19. oktobra 2021 je bil ob 11.30 v Xi'anu uspešno preizkušen kitajski monolitni raketni motor na trdo gorivo z največjim potiskom na svetu, najvišjim razmerjem med impulzom in maso ter inženirsko primerno uporabo, kar pomeni, da je Kitajska znatno dosegla svojo nosilnost trdnih goriv. Nadgradnja je zelo pomembna za spodbujanje razvoja tehnologij velikih in težkih izstrelitvenih raket v prihodnosti.
Uspešen razvoj raketnih motorjev na trdo gorivo ne le pooseblja trdo delo in modrost neštetih znanstvenikov, temveč tudi ne more brez prispevkov številnih kemičnih materialov, kot so volframovi in molibdenovi izdelki.
Trdni raketni motor je kemični raketni motor, ki uporablja trdno gorivo. Sestavljen je predvsem iz lupine, zrna, zgorevalne komore, šobe in vžigalne naprave. Ko gorivo zgori, mora zgorevalna komora prenesti visoko temperaturo približno 3200 stopinj in visok tlak približno 2 × 10^7 barov. Ker je ena od komponent vesoljskega plovila, je treba uporabiti lažje visoko trdne visokotemperaturne zlitine, kot so zlitine na osnovi molibdena ali zlitine na osnovi titana.
Zlitina na osnovi molibdena je neželezova zlitina, ki nastane z dodajanjem drugih elementov, kot so titan, cirkonij, hafnij, volfram in redke zemlje, z molibdenom kot matrico. Ima odlično odpornost proti visokim temperaturam, visokim tlakom in koroziji ter jo je lažje obdelovati kot volfram. Zaradi manjše teže je primernejša za uporabo v zgorevalni komori. Vendar pa odpornost proti visokim temperaturam in druge lastnosti zlitin na osnovi molibdena običajno niso tako dobre kot pri zlitinah 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 oblaganje grla šobe raketnega motorja na trdo gorivo. Zaradi zahtevnega delovnega okolja mora imeti podobne lastnosti kot material gorivne komore in material vžigalne cevi. Običajno je izdelan iz volframovega bakrenega kompozitnega materiala. Volframov bakreni material je kovinski material, ki se spontano hladi z znojem in učinkovito preprečuje deformacije volumna in spremembe zmogljivosti pri visokih temperaturah. Načelo hladilnega z znojem je, da se baker v zlitini pri visoki temperaturi utekočini in izhlapi, kar nato absorbira veliko toplote in zniža površinsko temperaturo materiala.
Vžigalna cev je eden pomembnih delov naprave za vžig motorja. Običajno je nameščena v cevi metalca plamena, vendar mora iti globoko v zgorevalno komoro. Zato morajo imeti njeni sestavni materiali odlično odpornost proti visokim temperaturam in ablaciji. Zlitine na osnovi volframa imajo odlične lastnosti, kot so visoko tališče, visoka trdnost, odpornost proti udarcem in nizek koeficient volumskega raztezanja, zaradi česar so eden izmed prednostnih materialov za izdelavo vžigalnih cevi.
Vidimo lahko, da je industrija volframa in molibdena prispevala k uspehu preizkusa raketnega motorja na trdo gorivo! Po poročanju Chinatungsten Online je motor za ta preizkus razvil Četrti raziskovalni inštitut Kitajske korporacije za vesoljsko znanost in tehnologijo. Ima premer 3,5 metra in potisk 500 ton. Z vrsto naprednih tehnologij, kot so šobe, je splošna zmogljivost motorja dosegla vodilno svetovno raven.
Omeniti velja, da je Kitajska letos izvedla dve izstrelitvi vesoljskih plovil s posadko. 17. junija 2021 ob 9:22 je bila izstreljena nosilna raketa Long March 2F s posadko Shenzhou 12. Nie Haisheng, Liu Boming in Liu Boming so bili uspešno izstreljeni. Tang Hongbo je v vesolje poslal tri astronavte; 16. oktobra 2021 ob 0:23 je bila izstreljena nosilna raketa Long March 2 F Yao 13 s posadko Shenzhou 13, ki je uspešno ponesla v vesolje Zhai Zhiganga, Wang Yapinga in Ye Guangfuja. Poslani v vesolje.
Čas objave: 19. dec. 2021