С развитием грузоподъемности криогенных ракет возрастают и требования к скорости заправки топливом. Трубопровод для транспортировки криогенной жидкости является незаменимым оборудованием в аэрокосмической области, которое используется в системе заправки криогенным топливом. В трубопроводе для транспортировки низкотемпературной жидкости низкотемпературный вакуумный шланг благодаря своей хорошей герметизации, устойчивости к давлению и характеристикам изгиба может компенсировать и поглощать изменение смещения, вызванное тепловым расширением или холодным сжатием, вызванным изменением температуры, компенсировать установку. отклонение трубопровода, снижение вибрации и шума и становление важным элементом транспортировки жидкости в низкотемпературной системе наполнения. Чтобы адаптироваться к изменениям положения, вызванным стыковочным и сбрасывающим движением соединителя заправки топливом в небольшом пространстве защитной башни, проектируемый трубопровод должен иметь некоторую гибкую адаптируемость как в поперечном, так и в продольном направлениях.

Новый криогенный вакуумный шланг увеличивает конструктивный диаметр, улучшает пропускную способность криогенной жидкости и обладает гибкой адаптируемостью как в боковом, так и в продольном направлениях.

Общая конструкция криогенного вакуумного шланга

В соответствии с требованиями использования и условиями соляного тумана в качестве основного материала трубопровода выбран металлический материал 06Cr19Ni10. Сборка труб состоит из двух слоев тел труб: внутреннего тела и тела внешней сети, соединенных коленом под углом 90° посередине. Алюминиевая фольга и бесщелочная ткань поочередно наматываются на внешнюю поверхность внутреннего корпуса для создания изоляционного слоя. Несколько опорных колец для шлангов из ПТФЭ расположены снаружи изоляционного слоя, чтобы предотвратить прямой контакт между внутренними и внешними трубами и улучшить изоляционные характеристики. Два конца соединения соответствуют требованиям к соединению, конструкция соответствует конструкции адиабатического соединения большого диаметра. Адсорбционная камера, заполненная молекулярным ситом 5А, расположена в сэндвиче, образованном между двумя слоями трубок, чтобы гарантировать, что трубопровод имеет хорошую степень вакуума и срок службы вакуума в криогенных условиях. Уплотнительная заглушка используется для интерфейса процесса вакуумирования сэндвича.

Материал изоляционного слоя

Изоляционный слой состоит из нескольких слоев отражательного экрана и разделительного слоя, поочередно намотанных на адиабатическую стенку. Основная функция экрана рефлектора – изолировать передачу тепла от внешнего излучения. Прокладка может предотвратить прямой контакт с отражающим экраном и действовать как огнезащитная и теплоизоляционная. Материалы отражающего экрана включают алюминиевую фольгу, алюминизированную полиэфирную пленку и т. д., а материалы разделительного слоя включают бумагу из нещелочного стекловолокна, ткань из нещелочного стекловолокна, нейлоновую ткань, адиабатическую бумагу и т. д.

В конструктивной схеме в качестве изоляционного слоя в качестве отражающего экрана выбрана алюминиевая фольга, а в качестве промежуточного слоя – бесщелочное стекловолокно.

Адсорбент и адсорбционный бокс

Адсорбент представляет собой вещество с микропористой структурой, площадь адсорбционной поверхности на единицу массы которого велика, благодаря молекулярной силе притягивает молекулы газа к поверхности адсорбента. Адсорбент в сэндвиче криогенной трубы играет важную роль в получении и поддержании степени вакуума сэндвича в криогенной среде. Обычно используемые адсорбенты представляют собой молекулярные сита 5А и активированный уголь. В вакууме и криогенных условиях молекулярное сито 5А и активированный уголь имеют одинаковую адсорбционную способность N2, O2, Ar2, H2 и других распространенных газов. Активированный уголь легко десорбирует воду при уборке сэндвича пылесосом, но легко сгорает в O2. Активированный уголь не выбран в качестве адсорбента для трубопровода жидкой кислородной среды.

В качестве сэндвич-адсорбента в расчетной схеме было выбрано молекулярное сито 5А.