Z razvojem nosilnosti kriogene rakete se povečuje tudi zahteva po hitrosti polnjenja s pogonskim gorivom. Cevovod za transport kriogene tekočine je nepogrešljiva oprema na vesoljskem področju, ki se uporablja v sistemu za polnjenje kriogenega pogonskega goriva. V cevovodu za transport nizkotemperaturne tekočine lahko nizkotemperaturna vakuumska cev zaradi dobrega tesnjenja, odpornosti proti tlaku in upogibne zmogljivosti kompenzira in absorbira spremembo premika, ki jo povzroči toplotna ekspanzija ali hladno krčenje zaradi temperaturnih sprememb, kompenzira namestitev odstopanje cevovoda in zmanjšanje vibracij in hrupa ter postane bistven element za prenos tekočine v nizkotemperaturnem polnilnem sistemu. Da bi se prilagodil spremembam položaja, ki jih povzroča priklop in odmikanje konektorja za polnjenje pogonskega goriva v majhnem prostoru zaščitnega stolpa, bi moral imeti oblikovani cevovod nekaj prožne prilagodljivosti tako v prečni kot vzdolžni smeri.
Nova kriogena vakuumska cev poveča konstrukcijski premer, izboljša zmogljivost prenosa kriogene tekočine in ima prilagodljivo prilagodljivost v bočni in vzdolžni smeri.
Celotna zasnova strukture kriogene vakuumske cevi
V skladu z zahtevami uporabe in okoljem s slanim pršenjem je kot glavni material cevovoda izbran kovinski material 06Cr19Ni10. Cevni sklop je sestavljen iz dveh plasti cevnih teles, notranjega telesa in zunanjega mrežnega telesa, povezanih s kolenom 90° na sredini. Aluminijasta folija in nealkalna tkanina sta izmenično naviti na zunanjo površino notranjega telesa, da sestavi izolacijski sloj. Številni podporni obroči za cev iz PTFE so nameščeni zunaj izolacijskega sloja, da preprečijo neposreden stik med notranjimi in zunanjimi cevmi ter izboljšajo izolacijo. Dva konca spoja glede na zahteve glede povezave, zasnova ujemajoče se strukture adiabatnega sklepa velikega premera. Adsorpcijska škatla, napolnjena z molekularnim sitom 5A, je nameščena v sendviču, oblikovanem med dvema slojema cevi, da se zagotovi, da ima cevovod dobro stopnjo vakuuma in življenjsko dobo vakuuma pri kriogenih pogojih. Tesnilni čep se uporablja za vmesnik procesa vakuumiranja sendviča.
Material izolacijske plasti
Izolacijska plast je sestavljena iz več plasti refleksijskega zaslona in distančne plasti, ki so izmenično navite na adiabatno steno. Glavna funkcija reflektorskega zaslona je izolacija prenosa toplote zunanjega sevanja. Distančnik lahko prepreči neposreden stik z odbojnim zaslonom in deluje kot zaviralec gorenja in toplotna izolacija. Odsevni materiali za zaslon vključujejo aluminijasto folijo, aluminiziran poliestrski film itd., Materiali distančnega sloja pa vključujejo papir iz nealkalnih steklenih vlaken, tkanino iz nealkalnih steklenih vlaken, najlonsko tkanino, adiabatni papir itd.
V konstrukcijski shemi je aluminijasta folija izbrana kot izolacijska plast kot odsevni zaslon, tkanina iz nealkalnih steklenih vlaken pa kot distančna plast.
Adsorbent in adsorpcijska škatla
Adsorbent je snov z mikroporozno strukturo, njegova adsorpcijska površina na enoto mase je velika, molekularna sila pritegne molekule plina na površino adsorbenta. Adsorbent v sendviču kriogene cevi ima pomembno vlogo pri pridobivanju in vzdrževanju stopnje vakuuma v sendviču pri kriogenih. Najpogosteje uporabljena adsorbenta sta molekularna sita 5A in aktivno oglje. V vakuumu in kriogenih pogojih imata molekularno sito 5A in aktivno oglje podobno adsorpcijsko zmogljivost N2, O2, Ar2, H2 in drugih običajnih plinov. Aktivno oglje zlahka desorbira vodo pri sesanju v sendviču, vendar ga je enostavno zažgati v O2. Aktivno oglje ni izbrano kot adsorbent za cevovod za medij tekočega kisika.
5A molekularno sito je bilo izbrano kot sendvič adsorbent v načrtovalski shemi.
Čas objave: 12. maj 2023