Reka Bentuk Hos Fleksibel Bertebat Vakum Kriogenik Baharu Bahagian Satu

Dengan perkembangan kapasiti bawaan roket kriogenik, keperluan kadar aliran pengisian propelan juga meningkat. Saluran paip pengangkut bendalir kriogenik merupakan peralatan yang sangat diperlukan dalam bidang aeroangkasa, yang digunakan dalam sistem pengisian propelan kriogenik. Dalam saluran paip pengangkut bendalir suhu rendah, hos vakum suhu rendah, kerana kedapannya yang baik, rintangan tekanan dan prestasi lenturan, dapat mengimbangi dan menyerap perubahan anjakan yang disebabkan oleh pengembangan haba atau pengecutan sejuk yang disebabkan oleh perubahan suhu, mengimbangi sisihan pemasangan saluran paip dan mengurangkan getaran dan bunyi bising, dan menjadi elemen pengangkut bendalir penting dalam sistem pengisian suhu rendah. Untuk menyesuaikan diri dengan perubahan kedudukan yang disebabkan oleh gerakan dok dan penumpahan penyambung pengisian propelan di ruang kecil menara pelindung, saluran paip yang direka bentuk harus mempunyai beberapa kebolehsuaian yang fleksibel dalam kedua-dua arah melintang dan membujur.

Hos vakum kriogenik baharu meningkatkan diameter reka bentuk, meningkatkan kapasiti pemindahan bendalir kriogenik dan mempunyai kebolehsuaian yang fleksibel dalam kedua-dua arah sisi dan membujur.

Reka bentuk struktur keseluruhan hos vakum kriogenik

Mengikut keperluan penggunaan dan persekitaran semburan garam, bahan logam 06Cr19Ni10 dipilih sebagai bahan utama saluran paip. Pemasangan paip terdiri daripada dua lapisan badan paip, badan dalaman dan badan rangkaian luaran, yang disambungkan oleh siku 90° di tengah. Kerajang aluminium dan kain bukan alkali dililit secara berselang-seli pada permukaan luaran badan dalaman untuk membina lapisan penebat. Sejumlah cincin sokongan hos PTFE diletakkan di luar lapisan penebat untuk mengelakkan sentuhan langsung antara paip dalaman dan luaran dan meningkatkan prestasi penebat. Kedua-dua hujung sambungan mengikut keperluan sambungan, reka bentuk struktur yang sepadan untuk sambungan adiabatik berdiameter besar. Kotak penjerapan yang diisi dengan penapis molekul 5A disusun dalam sandwic yang dibentuk di antara dua lapisan tiub untuk memastikan saluran paip mempunyai tahap vakum yang baik dan hayat vakum pada kriogenik. Palam pengedap digunakan untuk antara muka proses penyedutan sandwic.

Bahan lapisan penebat

Lapisan penebat terdiri daripada berbilang lapisan skrin pantulan dan lapisan spacer yang dililit secara berselang-seli pada dinding adiabatik. Fungsi utama skrin reflektor adalah untuk mengasingkan pemindahan haba sinaran luaran. Spacer boleh menghalang sentuhan langsung dengan skrin pantulan dan bertindak sebagai kalis api dan penebat haba. Bahan skrin pantulan termasuk kerajang aluminium, filem poliester beraluminium, dan sebagainya, dan bahan lapisan spacer termasuk kertas gentian kaca bukan alkali, kain gentian kaca bukan alkali, fabrik nilon, kertas adiabatik, dan sebagainya.

Dalam skema reka bentuk, kerajang aluminium dipilih sebagai lapisan penebat sebagai skrin pantulan, dan kain gentian kaca bukan alkali sebagai lapisan penjarak.

Kotak penjerap dan penjerapan

Adsorben ialah bahan dengan struktur mikroporous, luas permukaan penjerapan jisim unitnya yang besar, dengan daya molekul untuk menarik molekul gas ke permukaan adsorben. Adsorben dalam sandwic paip kriogenik memainkan peranan penting dalam mendapatkan dan mengekalkan darjah vakum sandwic semasa kriogenik. Adsorben yang biasa digunakan ialah penapis molekul 5A dan karbon aktif. Di bawah keadaan vakum dan kriogenik, penapis molekul 5A dan karbon aktif mempunyai kapasiti penjerapan yang serupa dengan N2, O2, Ar2, H2 dan gas biasa yang lain. Karbon teraktif mudah dinyahserap air semasa menyedut habuk dalam sandwic, tetapi mudah dibakar dalam O2. Karbon teraktif tidak dipilih sebagai adsorben untuk saluran paip medium oksigen cecair.

Penapis molekul 5A telah dipilih sebagai penjerap sandwic dalam skim reka bentuk.


Masa siaran: 12 Mei 2023