S rozvojem nosnosti kryogenní rakety se také zvyšuje požadavek na průtok paliva. Potrubí pro dopravu kryogenní kapaliny je nepostradatelným zařízením v oblasti letectví a kosmonautiky, které se používá v systému plnění kryogenních pohonných hmot. V nízkoteplotním potrubí pro dopravu tekutiny může nízkoteplotní vakuová hadice díky svému dobrému těsnění, odolnosti vůči tlaku a ohybovému výkonu kompenzovat a absorbovat změnu posunutí způsobenou tepelnou roztažností nebo kontrakcí za studena způsobenou změnou teploty, kompenzovat instalaci odchylky potrubí a snižují vibrace a hluk a stávají se základním prvkem pro dopravu tekutiny v nízkoteplotním plnicím systému. Pro přizpůsobení se změnám polohy způsobeným ukotvovacím a odkládacím pohybem konektoru plnění pohonné látky v malém prostoru ochranné věže by navržené potrubí mělo mít určitou pružnou přizpůsobivost v příčném i podélném směru.

Nová kryogenní vakuová hadice zvětšuje konstrukční průměr, zlepšuje přenosovou kapacitu kryogenní kapaliny a má flexibilní přizpůsobivost v příčném i podélném směru.

Celkový návrh konstrukce kryogenní vakuové hadice

Podle požadavků na použití a prostředí solné mlhy je jako hlavní materiál potrubí vybrán kovový materiál 06Cr19Ni10. Sestava potrubí se skládá ze dvou vrstev těles potrubí, vnitřního tělesa a vnějšího síťového tělesa, spojených 90° kolenem uprostřed. Hliníková fólie a nealkalická tkanina jsou střídavě navíjeny na vnější povrch vnitřního tělesa pro vytvoření izolační vrstvy. Řada podpěrných kroužků hadic z PTFE je umístěna vně izolační vrstvy, aby se zabránilo přímému kontaktu mezi vnitřním a vnějším potrubím a zlepšily se izolační vlastnosti. Dva konce spoje podle požadavků na připojení, návrh odpovídající struktury adiabatického spoje s velkým průměrem. Adsorpční box naplněný molekulárním sítem 5A je uspořádán v sendviči vytvořeném mezi dvěma vrstvami trubek, aby se zajistilo, že potrubí má dobrý stupeň vakua a životnost vakua při kryogenitě. Těsnicí zátka se používá pro rozhraní procesu sendvičového vysávání.

Materiál izolační vrstvy

Izolační vrstva je složena z více vrstev odrazové clony a distanční vrstvy střídavě navinuté na adiabatické stěně. Hlavní funkcí stínítka reflektoru je izolovat vnější radiační přenos tepla. Distanční vložka může zabránit přímému kontaktu s odraznou clonou a působit jako zpomalovač hoření a tepelná izolace. Materiály reflexní obrazovky zahrnují hliníkovou fólii, hliníkovou polyesterovou fólii atd. a materiály distanční vrstvy zahrnují nealkalický papír ze skleněných vláken, tkaninu ze skleněných vláken bez alkalických kovů, nylonovou tkaninu, adiabatický papír atd.

V návrhovém schématu je jako izolační vrstva vybrána hliníková fólie jako odrazná clona a tkanina ze skleněných vláken bez alkalických kovů jako distanční vrstva.

Adsorbent a adsorpční box

Adsorbent je látka s mikroporézní strukturou, jejíž jednotková hmotnostní adsorpční plocha je velká, molekulární silou přitahuje molekuly plynu na povrch adsorbentu. Adsorbent v sendviči kryogenní trubky hraje důležitou roli při získávání a udržování stupně vakua sendviče při kryogenitě. Běžně používané adsorbenty jsou 5A molekulové síto a aktivní uhlí. Ve vakuu a v kryogenních podmínkách mají molekulové síto 5A a aktivní uhlí podobnou adsorpční kapacitu N2, O2, Ar2, H2 a dalších běžných plynů. Aktivní uhlí snadno desorbuje vodu při vysávání v sendviči, ale snadno se spálí v O2. Aktivní uhlí není vybráno jako adsorbent pro potrubí kapalného kyslíku.

V návrhovém schématu bylo jako sendvičový adsorbent vybráno molekulární síto 5A.