Met de ontwikkeling van het draagvermogen van een cryogene raket neemt ook de eis aan het vuldebiet van het drijfgas toe. Cryogene vloeistoftransportleiding is een onmisbare uitrusting in de lucht- en ruimtevaart, die wordt gebruikt in het cryogene drijfgasvulsysteem. In de vloeistoftransportleiding bij lage temperatuur kan de vacuümslang bij lage temperatuur, vanwege zijn goede afdichting, drukweerstand en buigprestaties, de verplaatsingsverandering compenseren en absorberen die wordt veroorzaakt door thermische uitzetting of koude contractie veroorzaakt door temperatuurverandering, de installatie compenseren en absorberen afwijking van de pijpleiding en trillingen en geluid verminderen, en een essentieel vloeistoftransportelement worden in het vulsysteem bij lage temperatuur. Om zich aan te passen aan de positieveranderingen die worden veroorzaakt door de aankoppel- en afwerpbeweging van de drijfgasvulconnector in de kleine ruimte van de beschermende toren, moet de ontworpen pijpleiding enige flexibele aanpasbaarheid hebben in zowel de dwars- als de lengterichting.

De nieuwe cryogene vacuümslang vergroot de ontwerpdiameter, verbetert de cryogene vloeistofoverdrachtscapaciteit en heeft een flexibel aanpassingsvermogen in zowel laterale als longitudinale richtingen.

Algemeen structuurontwerp van cryogene vacuümslang

Afhankelijk van de gebruikseisen en de zoutsproeiomgeving wordt het metalen materiaal 06Cr19Ni10 geselecteerd als het belangrijkste materiaal van de pijpleiding. Het pijpsamenstel bestaat uit twee lagen pijplichamen, een intern lichaam en een extern netwerklichaam, verbonden door een 90°-elleboog in het midden. Aluminiumfolie en niet-alkalidoek worden afwisselend op het buitenoppervlak van het interne lichaam gewikkeld om de isolatielaag te construeren. Een aantal PTFE-slangsteunringen zijn buiten de isolatielaag geplaatst om direct contact tussen de interne en externe leidingen te voorkomen en de isolatieprestaties te verbeteren. De twee uiteinden van de verbinding volgens de verbindingsvereisten, het ontwerp van de bijpassende structuur van de adiabatische verbinding met grote diameter. Een adsorptiekast gevuld met een moleculaire zeef van 5A is aangebracht in de sandwich die tussen de twee lagen buizen is gevormd om ervoor te zorgen dat de pijpleiding een goede vacuümgraad en vacuümlevensduur heeft bij cryogene werking. De afsluitplug wordt gebruikt voor de interface van het sandwichvacuümproces.

Materiaal isolatielaag

De isolatielaag bestaat uit meerdere lagen reflectiescherm en afstandslaag die afwisselend op de adiabatische wand zijn gewikkeld. De belangrijkste functie van het reflectorscherm is het isoleren van de externe stralingswarmteoverdracht. De afstandhouder kan direct contact met het reflecterende scherm voorkomen en werkt brandvertragend en warmte-isolerend. De reflecterende schermmaterialen omvatten aluminiumfolie, gealuminiseerde polyesterfilm, enz., en de materialen voor de afstandslaag omvatten niet-alkaliglasvezelpapier, niet-alkaliglasvezeldoek, nylonweefsel, adiabatisch papier, enz.

In het ontwerpschema wordt aluminiumfolie geselecteerd als isolatielaag als reflecterend scherm, en niet-alkaliglasvezeldoek als afstandslaag.

Adsorbens en adsorptiebox

Adsorbens is een stof met een microporeuze structuur, het eenheidsmassa-adsorptieoppervlak is groot, door moleculaire kracht om gasmoleculen naar het oppervlak van het adsorbens te lokken. Het adsorbens in de sandwich van de cryogene pijp speelt een belangrijke rol bij het verkrijgen en behouden van de vacuümgraad van de cryogene sandwich. De meest gebruikte adsorbentia zijn 5A moleculaire zeef en actieve kool. Onder vacuüm en cryogene omstandigheden hebben 5A moleculaire zeef en actieve koolstof een vergelijkbaar adsorptievermogen van N2, O2, Ar2, H2 en andere veel voorkomende gassen. Actieve kool is gemakkelijk water te desorberen bij het stofzuigen in sandwich, maar gemakkelijk te verbranden in O2. Actieve kool wordt niet geselecteerd als adsorbens voor pijpleidingen met vloeibare zuurstof.

5In het ontwerpschema werd een moleculaire zeef geselecteerd als sandwichadsorbens.