Com o desenvolvimento da capacidade de carga do foguete criogênico, a exigência de taxa de fluxo de enchimento do propelente também está aumentando. O duto de transporte de fluido criogênico é um equipamento indispensável no campo aeroespacial, que é utilizado no sistema de enchimento de propelente criogênico. Na tubulação de transporte de fluidos de baixa temperatura, a mangueira de vácuo de baixa temperatura, devido à sua boa vedação, resistência à pressão e desempenho de flexão, pode compensar e absorver a mudança de deslocamento causada pela expansão térmica ou contração a frio causada pela mudança de temperatura, compensar a instalação desvio da tubulação e reduzir vibração e ruído, além de se tornar um elemento essencial de transporte de fluidos no sistema de enchimento de baixa temperatura. A fim de se adaptar às mudanças de posição causadas pelo movimento de acoplamento e desprendimento do conector de enchimento de propelente no pequeno espaço da torre de proteção, a tubulação projetada deve ter alguma adaptabilidade flexível nas direções transversal e longitudinal.

A nova mangueira de vácuo criogênica aumenta o diâmetro do projeto, melhora a capacidade de transferência de fluidos criogênicos e possui adaptabilidade flexível nas direções lateral e longitudinal.

Projeto geral da estrutura da mangueira de vácuo criogênica

De acordo com os requisitos de uso e o ambiente de névoa salina, o material metálico 06Cr19Ni10 é selecionado como o material principal da tubulação. O conjunto de tubos consiste em duas camadas de corpos de tubos, corpo interno e corpo de rede externo, conectados por um cotovelo de 90° no meio. Folha de alumínio e tecido não alcalino são enrolados alternadamente na superfície externa do corpo interno para construir a camada de isolamento. Vários anéis de suporte de mangueira de PTFE são colocados fora da camada de isolamento para evitar o contato direto entre os tubos internos e externos e melhorar o desempenho do isolamento. As duas extremidades da junta de acordo com os requisitos de conexão, o projeto da estrutura correspondente da junta adiabática de grande diâmetro. Uma caixa de adsorção preenchida com peneira molecular 5A é disposta no sanduíche formado entre as duas camadas de tubos para garantir que a tubulação tenha um bom grau de vácuo e vida útil do vácuo em condições criogênicas. O tampão de vedação é usado para a interface do processo de aspiração sanduíche.

Material da camada isolante

A camada de isolamento é composta por múltiplas camadas de tela reflexiva e camada espaçadora enroladas alternadamente na parede adiabática. A principal função da tela refletora é isolar a transferência de calor por radiação externa. O espaçador pode evitar o contato direto com a tela refletora e atuar como retardador de chamas e isolamento térmico. Os materiais da tela reflexiva incluem folha de alumínio, filme de poliéster aluminizado, etc., e os materiais da camada espaçadora incluem papel de fibra de vidro não alcalino, tecido de fibra de vidro não alcalino, tecido de náilon, papel adiabático, etc.

No esquema de projeto, a folha de alumínio é selecionada como camada de isolamento como tela refletora e tecido de fibra de vidro não alcalino como camada espaçadora.

Caixa adsorvente e adsorvente

O adsorvente é uma substância com estrutura microporosa, sua área superficial de adsorção de massa unitária é grande, por força molecular para atrair moléculas de gás para a superfície do adsorvente. O adsorvente no sanduíche do tubo criogênico desempenha um papel importante na obtenção e manutenção do grau de vácuo do sanduíche criogênico. Os adsorventes comumente usados ​​são peneira molecular 5A e carvão ativo. Sob condições criogênicas e de vácuo, a peneira molecular 5A e o carvão ativo têm capacidade de adsorção semelhante de N2, O2, Ar2, H2 e outros gases comuns. O carvão ativado é fácil de dessorver água ao aspirar em sanduíche, mas fácil de queimar em O2. O carvão ativado não é selecionado como adsorvente para tubulação de meio de oxigênio líquido.

5Uma peneira molecular foi selecionada como adsorvente sanduíche no esquema de projeto.