Às 11h30 do dia 19 de outubro de 2021, o motor de foguete sólido monolítico desenvolvido na China, com o maior empuxo do mundo, a maior relação impulso-massa e aplicações práticas, foi testado com sucesso em Xi'an, demonstrando que a capacidade de transporte de combustível sólido da China foi substancialmente ampliada. Essa modernização é de grande importância para impulsionar o desenvolvimento de tecnologias de veículos de lançamento de grande porte e pesados no futuro.
O desenvolvimento bem-sucedido de motores de foguete de combustível sólido não só incorpora o trabalho árduo e a sabedoria de inúmeros cientistas, como também depende da contribuição de muitos materiais químicos, como o tungstênio e os produtos de molibdênio.
Um motor de foguete sólido é um motor de foguete químico que utiliza propelente sólido. É composto principalmente por um invólucro, um núcleo, uma câmara de combustão, um conjunto de bocal e um dispositivo de ignição. Quando o propelente é queimado, a câmara de combustão deve suportar uma alta temperatura de cerca de 3200 graus e uma alta pressão de cerca de 2×10^7 bar. Considerando que é um dos componentes da espaçonave, é necessário utilizar materiais de liga de alta resistência e alta temperatura mais leves, como ligas à base de molibdênio ou ligas à base de titânio.
A liga à base de molibdênio é uma liga não ferrosa formada pela adição de outros elementos, como titânio, zircônio, háfnio, tungstênio e terras raras, tendo o molibdênio como matriz. Possui excelente resistência a altas temperaturas, alta pressão e corrosão, além de ser mais fácil de processar do que o tungstênio. Seu peso é menor, tornando-a mais adequada para uso na câmara de combustão. No entanto, a resistência a altas temperaturas e outras propriedades das ligas à base de molibdênio geralmente não são tão boas quanto as das ligas à base de tungstênio. Portanto, algumas peças do motor de foguete, como revestimentos da garganta e tubos de ignição, ainda precisam ser produzidas com materiais de liga à base de tungstênio.
O revestimento da garganta é o material que reveste a garganta do bocal do motor de foguete de combustível sólido. Devido ao ambiente de trabalho severo, ele deve ter propriedades semelhantes às do material da câmara de combustível e do tubo de ignição. Geralmente, é feito de material composto de tungstênio-cobre. O tungstênio-cobre é um metal com resfriamento por transpiração espontânea, que evita eficazmente a deformação volumétrica e as alterações de desempenho em altas temperaturas. O princípio do resfriamento por transpiração consiste na liquefação e evaporação do cobre na liga em altas temperaturas, o que absorve grande quantidade de calor e reduz a temperatura da superfície do material.
O tubo de ignição é uma das partes importantes do dispositivo de ignição do motor. Geralmente, ele é instalado na boca do lança-chamas, mas precisa penetrar profundamente na câmara de combustão. Portanto, seus materiais constituintes devem apresentar excelente resistência a altas temperaturas e à abrasão. As ligas à base de tungstênio possuem propriedades excelentes, como alto ponto de fusão, alta resistência, resistência ao impacto e baixo coeficiente de expansão volumétrica, o que as torna um dos materiais preferidos para a fabricação de tubos de ignição.
É evidente que a indústria de tungstênio e molibdênio contribuiu para o sucesso do teste do motor de foguete de combustível sólido! Segundo o site Chinatungsten Online, o motor utilizado neste teste foi desenvolvido pelo Quarto Instituto de Pesquisa da Corporação de Ciência e Tecnologia Aeroespacial da China. Ele possui 3,5 metros de diâmetro e 500 toneladas de empuxo. Com diversas tecnologias avançadas, como os bocais, o desempenho geral do motor atingiu um nível de excelência mundial.
Vale mencionar que a China realizou dois lançamentos de espaçonaves tripuladas este ano. Às 9h22 do dia 17 de junho de 2021, o foguete Longa Marcha 2F, transportando a espaçonave tripulada Shenzhou 12, foi lançado com sucesso. Nie Haisheng, Liu Boming e Tang Hongbo enviaram três astronautas ao espaço. Às 0h23 do dia 16 de outubro de 2021, o foguete Longa Marcha 2F Yao 13, transportando a espaçonave tripulada Shenzhou 13, foi lançado com sucesso, levando Zhai Zhigang, Wang Yaping e Ye Guangfu ao espaço.
Data da publicação: 19/12/2021