З розвитком вантажопідйомності кріогенної ракети також зростає вимога до швидкості потоку палива. Трубопровід для транспортування кріогенної рідини є незамінним обладнанням в аерокосмічній галузі, яке використовується в системі заправки кріогенного палива. У трубопроводі для транспортування низькотемпературної рідини низькотемпературний вакуумний шланг завдяки своїй гарній герметичності, стійкості до тиску та характеристикам згинання може компенсувати та поглинати зміну зміщення, спричинену тепловим розширенням або холодним стисненням, спричинене зміною температури, компенсувати установку відхилення трубопроводу та зменшення вібрації та шуму та стає важливим елементом транспортування рідини в системі низькотемпературного наповнення. Щоб адаптуватися до змін положення, спричинених рухом стикування та відкидання з’єднувача для заправки ракетним паливом у невеликому просторі захисної вежі, розроблений трубопровід повинен мати певну гнучку адаптивність як у поперечному, так і в поздовжньому напрямках.

Новий кріогенний вакуумний шланг збільшує проектний діаметр, покращує пропускну здатність кріогенної рідини та має гнучку адаптивність як у поперечному, так і в поздовжньому напрямках.

Загальна структура конструкції кріогенного вакуумного шланга

Відповідно до вимог до використання та навколишнього середовища соляного бризки, металевий матеріал 06Cr19Ni10 вибрано як основний матеріал трубопроводу. Трубний вузол складається з двох шарів корпусів труб, внутрішнього корпусу та зовнішнього корпусу мережі, з’єднаних коліном 90° посередині. Алюмінієва фольга та нелужна тканина по черзі намотуються на зовнішню поверхню внутрішнього корпусу для створення ізоляційного шару. Декілька опорних кілець для шланга з ПТФЕ встановлено поза ізоляційним шаром, щоб запобігти прямому контакту між внутрішніми та зовнішніми трубами та покращити ефективність ізоляції. Два кінці з'єднання відповідно до вимог з'єднання, конструкція відповідної структури адіабатичного з'єднання великого діаметру. Адсорбційна коробка, заповнена молекулярним ситом 5A, розташована в сендвічі, утвореному між двома шарами труб, щоб гарантувати, що трубопровід має хороший ступінь вакууму та термін служби вакууму в кріогенному режимі. Ущільнювальна пробка використовується для інтерфейсу процесу вакуумування сендвічів.

Матеріал ізоляційного шару

Ізоляційний шар складається з кількох шарів відбиваючого екрана та прокладочного шару, які по черзі намотуються на адіабатичну стінку. Основною функцією рефлекторного екрана є ізоляція теплообміну зовнішнього випромінювання. Розпір може запобігти прямому контакту з відбиваючим екраном і діяти як вогнезахисний та теплоізоляційний. Матеріали, що відображають екран, включають алюмінієву фольгу, алюмінієву поліефірну плівку тощо, а матеріали проміжного шару включають папір із нелужного скловолокна, тканину з нелужного скловолокна, нейлонову тканину, адіабатичний папір тощо.

У проектній схемі в якості ізоляційного шару в якості відбиваючого екрана обрана алюмінієва фольга, а в якості прокладочного шару – нелужне скловолокно.

Адсорбент і адсорбційний бокс

Адсорбент - це речовина з мікропористою структурою, площа поверхні адсорбції одиниці маси велика, молекулярна сила притягує молекули газу до поверхні адсорбенту. Адсорбент у сендвічі кріогенної труби відіграє важливу роль в отриманні та підтримці ступеня вакууму сендвіча в кріогенному режимі. Зазвичай використовуваними адсорбентами є молекулярне сито 5А та активоване вугілля. У вакуумі та кріогенних умовах молекулярне сито 5A та активоване вугілля мають однакову адсорбційну здатність N2, O2, Ar2, H2 та інших поширених газів. Активоване вугілля легко десорбує воду під час вакуумування в сендвічі, але легко спалюється в O2. Активоване вугілля не обрано як адсорбент для трубопроводу середовища рідкого кисню.

5А як сендвіч-адсорбент у розрахунковій схемі було обрано молекулярне сито.