Tobulėjant kriogeninės raketos keliamajai galiai, didėja ir raketinio kuro užpildymo srauto reikalavimas. Kriogeninio skysčio transportavimo vamzdynas yra nepakeičiama įranga aviacijos ir kosmoso srityje, naudojama kriogeninio raketinio kuro užpildymo sistemoje. Žemos temperatūros skysčių tiekimo vamzdyne žemos temperatūros vakuuminė žarna dėl gero sandarinimo, atsparumo slėgiui ir lenkimo gali kompensuoti ir sugerti poslinkio pokyčius, atsiradusius dėl šiluminio plėtimosi arba šalto susitraukimo, kurį sukelia temperatūros pokyčiai, ir kompensuoti įrengimą. dujotiekio nuokrypis, sumažina vibraciją ir triukšmą bei tampa esminiu skysčius pernešančiu elementu žemos temperatūros užpildymo sistemoje. Siekiant prisitaikyti prie padėties pokyčių, kuriuos sukelia raketinio kuro užpildymo jungties susijungimo ir išsiliejimo judėjimas mažoje apsauginio bokšto erdvėje, projektuojamas vamzdynas turėtų turėti tam tikrą lankstumą tiek skersine, tiek išilgine kryptimi.

Naujoji kriogeninė vakuuminė žarna padidina konstrukcinį skersmenį, pagerina kriogeninio skysčio perdavimo pajėgumą ir turi lankstų pritaikymą tiek šonine, tiek išilgine kryptimi.

Kriogeninės vakuuminės žarnos bendra konstrukcijos konstrukcija

Atsižvelgiant į naudojimo reikalavimus ir druskos purškimo aplinką, metalinė medžiaga 06Cr19Ni10 parenkama kaip pagrindinė dujotiekio medžiaga. Vamzdžių mazgas susideda iš dviejų sluoksnių vamzdžių korpusų, vidinio korpuso ir išorinio tinklo korpuso, sujungtų 90° alkūne viduryje. Aliuminio folija ir nešarminis audinys pakaitomis suvyniojami ant vidinio korpuso išorinio paviršiaus, kad būtų sukurtas izoliacinis sluoksnis. Daugybė PTFE žarnų atraminių žiedų yra sumontuoti už izoliacijos sluoksnio, kad būtų išvengta tiesioginio vidinio ir išorinio vamzdžių kontakto ir pagerintų izoliacijos savybes. Du jungties galai pagal sujungimo reikalavimus, didelio skersmens adiabatinės jungties suderinamos struktūros projektavimas. Adsorbcijos dėžutė, užpildyta 5A molekuliniu sietu, yra sumuštiniame, suformuotame tarp dviejų vamzdžių sluoksnių, kad būtų užtikrintas geras vamzdyno vakuumo laipsnis ir vakuumo tarnavimo laikas kriogeninėje sistemoje. Sandarinimo kamštis naudojamas sumuštinio siurbimo proceso sąsajai.

Izoliacinio sluoksnio medžiaga

Izoliacijos sluoksnį sudaro keli atspindžio ekrano ir tarpiklio sluoksniai, pakaitomis suvynioti ant adiabatinės sienos. Pagrindinė atšvaito ekrano funkcija yra izoliuoti išorinės spinduliuotės šilumos perdavimą. Tarpiklis gali užkirsti kelią tiesioginiam kontaktui su atspindinčiu ekranu ir veikti kaip antipirenas ir šilumos izoliacija. Atspindinčios ekrano medžiagos yra aliuminio folija, aliuminizuota poliesterio plėvelė ir kt., o tarpinio sluoksnio medžiagos yra nešarminis stiklo pluošto popierius, nešarminis stiklo pluošto audinys, nailono audinys, adiabatinis popierius ir kt.

Projektavimo schemoje aliuminio folija pasirinkta kaip izoliacinis sluoksnis kaip atspindintis ekranas, o nešarminis stiklo pluošto audinys kaip tarpinis sluoksnis.

Adsorbentas ir adsorbcijos dėžutė

Adsorbentas yra mikroporingos struktūros medžiaga, kurios vienetinis adsorbcijos paviršiaus plotas yra didelis, molekuline jėga pritraukia dujų molekules į adsorbento paviršių. Kriogeninio vamzdžio sumuštinyje esantis adsorbentas vaidina svarbų vaidmenį išgaunant ir palaikant sumuštinio kriogeninio vakuumo laipsnį. Dažniausiai naudojami adsorbentai yra 5A molekulinis sietas ir aktyvioji anglis. Vakuuminėmis ir kriogeninėmis sąlygomis 5A molekulinis sietas ir aktyvioji anglis turi panašią N2, O2, Ar2, H2 ir kitų įprastų dujų adsorbcijos gebą. Aktyvuota anglis lengvai desorbuoja vandenį siurbiant sumuštiniuose, bet lengvai sudega O2. Aktyvuota anglis nepasirinkta kaip skystos deguonies terpės vamzdyno adsorbentas.

5A molekulinis sietas buvo pasirinktas kaip sumuštinis adsorbentas projektavimo schemoje.