2021. október 19-én, 11:30-kor sikeresen tesztelték Hszianban Kína saját fejlesztésű, monolitikus szilárd rakétahajtóművét, amely a világ legnagyobb tolóerejével, legmagasabb impulzus-tömeg aránnyal és mérnökileg megvalósítható alkalmazással rendelkezik, jelezve, hogy Kína jelentősen elérte szilárd teherbírási kapacitását. A korszerűsítés nagy jelentőséggel bír a nagy és nehéz hordozórakéta-technológiák jövőbeli fejlesztésének előmozdítása szempontjából.
A szilárd tüzelőanyagú rakétamotorok sikeres fejlesztése nemcsak számtalan tudós kemény munkáját és bölcsességét testesíti meg, hanem számos kémiai anyag, például a volfrám és a molibdén termékek hozzájárulása nélkülözhetetlen.
A szilárd üzemanyagú rakétahajtómű egy kémiai tüzelésű rakétahajtómű, amely szilárd hajtóanyaggal működik. Főként egy héjból, egy részecskékből, egy égéstérből, egy fúvókaegységből és egy gyújtóberendezésből áll. Amikor a hajtóanyag elég, az égéstérnek körülbelül 3200 fokos magas hőmérsékletet és körülbelül 2×10^7 bar magas nyomást kell elviselnie. Tekintettel arra, hogy az űrhajó egyik alkatrészéről van szó, könnyebb, nagy szilárdságú, magas hőmérsékletű ötvözetanyagokat kell használnia, például molibdénalapú ötvözetből vagy titánalapú ötvözetből.
A molibdén alapú ötvözet egy színesfém ötvözet, amelyet más elemek, például titán, cirkónium, hafnium, volfrám és ritkaföldfémek hozzáadásával állítanak elő molibdén mátrixanyaggal. Kiváló magas hőmérsékleti ellenállással, nagy nyomásállósággal és korrózióállósággal rendelkezik, és könnyebben feldolgozható, mint a volfrám. A súlya kisebb, így alkalmasabb az égéstérben való használatra. A molibdén alapú ötvözetek magas hőmérsékleti ellenállása és egyéb tulajdonságai azonban általában nem olyan jók, mint a volfrám alapú ötvözeteké. Ezért a rakétahajtómű egyes alkatrészeit, például a torokbélést és a gyújtócsöveket továbbra is volfrám alapú ötvözet anyagokból kell gyártani.
A torokbélés a szilárd üzemanyagú rakétamotor fúvókájának torkolatának bélésanyaga. A zord munkakörnyezet miatt hasonló tulajdonságokkal kell rendelkeznie, mint az üzemanyagtér anyaga és a gyújtócső anyaga. Általában volfrám-réz kompozit anyagból készül. A volfrám-réz anyag egy spontán izzadsághűtéses fémanyag, amely hatékonyan elkerüli a térfogatdeformációt és a teljesítményváltozásokat magas hőmérsékleten. Az izzadsághűtés elve az, hogy az ötvözetben lévő réz magas hőmérsékleten cseppfolyósodik és elpárolog, ami ezután sok hőt nyel el és csökkenti az anyag felületi hőmérsékletét.
A gyújtócső a motor gyújtóberendezésének egyik fontos része. Általában a lángszóró orrába van beszerelve, de mélyen be kell jutnia az égéstérbe. Ezért alkotóanyagainak kiváló magas hőmérsékleti ellenállással és kopásállósággal kell rendelkezniük. A volfrámalapú ötvözetek kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a magas olvadáspont, a nagy szilárdság, az ütésállóság és az alacsony térfogat-tágulási együttható, így a gyújtócsövek gyártásának egyik előnyben részesített anyaga.
Látható, hogy a volfrám- és molibdénipar hozzájárult a szilárd üzemanyagú rakétahajtómű tesztüzemének sikeréhez! A Chinatungsten Online szerint a tesztüzemhez használt hajtóművet a Kínai Űrkutatási és Technológiai Vállalat Negyedik Kutatóintézete fejlesztette ki. Átmérője 3,5 méter, tolóereje pedig 500 tonna. Számos fejlett technológiának, például fúvókáknak köszönhetően a hajtómű összteljesítménye elérte a világelső szintet.
Érdemes megemlíteni, hogy Kína idén két emberes űrhajóindítást hajtott végre. 2021. június 17-én 9:22-kor felbocsátották a Sencsou 12 emberes űrhajót szállító Long March 2F hordozórakétát. Nie Haisheng, Liu Boming és Liu Boming sikeresen felbocsátásra kerültek. Tang Hongbo három űrhajóst küldött az űrbe; 2021. október 16-án 0:23-kor felbocsátották a Sencsou 13 emberes űrhajót szállító Long March 2F Yao 13 hordozórakétát, amely sikeresen az űrbe juttatta Zhai Zhigangot, Wang Yapingot és Ye Guangfut. Felbocsátva az űrbe.
Közzététel ideje: 2021. dec. 19.