С развитието на товароносимостта на криогенните ракети, изискванията за дебит на горивото също се увеличават. Тръбопроводът за транспортиране на криогенни флуиди е незаменимо оборудване в аерокосмическата област, което се използва в криогенни системи за пълнене с гориво. В тръбопровода за транспортиране на флуиди при ниски температури, нискотемпературният вакуумен маркуч, поради доброто си уплътнение, устойчивост на налягане и огъване, може да компенсира и абсорбира промяната в изместването, причинена от термично разширение или студено свиване, причинено от промяна на температурата, да компенсира отклонението при монтаж на тръбопровода и да намали вибрациите и шума, и да се превърне в основен елемент за транспортиране на флуиди в нискотемпературната система за пълнене. За да се адаптира към промените в положението, причинени от движението на скачване и отделяне на конектора за пълнене с гориво в малкото пространство на защитната кула, проектираният тръбопровод трябва да има известна гъвкавост както в напречна, така и в надлъжна посока.

Новият криогенен вакуумен маркуч увеличава проектния диаметър, подобрява капацитета за пренос на криогенни течности и има гъвкава адаптивност както в странична, така и в надлъжна посока.

Цялостна конструкция на криогенния вакуумен маркуч

В зависимост от изискванията за употреба и средата със солен спрей, металният материал 06Cr19Ni10 е избран като основен материал на тръбопровода. Тръбният възел се състои от два слоя тръбни тела, вътрешно тяло и външно мрежово тяло, свързани с коляно под ъгъл 90° в средата. Алуминиево фолио и неалкална тъкан се навиват последователно върху външната повърхност на вътрешното тяло, за да се изгради изолационният слой. Няколко PTFE опорни пръстена за маркучи са разположени извън изолационния слой, за да се предотврати директен контакт между вътрешните и външните тръби и да се подобрят изолационните характеристики. Двата края на съединението са проектирани в съответствие със съвпадащата структура на адиабатното съединение с голям диаметър, в съответствие с изискванията за свързване. Адсорбционна кутия, запълнена с молекулярно сито 5A, е разположена в сандвича, образуван между двата слоя тръби, за да се гарантира добра степен на вакуум и вакуумен живот на тръбопровода при криогенни условия. Уплътнителната тапа се използва за интерфейса на процеса на сандвич вакуумиране.

Материал на изолационния слой

Изолационният слой е съставен от множество слоеве от отразяващ екран и дистанционен слой, редуващи се навити върху адиабатната стена. Основната функция на отразяващия екран е да изолира преноса на външна радиация. Дистанционерът може да предотврати директен контакт с отразяващия екран и да действа като забавител на горенето и топлоизолация. Материалите на отразяващия екран включват алуминиево фолио, алуминизирано полиестерно фолио и др., а материалите на дистанционния слой включват неалкална стъклена хартия, неалкален стъклен плат, найлонова тъкан, адиабатна хартия и др.

В схемата за проектиране алуминиево фолио е избрано като изолационен слой като отразяващ екран, а неалкална стъклена тъкан като дистанционен слой.

Адсорбент и адсорбционна кутия

Адсорбентът е вещество с микропореста структура, чиято единична маса е адсорбционна повърхност, която чрез молекулна сила привлича газови молекули към повърхността си. Адсорбентът в сандвича на криогенната тръба играе важна роля за постигане и поддържане на степента на вакуум в сандвича при криогенни условия. Най-често използваните адсорбенти са 5A молекулно сито и активен въглен. При вакуум и криогенни условия, 5A молекулното сито и активният въглен имат сходен адсорбционен капацитет на N2, O2, Ar2, H2 и други често срещани газове. Активният въглен лесно десорбира вода при вакуумиране в сандвич, но лесно изгаря O2. Активният въглен не е избран като адсорбент за тръбопроводи с течна кислородна среда.

Молекулярно сито 5A беше избрано като сандвич адсорбент в схемата за проектиране.