با توسعه ظرفیت حمل موشک‌های برودتی، نیاز به سرعت جریان پر شدن سوخت نیز در حال افزایش است. خط لوله انتقال سیال برودتی یک تجهیزات ضروری در حوزه هوافضا است که در سیستم پر شدن سوخت برودتی استفاده می‌شود. در خط لوله انتقال سیال در دمای پایین، شلنگ خلاء دمای پایین به دلیل آب‌بندی خوب، مقاومت در برابر فشار و عملکرد خمشی، می‌تواند تغییر جابجایی ناشی از انبساط حرارتی یا انقباض سرد ناشی از تغییر دما را جبران و جذب کند، انحراف نصب خط لوله را جبران کرده و لرزش و سر و صدا را کاهش دهد و به یک عنصر ضروری انتقال سیال در سیستم پر شدن در دمای پایین تبدیل شود. به منظور انطباق با تغییرات موقعیت ناشی از حرکت اتصال و ریزش رابط پر شدن سوخت در فضای کوچک برج محافظ، خط لوله طراحی شده باید از نظر عرضی و طولی قابلیت انطباق انعطاف‌پذیری داشته باشد.

شلنگ خلاء برودتی جدید، قطر طراحی را افزایش می‌دهد، ظرفیت انتقال سیال برودتی را بهبود می‌بخشد و قابلیت انطباق‌پذیری انعطاف‌پذیری را در هر دو جهت جانبی و طولی دارد.

طراحی ساختار کلی شلنگ خلاء برودتی

با توجه به الزامات استفاده و محیط اسپری نمک، ماده فلزی 06Cr19Ni10 به عنوان ماده اصلی خط لوله انتخاب شده است. مجموعه لوله از دو لایه بدنه لوله، بدنه داخلی و بدنه شبکه خارجی تشکیل شده است که توسط یک زانویی 90 درجه در وسط به هم متصل شده‌اند. فویل آلومینیومی و پارچه غیر قلیایی به طور متناوب روی سطح خارجی بدنه داخلی پیچیده شده‌اند تا لایه عایق را بسازند. تعدادی حلقه نگهدارنده شلنگ PTFE در خارج از لایه عایق قرار داده شده‌اند تا از تماس مستقیم بین لوله‌های داخلی و خارجی جلوگیری شود و عملکرد عایق بهبود یابد. دو انتهای اتصال مطابق با الزامات اتصال، طراحی ساختار تطبیقی اتصال آدیاباتیک با قطر بزرگ انجام شده است. یک جعبه جذب پر از غربال مولکولی 5A در ساندویچ تشکیل شده بین دو لایه لوله قرار گرفته است تا اطمینان حاصل شود که خط لوله از درجه خلاء خوب و عمر خلاء در شرایط برودتی برخوردار است. از درپوش آب‌بندی برای رابط فرآیند خلاء ساندویچ استفاده می‌شود.

جنس لایه عایق

لایه عایق از چندین لایه صفحه بازتاب و لایه فاصله دهنده تشکیل شده است که به طور متناوب روی دیواره آدیاباتیک پیچیده شده‌اند. عملکرد اصلی صفحه بازتابنده، جداسازی انتقال حرارت تابشی خارجی است. فاصله دهنده می‌تواند از تماس مستقیم با صفحه بازتابنده جلوگیری کند و به عنوان مقاوم در برابر شعله و عایق حرارت عمل کند. مواد صفحه بازتابنده شامل فویل آلومینیومی، فیلم پلی استر آلومینیومی و غیره است و مواد لایه فاصله دهنده شامل کاغذ الیاف شیشه غیر قلیایی، پارچه الیاف شیشه غیر قلیایی، پارچه نایلونی، کاغذ آدیاباتیک و غیره است.

در طرح طراحی، فویل آلومینیومی به عنوان لایه عایق به عنوان صفحه نمایش بازتابنده و پارچه الیاف شیشه غیر قلیایی به عنوان لایه فاصله دهنده انتخاب شده است.

جاذب و جعبه جذب

جاذب ماده‌ای با ساختار ریزمتخلخل است که سطح جذب جرم واحد آن بزرگ است و توسط نیروی مولکولی مولکول‌های گاز را به سطح جاذب جذب می‌کند. جاذب موجود در ساندویچ لوله کرایوژنیک نقش مهمی در به دست آوردن و حفظ درجه خلاء ساندویچ در کرایوژنیک دارد. جاذب‌های رایج مورد استفاده، غربال مولکولی 5A و کربن فعال هستند. در شرایط خلاء و کرایوژنیک، غربال مولکولی 5A و کربن فعال ظرفیت جذب مشابهی برای N2، O2، Ar2، H2 و سایر گازهای رایج دارند. کربن فعال هنگام مکش در ساندویچ به راحتی آب را واجذب می‌کند، اما به راحتی در O2 می‌سوزاند. کربن فعال به عنوان جاذب برای خط لوله اکسیژن مایع انتخاب نمی‌شود.

غربال مولکولی 5A به عنوان جاذب ساندویچی در طرح طراحی انتخاب شد.