Vào lúc 11:30 ngày 19 tháng 10 năm 2021, động cơ tên lửa nhiên liệu rắn nguyên khối do Trung Quốc tự phát triển, sở hữu 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 bước tiến đáng kể trong việc nâng cấp năng lực mang tải trọng rắn của Trung Quốc. Việc nâng cấp này có ý nghĩa rất lớn trong việc thúc đẩy sự phát triển công nghệ phương tiện phóng cỡ lớn và 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 từ vonfram và molypden.
Động cơ tên lửa nhiên liệu rắn là một loại động cơ tên lửa hóa học sử dụng nhiên liệu rắn. Nó chủ yếu bao gồm vỏ, viên nhiên liệu, buồng đốt, cụm vòi phun và thiết bị đánh lửa. Khi nhiên liệu cháy, buồng đốt phải chịu được nhiệt độ cao khoảng 3200 độ C và áp suất cao khoảng 2×10^7 bar. Vì đây là một trong những bộ phận của tàu vũ trụ, nên cần sử dụng các vật liệu hợp kim chịu nhiệt độ cao, độ bền cao và trọng lượng nhẹ hơn, chẳng hạn như hợp kim gốc molypden hoặc hợp kim gốc titan.
Hợp kim molypden là hợp kim phi sắt được tạo thành bằng cách thêm các nguyên tố khác như titan, zirconi, hafni, vonfram và đất hiếm vào molypden làm chất nền. Nó 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, do đó 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. Vì vậy, một số bộ phận của động cơ tên lửa, chẳng hạn như lớp lót họng phun và ống đánh lửa, vẫn cần được sản xuất bằng vật liệu hợp kim vonfram.
Lớp lót họng phun là vật liệu lót cho họng phun của động cơ tên lửa nhiên liệu rắn. Do môi trường làm việc khắc nghiệt, nó cũng cần có các đặc tính 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 cách đổ mồ hôi tự nhiên, có thể tránh hiệu quả sự biến dạng thể tích và thay đổi hiệu suất ở nhiệt độ cao. Nguyên lý làm mát bằng cách đổ mồ hôi là đồng trong hợp kim sẽ hóa lỏng và bay hơi ở nhiệt độ cao, sau đó sẽ hấp thụ nhiều 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 phải đi sâu vào buồng đốt. Do đó, vật liệu cấu thành của nó cần phải có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống mài mòn tuyệt vời. Hợp kim gốc vonfram có các 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 rằng ngành công nghiệp vonfram và molypden đã đóng góp vào sự thành công của cuộc thử nghiệm động cơ tên lửa nhiên liệu rắn! Theo Chinatungsten Online, động cơ được sử dụng trong cuộc thử nghiệm này do Viện Nghiên cứu số 4 thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc phát triển. Nó 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 chú ý là năm nay Trung Quốc đã thực hiện hai vụ phóng tàu vũ trụ có người lái. Cụ thể, vào lúc 9:22 ngày 17 tháng 6 năm 2021, tên lửa đẩy Long Đao 2F mang theo tàu vũ trụ có người lái Thần Châu 12 đã được phóng. Nie Haisheng, Liu Boming và Tang Hongbo đã được phóng thành công vào không gian; vào lúc 0:23 ngày 16 tháng 10 năm 2021, tên lửa đẩy Long Đao 2F mang theo tàu vũ trụ Thần Châu 13 đã được phóng và đưa thành công Zhai Zhigang, Wang Yaping và Ye Guangfu vào không gian.
Thời gian đăng bài: 19/12/2021