Vào lúc 11:30 ngày 19 tháng 10 năm 2021, động cơ tên lửa đẩy rắn nguyên khối do Trung Quốc tự phát triển với lực đẩy lớn nhất thế giới, tỷ lệ xung lực trên khối lượng cao nhất và khả năng ứng dụng kỹ thuật đã được thử nghiệm thành công tại Tây An, đánh dấu khả năng mang vật rắn của Trung Quốc đã đạt được những thành tựu đáng kể. Việc nâng cấp này có ý nghĩa to lớn trong việc thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tên lửa đẩy cỡ lớn và hạng nặng trong tương lai.
Sự phát triển thành công của động cơ tên lửa nhiên liệu rắn không chỉ thể hiện sự nỗ lực và trí tuệ của vô số nhà khoa học mà còn không thể thiếu sự đóng góp của nhiều vật liệu hóa học như các sản phẩm vonfram và molypden.
Động cơ tên lửa nhiên liệu rắn là động cơ tên lửa hóa học sử dụng nhiên liệu rắn. Nó chủ yếu bao gồm vỏ, hạt nhiên liệu, buồng đốt, cụm vòi phun và thiết bị đánh lửa. Khi nhiên liệu được đốt cháy, buồng đốt phải chịu được nhiệt độ cao khoảng 3200 độ F và áp suất cao khoảng 2×10^7 bar. Vì là một trong những thành phần của tàu vũ trụ, nên cần sử dụng vật liệu hợp kim nhẹ hơn, chịu nhiệt độ cao, độ bền cao, chẳng hạn như hợp kim gốc molypden hoặc hợp kim gốc titan.
Hợp kim molypden là hợp kim không chứa sắt được hình thành bằng cách thêm các nguyên tố khác như titan, zirconi, hafni, vonfram và đất hiếm với molypden là nền. Hợp kim này có khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu áp suất cao và chống ăn mòn tuyệt vời, đồng thời dễ gia công hơn vonfram. Trọng lượng nhẹ hơn nên phù hợp hơn để sử dụng trong buồng đốt. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt độ cao và các đặc tính khác của hợp kim molypden thường không tốt bằng hợp kim vonfram. Do đó, một số bộ phận của động cơ tên lửa, chẳng hạn như ống lót họng và ống đánh lửa, vẫn cần được chế tạo bằng vật liệu hợp kim vonfram.
Lớp lót họng là vật liệu lót cho họng vòi phun động cơ tên lửa nhiên liệu rắn. Do môi trường làm việc khắc nghiệt, nó cũng cần có những tính chất tương tự như vật liệu buồng nhiên liệu và vật liệu ống đánh lửa. Nó thường được làm bằng vật liệu composite đồng vonfram. Vật liệu đồng vonfram là vật liệu kim loại làm mát bằng mồ hôi tự phát, có thể tránh hiệu quả biến dạng thể tích và thay đổi hiệu suất ở nhiệt độ cao. Nguyên lý làm mát bằng mồ hôi là đồng trong hợp kim sẽ hóa lỏng và bay hơi ở nhiệt độ cao, sau đó hấp thụ một lượng lớn nhiệt và làm giảm nhiệt độ bề mặt của vật liệu.
Ống đánh lửa là một trong những bộ phận quan trọng của thiết bị đánh lửa động cơ. Nó thường được lắp đặt ở đầu nòng súng phun lửa, nhưng cần đi sâu vào buồng đốt. Do đó, vật liệu cấu thành nên nó đòi hỏi khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn tuyệt vời. Hợp kim gốc vonfram có những đặc tính tuyệt vời như điểm nóng chảy cao, độ bền cao, khả năng chống va đập và hệ số giãn nở thể tích thấp, khiến chúng trở thành một trong những vật liệu được ưa chuộng để chế tạo ống đánh lửa.
Có thể thấy ngành công nghiệp vonfram và molypden đã đóng góp vào thành công của đợt chạy thử động cơ tên lửa nhiên liệu rắn! Theo Chinatungsten Online, động cơ cho đợt chạy thử nghiệm này được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ số 4 của Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc. Động cơ có đường kính 3,5 mét và lực đẩy 500 tấn. Với một số công nghệ tiên tiến như vòi phun, hiệu suất tổng thể của động cơ đã đạt đến trình độ hàng đầu thế giới.
Điều đáng nói là trong năm nay, Trung Quốc đã thực hiện hai lần phóng tàu vũ trụ có người lái. Cụ thể, lúc 9 giờ 22 phút ngày 17 tháng 6 năm 2021, tên lửa đẩy Trường Chinh 2F mang theo tàu vũ trụ có người lái Thần Châu 12 đã được phóng. Nie Haisheng, Liu Boming và Liu Boming đã được phóng thành công. Đường Hồng Ba đã đưa ba phi hành gia lên vũ trụ; lúc 0 giờ 23 phút ngày 16 tháng 10 năm 2021, tên lửa đẩy Trường Chinh 2F Yao 13 mang theo tàu vũ trụ có người lái Thần Châu 13 đã được phóng và đưa thành công Trạch Chí Cương, Vương Á Bình và Diệp Quang Phúc lên vũ trụ.
Thời gian đăng: 19-12-2021