A las 11:30 del 19 de octubre de 2021, el motor de cohete sólido monolítico de desarrollo propio de China, con el mayor empuje del mundo, la mayor relación impulso-masa y aplicaciones de ingeniería, se probó con éxito en Xi'an, lo que demuestra que la capacidad de carga sólida de China se ha alcanzado sustancialmente. Esta modernización es fundamental para impulsar el desarrollo de tecnologías de vehículos de lanzamiento grandes y pesados en el futuro.
El exitoso desarrollo de motores de cohetes sólidos no solo representa el trabajo duro y la sabiduría de innumerables científicos, sino que tampoco puede prescindir de las contribuciones de muchos materiales químicos como los productos de tungsteno y molibdeno.
Un motor de cohete sólido es un motor de cohete químico que utiliza propelente sólido. Se compone principalmente de una carcasa, un grano, una cámara de combustión, un conjunto de toberas y un dispositivo de ignición. Al quemarse el propelente, la cámara de combustión debe soportar una temperatura de aproximadamente 3200 grados y una presión de aproximadamente 2×10^7 bar. Dado que es uno de los componentes de la nave espacial, es necesario utilizar materiales de aleación ligeros y resistentes a altas temperaturas, como aleaciones de molibdeno o de titanio.
La aleación a base de molibdeno es una aleación no ferrosa que se forma añadiendo otros elementos como titanio, circonio, hafnio, tungsteno y tierras raras, con molibdeno como matriz. Presenta excelente resistencia a altas temperaturas, alta presión y corrosión, y es más fácil de procesar que el tungsteno. Su menor peso la hace más adecuada para su uso en cámaras de combustión. Sin embargo, la resistencia a altas temperaturas y otras propiedades de las aleaciones a base de molibdeno no suelen ser tan buenas como las de las aleaciones a base de tungsteno. Por lo tanto, algunas piezas del motor de cohete, como los revestimientos de garganta y los tubos de ignición, aún deben fabricarse con aleaciones a base de tungsteno.
El revestimiento de garganta es el material que recubre la garganta de la tobera del motor de cohete sólido. Debido al duro entorno de trabajo, también debe tener propiedades similares a las del material de la cámara de combustible y del tubo de ignición. Generalmente está hecho de un compuesto de cobre-tungsteno. El cobre-tungsteno es un metal con enfriamiento por sudor espontáneo, que puede prevenir eficazmente la deformación del volumen y las variaciones de rendimiento a altas temperaturas. El principio del enfriamiento por sudor consiste en que el cobre de la aleación se licua y se evapora a alta temperatura, lo que absorbe gran cantidad de calor y reduce la temperatura superficial del material.
El tubo de ignición es una de las partes importantes del dispositivo de encendido del motor. Generalmente se instala en la boca del lanzallamas, pero debe penetrar profundamente en la cámara de combustión. Por lo tanto, sus materiales constituyentes deben tener una excelente resistencia a altas temperaturas y a la ablación. Las aleaciones de tungsteno poseen excelentes propiedades, como un alto punto de fusión, alta resistencia mecánica, resistencia al impacto y bajo coeficiente de expansión volumétrica, lo que las convierte en uno de los materiales preferidos para la fabricación de tubos de ignición.
Se puede observar que la industria del tungsteno y el molibdeno ha contribuido al éxito de la prueba del motor de cohete sólido. Según Chinatungsten Online, el motor para esta prueba fue desarrollado por el Cuarto Instituto de Investigación de la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China. Tiene un diámetro de 3,5 metros y un empuje de 500 toneladas. Gracias a diversas tecnologías avanzadas, como las toberas, el rendimiento general del motor ha alcanzado un nivel líder mundial.
Cabe mencionar que este año China realizó dos lanzamientos espaciales tripulados. A las 9:22 del 17 de junio de 2021, se lanzó el cohete portador Long March 2F, que transportaba la nave espacial tripulada Shenzhou 12. Nie Haisheng, Liu Boming y Liu Boming fueron lanzados con éxito. Tang Hongbo envió a tres astronautas al espacio. A las 0:23 del 16 de octubre de 2021, se lanzó el cohete portador Long March 2 F Yao 13, que transportaba la nave espacial tripulada Shenzhou 13, y transportó con éxito a Zhai Zhigang, Wang Yaping y Ye Guangfu al espacio.
Hora de publicación: 19 de diciembre de 2021