Med utvecklingen av kryogena raketers bärförmåga ökar även kravet på flödeshastighet för drivmedelspåfyllning. Kryogena vätsketransportledningar är en oumbärlig utrustning inom flyg- och rymdområdet, som används i kryogena drivmedelspåfyllningssystem. I lågtemperaturvätsketransportledningar kan lågtemperaturvakuumslangen, på grund av sin goda tätning, tryckmotstånd och böjningsprestanda, kompensera och absorbera förskjutningsförändringar orsakade av termisk expansion eller kallkontraktion orsakad av temperaturförändringar, kompensera för rörledningens installationsavvikelser och minska vibrationer och buller, och bli ett viktigt vätsketransporterande element i lågtemperaturpåfyllningssystemet. För att anpassa sig till positionsförändringar orsakade av docknings- och avgivningsrörelsen hos drivmedelspåfyllningsanslutningen i det lilla utrymmet i skyddstornet, bör den konstruerade rörledningen ha en viss flexibel anpassningsförmåga i både tvärgående och längsgående riktningar.

Den nya kryogena vakuumslangen ökar designdiametern, förbättrar den kryogena vätskeöverföringskapaciteten och har flexibel anpassningsförmåga i både laterala och longitudinella riktningar.

Övergripande strukturdesign av kryogen vakuumslang

Enligt användningskraven och saltstänkmiljön väljs metallmaterialet 06Cr19Ni10 som huvudmaterial för rörledningen. Röraggregatet består av två lager av rörkroppar, en invändig kropp och en utvändig nätverkskropp, sammankopplade med en 90°-böj i mitten. Aluminiumfolie och icke-alkaliskt tyg är växelvis lindade på den utvändiga ytan av den invändiga kroppen för att bygga isoleringsskiktet. Ett antal PTFE-slangstödringar är placerade utanför isoleringsskiktet för att förhindra direktkontakt mellan de invändiga och utvändiga rören och förbättra isoleringsprestanda. De två ändarna av skarven är utformade enligt anslutningskraven, med matchande struktur för den adiabatiska skarven med stor diameter. En adsorptionslåda fylld med 5A molekylsikt är anordnad i sandwichen som bildas mellan de två rörlagren för att säkerställa att rörledningen har en god vakuumgrad och vakuumlivslängd vid kryogen temperatur. Tätningspluggen används för sandwich-vakuumprocessens gränssnitt.

Isolerande lagermaterial

Isoleringsskiktet består av flera lager av reflektionsskärm och distansskikt som är växelvis lindade på den adiabatiska väggen. Reflektionsskärmens huvudsakliga funktion är att isolera den externa strålningsvärmeöverföringen. Distansskiktet kan förhindra direktkontakt med reflektionsskärmen och fungera som flamskyddsmedel och värmeisolering. Materialen för reflektionsskärmen inkluderar aluminiumfolie, aluminiserad polyesterfilm etc., och distansskiktsmaterialen inkluderar icke-alkaliskt glasfiberpapper, icke-alkaliskt glasfibertyg, nylontyg, adiabatiskt papper etc.

I konstruktionsschemat väljs aluminiumfolie som isoleringsskikt som reflekterande skärm och icke-alkalisk glasfiberduk som distansskikt.

Adsorbent- och adsorptionslåda

Adsorbent är ett ämne med mikroporös struktur, dess adsorptionsyta per massenhet är stor, vilket genom molekylär kraft attraherar gasmolekyler till adsorbentets yta. Adsorbentet i kryogenrörets sandwich spelar en viktig roll för att erhålla och bibehålla vakuumgraden i sandwichen vid kryogen temperatur. De vanligaste adsorbenterna är 5A molekylsikt och aktivt kol. Under vakuum- och kryogena förhållanden har 5A molekylsikt och aktivt kol liknande adsorptionskapacitet för N2, O2, Ar2, H2 och andra vanliga gaser. Aktivt kol absorberar lätt vatten vid dammsugning i sandwichen, men förbränner lätt O2. Aktivt kol väljs inte som adsorbent för rörledningar för flytande syre.

5En molekylsikt valdes som sandwichadsorbent i designschemat.