Z razvojem nosilne zmogljivosti kriogenih raket se povečujejo tudi zahteve glede pretoka polnjenja goriva. Cevovod za kriogeno tekočino je nepogrešljiva oprema v letalski in vesoljski industriji, ki se uporablja v sistemih za kriogeno polnjenje goriva. V cevovodu za nizkotemperaturno tekočino lahko nizkotemperaturna vakuumska cev zaradi dobrega tesnjenja, odpornosti na tlak in upogibnih lastnosti kompenzira in absorbira spremembe premika, ki jih povzroča toplotno raztezanje ali hladno krčenje zaradi temperaturnih sprememb, kompenzira odstopanje cevovoda pri namestitvi ter zmanjša vibracije in hrup ter postane bistven element za prenos tekočine v nizkotemperaturnem sistemu polnjenja. Da bi se prilagodil spremembam položaja, ki jih povzroča priklopno in odklopno gibanje priključka za polnjenje goriva v majhnem prostoru zaščitnega stolpa, mora imeti zasnovani cevovod nekaj fleksibilnosti tako v prečni kot vzdolžni smeri.

Nova kriogena vakuumska cev poveča konstrukcijski premer, izboljša zmogljivost prenosa kriogene tekočine in ima prilagodljivost tako v prečni kot vzdolžni smeri.

Celotna konstrukcijska zasnova kriogene vakuumske cevi

Glede na zahteve uporabe in okolje s solno meglico je bil kot glavni material cevovoda izbran kovinski material 06Cr19Ni10. Cevni sklop je sestavljen iz dveh plasti cevnih teles, notranjega telesa in zunanjega omrežnega telesa, ki sta na sredini povezana s kolenom 90°. Na zunanjo površino notranjega telesa sta izmenično naviti aluminijasta folija in nealkalna tkanina, ki tvorita izolacijsko plast. Zunaj izolacijske plasti je nameščenih več podpornih obročev iz PTFE cevi, ki preprečujejo neposreden stik med notranjo in zunanjo cevjo ter izboljšujejo izolacijsko učinkovitost. Konca spoja sta zasnovana v skladu z zahtevami povezave in se ujema z adiabatnim spojem velikega premera. V sendviču, ki je oblikovan med obema plastema cevi, je nameščena adsorpcijska škatla, napolnjena z molekularnim sitom 5A, ki zagotavlja dobro stopnjo vakuuma in kriogeno življenjsko dobo cevovoda. Tesnilni čep se uporablja za vmesnik procesa vakuumiranja sendviča.

Material izolacijske plasti

Izolacijska plast je sestavljena iz več plasti odbojnega zaslona in distančne plasti, ki so izmenično navite na adiabatno steno. Glavna funkcija odbojnega zaslona je izolacija prenosa toplote zaradi zunanjega sevanja. Distančnik lahko prepreči neposreden stik z odbojnim zaslonom in deluje kot zaviralec gorenja ter toplotna izolacija. Materiali odbojnega zaslona vključujejo aluminijasto folijo, aluminizirano poliestrsko folijo itd., materiali distančne plasti pa vključujejo nealkalni stekleni papir, nealkalno stekleno tkanino, najlonsko tkanino, adiabatski papir itd.

V shemi načrtovanja je kot izolacijska plast kot odbojni zaslon izbrana aluminijasta folija, kot distančna plast pa nealkalna steklena vlakna.

Adsorbent in adsorpcijska škatla

Adsorbent je snov z mikroporozno strukturo, njena enota mase adsorpcijske površine je velika in s pomočjo molekularne sile privlači molekule plina na površino adsorbenta. Adsorbent v sendviču kriogene cevi igra pomembno vlogo pri doseganju in vzdrževanju stopnje vakuuma v sendviču pri kriogenih pogojih. Najpogosteje uporabljena adsorbenta sta molekularno sito 5A in aktivno oglje. V vakuumu in kriogenih pogojih imata molekularno sito 5A in aktivno oglje podobno adsorpcijsko sposobnost N2, O2, Ar2, H2 in drugih običajnih plinov. Aktivno oglje v sendviču zlahka desorbira vodo pri vakuumiranju, vendar zlahka gori v O2. Aktivno oglje ni izbrano kot adsorbent za cevovode s tekočim kisikom.

V shemi načrtovanja je bilo kot sendvič adsorbent izbrano molekularno sito 5A.