S rozvojom nosnosti kryogénnych rakiet sa zvyšuje aj požiadavka na prietok paliva. Potrubie na prepravu kryogénnych kvapalín je v leteckom priemysle nevyhnutným zariadením, ktoré sa používa v systémoch plnenia kryogénnych kvapalín. V nízkoteplotnom potrubí na prepravu kvapalín dokáže nízkoteplotná vákuová hadica vďaka svojmu dobrému tesneniu, odolnosti voči tlaku a ohybu kompenzovať a absorbovať zmeny posunutia spôsobené tepelnou rozťažnosťou alebo zmršťovaním za studena v dôsledku zmeny teploty, kompenzovať odchýlku potrubia pri inštalácii a znižovať vibrácie a hluk a stať sa nevyhnutným prvkom na prepravu kvapalín v nízkoteplotnom plniacom systéme. Aby sa navrhnuté potrubie dokázalo prispôsobiť zmenám polohy spôsobeným pohybom spojovacieho a oddeľovacieho konektora na plnenie paliva v malom priestore ochrannej veže, malo by mať určité flexibilné prispôsobenie v priečnom aj pozdĺžnom smere.

Nová kryogénna vákuová hadica zväčšuje konštrukčný priemer, zlepšuje kapacitu prenosu kryogénnej kvapaliny a má flexibilnú prispôsobivosť v priečnom aj pozdĺžnom smere.

Celková konštrukcia kryogénnej vákuovej hadice

Podľa požiadaviek použitia a prostredia so soľnou hmlou bol ako hlavný materiál potrubia zvolený kovový materiál 06Cr19Ni10. Zostava potrubia pozostáva z dvoch vrstiev telies potrubia, vnútorného telesa a vonkajšieho telesa siete, ktoré sú v strede spojené 90° kolenom. Na vonkajší povrch vnútorného telesa sa striedavo navíja hliníková fólia a nealkalická tkanina, čím sa vytvára izolačná vrstva. Na vonkajšiu stranu izolačnej vrstvy je umiestnených niekoľko PTFE nosných krúžkov na hadicu, aby sa zabránilo priamemu kontaktu medzi vnútorným a vonkajším potrubím a zlepšili sa izolačné vlastnosti. Dva konce spoja sú navrhnuté podľa požiadaviek na pripojenie a štruktúra adiabatického spoja s veľkým priemerom zodpovedá konštrukcii. V sendviči vytvorenom medzi dvoma vrstvami rúrok je umiestnená adsorpčná komora naplnená molekulovým sitom 5A, aby sa zabezpečil dobrý stupeň vákua a životnosť vákua v kryogénnych podmienkach. Tesniaca zátka slúži ako rozhranie sendvičového vákuovacieho procesu.

Materiál izolačnej vrstvy

Izolačná vrstva sa skladá z viacerých vrstiev reflexnej clony a dištančnej vrstvy striedavo navinutých na adiabatickej stene. Hlavnou funkciou reflektorovej clony je izolácia prenosu tepla z vonkajšieho žiarenia. Dištančná vložka môže zabrániť priamemu kontaktu s reflexnou clonou a pôsobiť ako spomaľovač horenia a tepelná izolácia. Medzi materiály reflexnej clony patrí hliníková fólia, hliníkovaná polyesterová fólia atď. a materiály dištančnej vrstvy zahŕňajú nealkalický sklenený papier, nealkalickú sklenenú tkaninu, nylonovú tkaninu, adiabatický papier atď.

V konštrukčnej schéme je ako izolačná vrstva ako odrazová clona zvolená hliníková fólia a ako dištančná vrstva nealkalická sklenená tkanina.

Adsorpčná a adsorpčná skrinka

Adsorbent je látka s mikroporéznou štruktúrou, ktorej jednotková hmotnostná adsorpčná plocha je veľká a molekulárnou silou priťahuje molekuly plynu k povrchu adsorbentu. Adsorbent v sendviči kryogénneho potrubia zohráva dôležitú úlohu pri dosahovaní a udržiavaní stupňa vákua v sendviči pri kryogénnych podmienkach. Bežne používanými adsorbentmi sú molekulové sito 5A a aktívne uhlie. Za vákuových a kryogénnych podmienok majú molekulové sito 5A a aktívne uhlie podobnú adsorpčnú kapacitu pre N2, O2, Ar2, H2 a ďalšie bežné plyny. Aktívne uhlie ľahko desorbuje vodu pri vákuovaní v sendviči, ale ľahko sa spaľuje v O2. Aktívne uhlie sa nevyberá ako adsorbent pre potrubia s kvapalným kyslíkom.

Ako sendvičový adsorbent bolo v návrhovej schéme vybrané molekulové sito 5A.