Kriyojenik roketin taşıma kapasitesinin gelişmesiyle birlikte itici yakıt dolum akış hızına olan gereksinim de artmaktadır. Kriyojenik sıvı taşıma boru hattı, kriyojenik itici dolum sisteminde kullanılan havacılık alanında vazgeçilmez bir ekipmandır. Düşük sıcaklıklı sıvı taşıma boru hattında, düşük sıcaklıklı vakum hortumu, iyi sızdırmazlık, basınç direnci ve bükülme performansı nedeniyle, sıcaklık değişiminin neden olduğu termal genleşme veya soğuk daralmanın neden olduğu yer değiştirme değişimini telafi edebilir ve emebilir, kurulumu telafi edebilir boru hattının sapmasını sağlar ve titreşimi ve gürültüyü azaltır ve düşük sıcaklık dolum sisteminde önemli bir sıvı taşıma elemanı haline gelir. İtici yakıt dolum konektörünün koruyucu kulenin küçük alanına yanaşma ve boşaltma hareketinin neden olduğu konum değişikliklerine uyum sağlamak için tasarlanan boru hattının hem enine hem de boylamasına yönlerde bir miktar esnek uyarlanabilirliğe sahip olması gerekir.

Yeni kriyojenik vakum hortumu tasarım çapını arttırır, kriyojenik sıvı transfer kapasitesini artırır ve hem yanal hem de uzunlamasına yönde esnek uyarlanabilirliğe sahiptir.

Kriyojenik vakum hortumunun genel yapı tasarımı

Kullanım gereksinimlerine ve tuz püskürtme ortamına göre boru hattının ana malzemesi olarak 06Cr19Ni10 metal malzemesi seçilir. Boru düzeneği, ortada 90°'lik bir dirsekle bağlanan iç gövde ve dış ağ gövdesi olmak üzere iki kat boru gövdesinden oluşur. Yalıtım katmanını oluşturmak için iç gövdenin dış yüzeyine alüminyum folyo ve alkali olmayan kumaş dönüşümlü olarak sarılır. İç ve dış borular arasında doğrudan teması önlemek ve yalıtım performansını artırmak için yalıtım katmanının dışına bir dizi PTFE hortum destek halkası yerleştirilmiştir. Bağlantı gereksinimlerine göre bağlantının iki ucu, büyük çaplı adyabatik bağlantının eşleşen yapısının tasarımı. Boru hattının iyi bir vakum derecesine ve kriyojenik vakum ömrüne sahip olmasını sağlamak için iki tüp katmanı arasında oluşturulan sandviçin içine 5A moleküler elek ile doldurulmuş bir adsorpsiyon kutusu yerleştirilmiştir. Sızdırmazlık tapası sandviç vakumlama işlemi arayüzü için kullanılır.

Yalıtım katmanı malzemesi

Yalıtım katmanı, çok sayıda yansıma perdesi katmanından ve adyabatik duvar üzerine dönüşümlü olarak sarılmış aralayıcı katmandan oluşur. Reflektör ekranın ana işlevi harici radyasyon ısı transferini izole etmektir. Ara parça, yansıtıcı ekranla doğrudan teması önleyebilir ve alev geciktirici ve ısı yalıtımı görevi görebilir. Yansıtıcı ekran malzemeleri arasında alüminyum folyo, alüminize polyester film vb. yer alır ve aralayıcı katman malzemeleri, alkali olmayan cam elyaf kağıt, alkali olmayan cam elyaf kumaş, naylon kumaş, adyabatik kağıt vb. içerir.

Tasarım şemasında, yansıtıcı ekran olarak yalıtım katmanı olarak alüminyum folyo, ara katman olarak alkali olmayan cam elyaf kumaş seçilmiştir.

Adsorban ve adsorpsiyon kutusu

Adsorban, mikro gözenekli yapıya sahip bir maddedir, birim kütle adsorpsiyon yüzey alanı, gaz moleküllerini adsorbanın yüzeyine çekmek için moleküler kuvvetle büyüktür. Kriyojenik boru sandviçindeki adsorban, sandviçin kriyojenik vakum derecesinin elde edilmesinde ve korunmasında önemli bir rol oynar. Yaygın olarak kullanılan adsorbanlar 5A moleküler elek ve aktif karbondur. Vakum ve kriyojenik koşullar altında, 5A moleküler elek ve aktif karbon, N2, O2, Ar2, H2 ve diğer yaygın gazların benzer adsorpsiyon kapasitesine sahiptir. Aktif karbonun sandviçi süpürürken suyu emmesi kolaydır, ancak O2'de yanması kolaydır. Aktif karbon, sıvı oksijen ortamı boru hattı için adsorban olarak seçilmemiştir.

Tasarım şemasında sandviç adsorban olarak 5A moleküler elek seçilmiştir.