Insert de gorge militaire en cuivre tungstène

Introduction

L'insert de gorge militaire en cuivre tungstène est un matériau de revêtement pour une tuyère solide de moteur de fusée. Ses performances à haute température et sa résistance à l'ablation affectent directement la poussée et l'efficacité du moteur.

Principe

Une tuyère de moteur à propergol solide en contrôlant la dilatation de la chambre de combustion, l'énergie générée par les gaz d'échappement est efficacement convertie en énergie cinétique, de manière à fournir la puissance requise à l'aéronef. L'insert de gorge est situé dans la gorge de la buse et son rôle principal est de limiter la zone de la gorge en raison de l'érosion produite par le phénomène croissant, causé par la diminution de la poussée. Lorsque le moteur fonctionne, les inserts de gorge nécessitent souvent un chauffage direct de la température ambiante à plus de 2000, ce qui entraîne un gradient de température important et des contraintes thermiques, ce qui est la principale cause de défaillance de la fissure et fait apparaître le matériau de revêtement de gorge. En outre, pour ce type de moteurs-fusées haute performance, on utilise couramment des poudres métalliques (telles que de l'aluminium) comme combustibles propulseurs à haute température d'environ 3 000 ° C, entraînant un flux de particules solides ou de gouttelettes liquides fortement érodés. S'il est difficile d'assurer une forme aérodynamique stable, même s'il se produit une fragmentation du revêtement, il sera directement affecté par la poussée et l'efficacité du moteur.

Comparaison

De manière générale, le matériau de revêtement de gorge pour le moteur de fusée solide comprend du métal réfractaire, du graphite, du carbone et des matériaux composites à base de carbone, des plastiques renforcés, des matériaux composites à matrice céramique. Le transfert de chaleur dans la gorge peut être divisé en trois étapes:

1. allumage moteur chauffage instantané à impact;

2. ablation stable pendant le travail;

3. refroidissement par extinction.

Le cuivre au tungstène présente non seulement une dureté élevée, une densité élevée, une résistance élevée, un point de fusion élevé, un coefficient de dilatation thermique bas et une excellente résistance à l'usure et à la corrosion, ainsi qu'une bonne ductilité ainsi qu'une conductivité électrique et thermique. Et comme la grande différence de deux types de métaux, à une température supérieure au point de fusion du cuivre, le cuivre s’évapore pour laisser la majeure partie de la chaleur de l’insert militaire en cuivre au tungstène en phase dure afin d’assurer la stabilité du travail.