ساهمت صناعة التنجستن والموليبدينوم بشكل كبير في نجاح أكبر تجربة تشغيل لمحرك صاروخي صلب في العالم!

إن التطوير الناجح لمحركات الصواريخ الصلبة لا يجسد فقط العمل الجاد وحكمة عدد لا يحصى من العلماء، ولكنه لا يمكن أن يتم بدون مساهمات العديد من المواد الكيميائية مثل منتجات التنجستن والموليبدينوم.

محرك الصاروخ الصلب هو محرك صاروخي كيميائي يستخدم وقودًا صلبًا. يتكون بشكل أساسي من غلاف، وحبيبات، وغرفة احتراق، ومجموعة فوهات، وجهاز إشعال. عند احتراق الوقود، يجب أن تتحمل غرفة الاحتراق درجة حرارة عالية تصل إلى حوالي 3200 درجة مئوية وضغطًا عاليًا يصل إلى حوالي 2 × 10⁷ بار. ونظرًا لكونها أحد مكونات المركبة الفضائية، فمن الضروري استخدام مواد سبائك خفيفة الوزن وعالية القوة ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، مثل سبائك الموليبدينوم أو سبائك التيتانيوم.

سبيكة الموليبدينوم هي سبيكة غير حديدية تتكون من إضافة عناصر أخرى مثل التيتانيوم والزركونيوم والهافنيوم والتنغستن والعناصر الأرضية النادرة، مع استخدام الموليبدينوم كمادة أساسية. تتميز هذه السبيكة بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي والتآكل، كما أنها أسهل في التصنيع من التنغستن. ونظرًا لخفة وزنها، فهي أكثر ملاءمة للاستخدام في غرف الاحتراق. مع ذلك، فإن مقاومة درجات الحرارة العالية وغيرها من خصائص سبائك الموليبدينوم عادةً ما تكون أقل جودة من سبائك التنغستن. لذلك، لا تزال بعض أجزاء محرك الصاروخ، مثل بطانات الحلق وأنابيب الإشعال، تُصنع من سبائك التنغستن.

بطانة عنق الفوهة هي مادة تبطين عنق فوهة محرك الصاروخ الصلب. ونظرًا لظروف التشغيل القاسية، يجب أن تتمتع بخصائص مشابهة لمادة حجرة الوقود ومادة أنبوب الإشعال. تُصنع عادةً من مركب التنجستن والنحاس. يتميز مركب التنجستن والنحاس بخاصية التبريد التلقائي بالتعرق، مما يمنع بشكل فعال تشوه الحجم وتغيرات الأداء عند درجات الحرارة العالية. ويعتمد مبدأ التبريد بالتعرق على تسييل النحاس الموجود في السبيكة وتبخره عند درجات الحرارة العالية، مما يؤدي إلى امتصاص كمية كبيرة من الحرارة وخفض درجة حرارة سطح المادة.

أنبوب الإشعال هو أحد الأجزاء المهمة في جهاز إشعال المحرك. يُركّب عادةً في فوهة قاذف اللهب، ولكنه يحتاج إلى أن يمتد عميقًا داخل غرفة الاحتراق. لذلك، يجب أن تتمتع المواد المكونة له بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل. تتميز سبائك التنجستن بخصائص ممتازة مثل ارتفاع درجة انصهارها، وقوتها العالية، ومقاومتها للصدمات، وانخفاض معامل تمددها الحجمي، مما يجعلها من المواد المفضلة لتصنيع أنابيب الإشعال.
يتضح جلياً أن صناعة التنجستن والموليبدينوم قد أسهمت في نجاح تجربة تشغيل محرك الصاروخ الصلب! ووفقاً لموقع "تشاينا تنجستن أونلاين"، فقد طُوّر المحرك المستخدم في هذه التجربة من قِبل المعهد الرابع للأبحاث التابع لشركة علوم وتكنولوجيا الفضاء الصينية. ويبلغ قطره 3.5 متر وقوة دفعه 500 طن. وبفضل عدد من التقنيات المتقدمة، مثل الفوهات، وصل الأداء العام للمحرك إلى مستوى عالمي رائد.