S razvojem nosivosti kriogenih raketa, povećava se i zahtjev za protokom punjenja pogonskog goriva. Cjevovod za transport kriogenog fluida nezamjenjiva je oprema u zrakoplovnom području koja se koristi u sustavima punjenja kriogenim gorivom. U cjevovodu za transport fluida na niskim temperaturama, vakuumsko crijevo za niske temperature, zbog dobrog brtvljenja, otpornosti na tlak i svojstava savijanja, može kompenzirati i apsorbirati promjenu pomaka uzrokovanu toplinskim širenjem ili hladnim skupljanjem uzrokovanim promjenom temperature, kompenzirati odstupanje cjevovoda prilikom ugradnje i smanjiti vibracije i buku te postati bitan element za transport fluida u sustavu punjenja na niskim temperaturama. Kako bi se prilagodio promjenama položaja uzrokovanim spajanjem i odvajanjem konektora za punjenje pogonskim gorivom u malom prostoru zaštitnog tornja, projektirani cjevovod trebao bi imati određenu fleksibilnu prilagodljivost i u poprečnom i u uzdužnom smjeru.

Novo kriogeno vakuumsko crijevo povećava promjer, poboljšava kapacitet prijenosa kriogene tekućine i ima fleksibilnu prilagodljivost u bočnom i uzdužnom smjeru.

Cjelokupni dizajn konstrukcije kriogenog vakuumskog crijeva

Prema zahtjevima upotrebe i okruženju slane magle, metalni materijal 06Cr19Ni10 odabran je kao glavni materijal cjevovoda. Sklop cijevi sastoji se od dva sloja tijela cijevi, unutarnjeg tijela i vanjskog tijela mreže, spojenih koljenom od 90° u sredini. Aluminijska folija i nealkalna tkanina naizmjenično se namotavaju na vanjsku površinu unutarnjeg tijela kako bi se izgradio izolacijski sloj. Brojni PTFE prstenovi za potporu crijeva postavljeni su izvan izolacijskog sloja kako bi se spriječio izravan kontakt između unutarnjih i vanjskih cijevi i poboljšale izolacijske performanse. Dva kraja spoja, u skladu sa zahtjevima spajanja, dizajnirana su u skladu sa strukturom adijabatskog spoja velikog promjera. Adsorpcijska kutija ispunjena molekularnim sitom od 5A postavljena je u sendvič formiran između dva sloja cijevi kako bi se osiguralo da cjevovod ima dobar stupanj vakuuma i vijek trajanja vakuuma u kriogenim uvjetima. Brtveni čep koristi se za sučelje procesa vakuumiranja sendviča.

Materijal izolacijskog sloja

Izolacijski sloj sastoji se od više slojeva reflektirajućeg zaslona i odstojnika koji su naizmjenično namotani na adijabatsku stijenku. Glavna funkcija reflektirajućeg zaslona je izolacija prijenosa topline vanjskim zračenjem. Odstojnik može spriječiti izravan kontakt s reflektirajućim zaslonom i djelovati kao usporivač plamena i toplinska izolacija. Materijali reflektirajućeg zaslona uključuju aluminijsku foliju, aluminiziranu poliestersku foliju itd., a materijali odstojnika uključuju papir od nealkalnih staklenih vlakana, tkaninu od nealkalnih staklenih vlakana, najlonsku tkaninu, adijabatski papir itd.

U shemi dizajna, aluminijska folija je odabrana kao izolacijski sloj kao reflektirajući zaslon, a nealkalna staklena vlakna kao odstojni sloj.

Adsorbent i kutija za adsorpciju

Adsorbent je tvar s mikroporoznom strukturom, čija je jedinična površina adsorpcije velika, te molekularnom silom privlači molekule plina na površinu adsorbenta. Adsorbent u sendviču kriogene cijevi igra važnu ulogu u postizanju i održavanju stupnja vakuuma u sendviču pri kriogenim uvjetima. Uobičajeno korišteni adsorbenti su molekularno sito 5A i aktivni ugljen. U vakuumskim i kriogenim uvjetima, molekularno sito 5A i aktivni ugljen imaju sličan kapacitet adsorpcije N2, O2, Ar2, H2 i drugih uobičajenih plinova. Aktivni ugljen lako desorbira vodu prilikom usisavanja u sendviču, ali lako sagorijeva O2. Aktivni ugljen nije odabran kao adsorbent za cjevovode tekućeg kisika.

U shemi dizajna kao sendvič adsorbent odabrano je molekularno sito 5A.