Wraz ze wzrostem nośności rakiet kriogenicznych rosną również wymagania dotyczące natężenia przepływu paliwa pędnego. Rurociąg do transportu cieczy kriogenicznej jest niezbędnym sprzętem w przemyśle lotniczym, stosowanym w kriogenicznym systemie napełniania paliwem. W rurociągu transportującym płyn niskotemperaturowy niskotemperaturowy wąż podciśnieniowy, ze względu na dobre uszczelnienie, odporność na ciśnienie i zginanie, może kompensować i absorbować zmianę przemieszczenia spowodowaną rozszerzalnością cieplną lub skurczem na zimno spowodowaną zmianą temperatury, kompensując instalację odchylenie rurociągu oraz redukują wibracje i hałas, a także stają się niezbędnym elementem przenoszącym płyn w systemie napełniania w niskiej temperaturze. Aby dostosować się do zmian położenia spowodowanych ruchem dokowania i zrzucania króćca napełniania paliwem w małej przestrzeni wieży ochronnej, projektowany rurociąg powinien wykazywać pewną elastyczność adaptacyjną zarówno w kierunku poprzecznym, jak i wzdłużnym.

Nowy kriogeniczny wąż próżniowy zwiększa średnicę konstrukcyjną, poprawia zdolność przenoszenia cieczy kriogenicznej i ma elastyczne możliwości dostosowania zarówno w kierunku poprzecznym, jak i wzdłużnym.

Ogólny projekt konstrukcji kriogenicznego węża próżniowego

Zgodnie z wymaganiami użytkowania i środowiskiem mgły solnej, jako główny materiał rurociągu wybiera się metal 06Cr19Ni10. Zespół rurowy składa się z dwóch warstw korpusów rurowych, korpusu wewnętrznego i korpusu sieci zewnętrznej, połączonych pośrodku kolanem 90°. Na zewnętrzną powierzchnię korpusu wewnętrznego nawija się naprzemiennie folię aluminiową i tkaninę niealkaliczną, tworząc warstwę izolacyjną. Na zewnątrz warstwy izolacyjnej umieszczono pewną liczbę pierścieni podtrzymujących węże z PTFE, aby zapobiec bezpośredniemu kontaktowi pomiędzy rurami wewnętrznymi i zewnętrznymi oraz poprawić skuteczność izolacji. Dwa końce złącza zgodnie z wymaganiami połączenia, projekt dopasowanej struktury złącza adiabatycznego o dużej średnicy. Skrzynka adsorpcyjna wypełniona sitami molekularnymi 5A jest umieszczona w warstwie utworzonej pomiędzy dwiema warstwami rur, aby zapewnić rurociągowi dobry poziom próżni i trwałość próżni w warunkach kriogenicznych. Korek uszczelniający stosowany jest w interfejsie procesu odkurzania typu „sandwich”.

Materiał warstwy izolacyjnej

Warstwa izolacyjna składa się z wielu warstw ekranu refleksyjnego i warstwy dystansowej nawiniętych naprzemiennie na ścianę adiabatyczną. Główną funkcją ekranu reflektora jest izolowanie przenoszenia ciepła przez promieniowanie zewnętrzne. Element dystansowy może zapobiegać bezpośredniemu kontaktowi z ekranem odbijającym i działać jako środek zmniejszający palność i izolujący ciepło. Odblaskowe materiały ekranu obejmują folię aluminiową, aluminiowaną folię poliestrową itp., a materiały warstwy dystansowej obejmują niealkaliczny papier z włókna szklanego, niealkaliczną tkaninę z włókna szklanego, tkaninę nylonową, papier adiabatyczny itp.

W schemacie projektowym jako warstwę izolacyjną wybrano folię aluminiową jako ekran odbijający, a jako warstwę dystansową tkaninę z niealkalicznego włókna szklanego.

Adsorbent i skrzynka adsorpcyjna

Adsorbent jest substancją o strukturze mikroporowatej, której powierzchnia adsorpcji masy jednostkowej jest duża, dzięki sile molekularnej przyciągającej cząsteczki gazu do powierzchni adsorbentu. Adsorbent w warstwie rury kriogenicznej odgrywa ważną rolę w uzyskaniu i utrzymaniu stopnia próżni w warstwie kriogenicznej. Powszechnie stosowanymi adsorbentami są sito molekularne 5A i węgiel aktywny. W warunkach próżniowych i kriogenicznych sito molekularne 5A i węgiel aktywny mają podobną zdolność adsorpcji N2, O2, Ar2, H2 i innych powszechnych gazów. Węgiel aktywowany łatwo ulega desorpcji wody podczas odkurzania w warstwie, ale łatwo ulega spaleniu w O2. Węgiel aktywowany nie jest wybierany jako adsorbent w rurociągu z ciekłym tlenem.

W schemacie projektowym jako adsorbent warstwowy wybrano sito molekularne 5A.