×10^7bar.Glede na to, da gre za enega od sestavnih delov vesoljskega plovila, je treba uporabiti lažje zlitine visoke trdnosti za visoke temperature, kot so izdelane iz zlitin na osnovi molibdena ali zlitin na osnovi titana.
Zlitina na osnovi molibdena je zlitina barvnih želez, ki je nastala z dodajanjem drugih elementov, kot so titan, cirkonij, hafnij, volfram in redke zemlje, z molibdenom kot matriko.Ima odlično odpornost na visoke temperature, visok pritisk in odpornost proti koroziji ter je lažja za obdelavo kot volfram.Teža je manjša, zato je bolj primeren za uporabo v zgorevalni komori.Vendar odpornost na visoke temperature in druge lastnosti zlitin na osnovi molibdena običajno niso tako dobre kot zlitine na osnovi volframa.Zato je treba nekatere dele raketnega motorja, kot so obloge grla in vžigalne cevi, še vedno izdelati iz zlitin na osnovi volframa.
Obloga grla je material za oblogo grla šobe raketnega motorja na trdno gorivo.Zaradi težkega delovnega okolja bi moral imeti podobne lastnosti kot material komore za gorivo in material vžigalne cevi.Na splošno je izdelan iz volframovega bakrenega kompozitnega materiala.Volframov bakreni material je kovinski material tipa spontanega hlajenja z znojem, ki se lahko učinkovito izogne ​​deformaciji volumna in spremembam delovanja pri visokih temperaturah.Načelo hlajenja z znojem je, da se bo baker v zlitini pri visoki temperaturi utekočinil in izhlapel, kar bo nato absorbiralo veliko toplote in zmanjšalo površinsko temperaturo materiala.
Vžigalna cev je eden od pomembnih delov naprave za vžig motorja.Običajno je nameščen v gobcu metalca ognja, vendar mora iti globoko v zgorevalno komoro.Zato morajo imeti njegovi sestavni materiali odlično odpornost na visoke temperature in odpornost na ablacijo.Zlitine na osnovi volframa imajo odlične lastnosti, kot so visoko tališče, visoka trdnost, odpornost na udarce in nizek volumski raztezni koeficient, zaradi česar so eden od prednostnih materialov za izdelavo vžigalnih cevi.
Vidimo lahko, da sta industrija volframa in molibdena prispevala k uspehu preskusa raketnega motorja na trdno gorivo!Po poročanju Chinatungsten Online je motor za to preskusno vožnjo razvil četrti raziskovalni inštitut kitajske korporacije za vesoljsko znanost in tehnologijo.Ima premer 3,5 metra in potisk 500 ton.S številnimi naprednimi tehnologijami, kot so šobe, je skupna zmogljivost motorja dosegla vodilno svetovno raven.
Omeniti velja, da je Kitajska letos izvedla dve izstrelitvi vesoljskih plovil s posadko.To pomeni, da je bila 17. junija 2021 ob 9.22 izstreljena raketa nosilec Long March 2F, ki je nosila vesoljsko plovilo s posadko Shenzhou 12.Nie Haisheng, Liu Boming in Liu Boming so bili uspešno izstreljeni.Tang Hongbo je v vesolje poslal tri astronavte;ob 0:23 16. oktobra 2021 je bila izstreljena raketa nosilec Long March 2 F Yao 13, ki je nosila vesoljsko plovilo s posadko Shenzhou 13, in uspešno ponesla Zhai Zhigang, Wang Yaping in Ye Guangfu v vesolje.Poslan v vesolje.