Với sự phát triển về khả năng chuyên chở của tên lửa đông lạnh, yêu cầu về tốc độ nạp nhiên liệu đẩy cũng ngày càng tăng. Đường ống vận chuyển chất lỏng đông lạnh là một thiết bị không thể thiếu trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, được sử dụng trong hệ thống nạp nhiên liệu đẩy đông lạnh. Trong đường ống vận chuyển chất lỏng ở nhiệt độ thấp, ống chân không nhiệt độ thấp, nhờ khả năng bịt kín, chịu áp lực và uốn cong tốt, có thể bù và hấp thụ sự thay đổi dịch chuyển do giãn nở nhiệt hoặc co lạnh do thay đổi nhiệt độ, bù đắp cho việc lắp đặt độ lệch của đường ống và giảm độ rung và tiếng ồn, đồng thời trở thành bộ phận vận chuyển chất lỏng thiết yếu trong hệ thống rót nhiệt độ thấp. Để thích ứng với những thay đổi vị trí do chuyển động lắp và tháo của đầu nối nạp nhiên liệu đẩy trong không gian nhỏ của tháp bảo vệ, đường ống được thiết kế phải có khả năng thích ứng linh hoạt theo cả hướng ngang và hướng dọc.

Ống chân không đông lạnh mới tăng đường kính thiết kế, cải thiện khả năng truyền chất lỏng đông lạnh và có khả năng thích ứng linh hoạt theo cả hướng ngang và dọc.

Thiết kế cấu trúc tổng thể của ống chân không đông lạnh

Theo yêu cầu sử dụng và môi trường phun muối, vật liệu kim loại 06Cr19Ni10 được chọn làm vật liệu chính của đường ống. Cụm ống bao gồm hai lớp thân ống, thân bên trong và thân mạng bên ngoài, được nối với nhau bằng khuỷu 90° ở giữa. Lá nhôm và vải không kiềm được quấn xen kẽ trên bề mặt bên ngoài của phần thân bên trong để tạo thành lớp cách nhiệt. Một số vòng đỡ ống PTFE được đặt bên ngoài lớp cách nhiệt để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa ống bên trong và bên ngoài, đồng thời cải thiện hiệu suất cách nhiệt. Hai đầu của khớp theo yêu cầu kết nối, thiết kế cấu trúc phù hợp của khớp đoạn nhiệt đường kính lớn. Một hộp hấp phụ chứa đầy rây phân tử 5A được bố trí trong lớp kẹp tạo thành giữa hai lớp ống để đảm bảo đường ống có độ chân không tốt và tuổi thọ chân không ở mức đông lạnh. Nút bịt kín được sử dụng cho giao diện quy trình hút bụi kiểu bánh sandwich.

Vật liệu lớp cách điện

Lớp cách nhiệt bao gồm nhiều lớp màn phản xạ và lớp đệm xen kẽ được quấn trên tường đoạn nhiệt. Chức năng chính của màn phản xạ là cách ly sự truyền nhiệt bức xạ bên ngoài. Miếng đệm có thể ngăn tiếp xúc trực tiếp với màn hình phản chiếu và hoạt động như chất chống cháy và cách nhiệt. Các vật liệu màn hình phản chiếu bao gồm lá nhôm, màng polyester aluminized, v.v., và vật liệu lớp đệm bao gồm giấy sợi thủy tinh không kiềm, vải sợi thủy tinh không kiềm, vải nylon, giấy đoạn nhiệt, v.v.

Trong sơ đồ thiết kế, lá nhôm được chọn làm lớp cách nhiệt làm màn phản chiếu và vải sợi thủy tinh không kiềm làm lớp đệm.

Hộp hấp phụ và hấp phụ

Chất hấp phụ là chất có cấu trúc vi xốp, khối lượng đơn vị hấp phụ của nó có diện tích bề mặt lớn, nhờ lực phân tử để hút các phân tử khí lên bề mặt chất hấp phụ. Chất hấp phụ trong bánh sandwich của ống đông lạnh đóng vai trò quan trọng trong việc thu được và duy trì mức độ chân không của bánh sandwich ở trạng thái đông lạnh. Chất hấp phụ thường được sử dụng là rây phân tử 5A và than hoạt tính. Trong điều kiện chân không và đông lạnh, rây phân tử 5A và than hoạt tính có khả năng hấp phụ tương tự N2, O2, Ar2, H2 và các loại khí thông thường khác. Than hoạt tính dễ khử nước khi hút chân không trong bánh sandwich nhưng dễ cháy trong O2. Than hoạt tính không được chọn làm chất hấp phụ cho đường ống dẫn môi trường oxy lỏng.

Sàng phân tử 5A được chọn làm chất hấp phụ dạng sandwich trong sơ đồ thiết kế.