Med utviklingen av bæreevnen til kryogene raketter øker også kravet til drivstoffpåfyllingshastighet. Kryogen væsketransportrørledning er et uunnværlig utstyr innen luftfart, som brukes i kryogene drivstoffpåfyllingssystemer. I lavtemperaturvæsketransportrørledningen kan lavtemperaturvakuumslangen, på grunn av sin gode tetning, trykkmotstand og bøyeytelse, kompensere og absorbere forskyvningsendringer forårsaket av termisk ekspansjon eller kaldkontraksjon forårsaket av temperaturendringer, kompensere for installasjonsavvik i rørledningen og redusere vibrasjoner og støy, og bli et viktig væsketransportelement i lavtemperaturpåfyllingssystemet. For å tilpasse seg posisjonsendringene forårsaket av docking- og avkastningsbevegelsen til drivstoffpåfyllingskoblingen i det lille rommet i beskyttelsestårnet, bør den designede rørledningen ha en viss fleksibel tilpasningsevne i både tverrgående og langsgående retning.

Den nye kryogene vakuumslangen øker designdiameteren, forbedrer overføringskapasiteten for kryogen væske og har fleksibel tilpasningsevne i både sideveis og langsgående retninger.

Overordnet strukturdesign av kryogen vakuumslange

I henhold til brukskravene og saltspraymiljøet er metallmaterialet 06Cr19Ni10 valgt som hovedmateriale for rørledningen. Rørkonstruksjonen består av to lag med rørlegemer, en indre kropp og en ytre nettverkskropp, forbundet med en 90° albue i midten. Aluminiumsfolie og ikke-alkalisk duk er vekselvis viklet på den ytre overflaten av den indre kroppen for å danne isolasjonslaget. En rekke PTFE-slangestøtteringer er plassert utenfor isolasjonslaget for å forhindre direkte kontakt mellom de indre og ytre rørene og forbedre isolasjonsytelsen. De to endene av skjøten er i henhold til tilkoblingskravene, og utformingen av en matchende struktur for den adiabatiske skjøten med stor diameter er utformet i henhold til tilkoblingskravene. En adsorpsjonsboks fylt med 5A molekylsikt er anordnet i sandwichen som dannes mellom de to lagene med rør for å sikre at rørledningen har en god vakuumgrad og vakuumlevetid ved kryogen temperatur. Tetningspluggen brukes som grensesnitt for sandwich-vakuumeringsprosessen.

Isolerende lagmateriale

Isolasjonslaget består av flere lag med refleksjonsskjerm og avstandslag som er vekselvis viklet på den adiabatiske veggen. Hovedfunksjonen til reflektorskjermen er å isolere den ytre strålingsvarmeoverføringen. Avstandsstykket kan forhindre direkte kontakt med reflektorskjermen og fungere som flammehemmende og varmeisolerende middel. Materialene til reflektorskjermen inkluderer aluminiumsfolie, aluminisert polyesterfilm, etc., og avstandslagsmaterialene inkluderer ikke-alkalisk glassfiberpapir, ikke-alkalisk glassfiberduk, nylonstoff, adiabatisk papir, etc.

I designskjemaet er aluminiumsfolie valgt som isolasjonslag som reflekterende skjerm, og ikke-alkalisk glassfiberduk som avstandslag.

Adsorbent og adsorpsjonsboks

Adsorbent er et stoff med mikroporøs struktur, og dens adsorpsjonsoverflateareal per masseenhet er stort, og molekylær kraft tiltrekker gassmolekyler til overflaten av adsorbenten ved hjelp av den. Adsorbenten i kryogenrørets sandwich spiller en viktig rolle i å oppnå og opprettholde vakuumgraden i sandwichen ved kryogen temperatur. De vanligste adsorbentene er 5A molekylsikt og aktivt karbon. Under vakuum- og kryogene forhold har 5A molekylsikt og aktivt karbon lignende adsorpsjonskapasitet for N2, O2, Ar2, H2 og andre vanlige gasser. Aktivt karbon desorberer lett vann når det suges opp i sandwichen, men brenner lett inn O2. Aktivt karbon er ikke valgt som adsorbent for rørledninger for flytende oksygenmedium.

5En molekylsikt ble valgt som sandwich-adsorbent i designskjemaet.