Den 19. oktober 2021 kl. 11:30 blev Kinas egenudviklede monolitiske faststofraketmotor med verdens største trykkraft, højeste impuls-til-masse-forhold og konstruerbare anvendelse testet med succes i Xi'an, hvilket markerede, at Kinas bæreevne på faste materialer er blevet opnået betydeligt. Opgradering er af stor betydning for at fremme udviklingen af store og tunge løfteraketter i fremtiden.
Den succesfulde udvikling af faststofraketmotorer er ikke blot et udtryk for utallige forskeres hårde arbejde og visdom, men kan heller ikke undvære bidragene fra mange kemiske materialer såsom wolfram- og molybdænprodukter.
En faststofraketmotor er en kemisk raketmotor, der bruger fast drivmiddel. Den består hovedsageligt af en skal, et korn, et forbrændingskammer, en dyseenhed og en tændingsanordning. Når drivmidlet forbrændes, skal forbrændingskammeret modstå en høj temperatur på omkring 3200 grader og et højt tryk på omkring 2 × 10^7 bar. Da det er en af komponenterne i rumfartøjet, er det nødvendigt at bruge lettere højstyrke-højtemperaturlegeringsmaterialer, såsom molybdænbaseret legering eller titaniumbaseret legering.
Molybdænbaseret legering er en ikke-jernholdig legering dannet ved at tilsætte andre elementer såsom titanium, zirconium, hafnium, wolfram og sjældne jordarter med molybdæn som matrix. Den har fremragende høj temperaturbestandighed, høj trykbestandighed og korrosionsbestandighed og er lettere at bearbejde end wolfram. Vægten er mindre, så den er mere egnet til brug i forbrændingskammeret. Høj temperaturbestandighed og andre egenskaber ved molybdænbaserede legeringer er dog normalt ikke så gode som wolframbaserede legeringer. Derfor skal nogle dele af raketmotoren, såsom halsforinger og tændrør, stadig produceres med wolframbaserede legeringsmaterialer.
Halsforing er foringsmaterialet til halsen på den faste raketmotordyse. På grund af det barske arbejdsmiljø skal det også have lignende egenskaber som brændstofkammermaterialet og tændrørsmaterialet. Det er generelt lavet af wolframkobberkompositmateriale. Wolframkobbermateriale er et spontant svedkølende metalmateriale, som effektivt kan undgå volumendeformation og ydeevneændringer ved høje temperaturer. Princippet for svedkøling er, at kobberet i legeringen flyder og fordamper ved høj temperatur, hvilket derefter absorberer en masse varme og reducerer materialets overfladetemperatur.
Tændrøret er en af de vigtige dele af motorens tændingsanordning. Det er generelt installeret i flammekasterens munding, men skal gå dybt ind i forbrændingskammeret. Derfor skal dets bestanddele have fremragende høj temperaturbestandighed og ablationsmodstand. Wolframbaserede legeringer har fremragende egenskaber såsom højt smeltepunkt, høj styrke, slagfasthed og lav volumenudvidelseskoefficient, hvilket gør dem til et af de foretrukne materialer til fremstilling af tændrør.
Det kan ses, at wolfram- og molybdænindustrien har bidraget til succesen med testkørslen af faststofraketmotorer! Ifølge Chinatungsten Online blev motoren til denne testkørsel udviklet af Fourth Research Institute of China Aerospace Science and Technology Corporation. Den har en diameter på 3,5 meter og en trykkraft på 500 tons. Med en række avancerede teknologier, såsom dyser, har motorens samlede ydeevne nået verdens førende niveau.
Det er værd at nævne, at Kina i år har udført to opsendelser med bemandede rumfartøjer. Det vil sige, at Long March 2F-raketten med det bemandede rumfartøj Shenzhou 12 blev opsendt klokken 9:22 den 17. juni 2021. Nie Haisheng, Liu Boming og Liu Boming blev opsendt med succes. Tang Hongbo sendte tre astronauter ud i rummet; klokken 0:23 den 16. oktober 2021 blev Long March 2 F Yao 13-raketten med det bemandede rumfartøj Shenzhou 13 opsendt og fragtede med succes Zhai Zhigang, Wang Yaping og Ye Guangfu ud i rummet. Sendt ud i rummet.
Opslagstidspunkt: 19. dec. 2021