क्रायोजेनिक रॉकेट की वहन क्षमता के विकास के साथ, प्रणोदक भरने की प्रवाह दर की आवश्यकता भी बढ़ रही है। क्रायोजेनिक द्रव संवहन पाइपलाइन, एयरोस्पेस क्षेत्र में एक अपरिहार्य उपकरण है, जिसका उपयोग क्रायोजेनिक प्रणोदक भरने की प्रणाली में किया जाता है। निम्न-तापमान द्रव संवहन पाइपलाइन में, निम्न-तापमान वैक्यूम नली, अपनी अच्छी सीलिंग, दबाव प्रतिरोध और झुकने के प्रदर्शन के कारण, तापमान परिवर्तन के कारण होने वाले तापीय विस्तार या शीत संकुचन के कारण होने वाले विस्थापन परिवर्तन की क्षतिपूर्ति और अवशोषण कर सकती है, पाइपलाइन के स्थापना विचलन की क्षतिपूर्ति कर सकती है और कंपन और शोर को कम कर सकती है, और निम्न-तापमान भरने की प्रणाली में एक आवश्यक द्रव संवहन तत्व बन सकती है। सुरक्षात्मक टॉवर के छोटे स्थान में प्रणोदक भरने वाले कनेक्टर के डॉकिंग और शेडिंग गति के कारण होने वाले स्थिति परिवर्तनों के अनुकूल होने के लिए, डिज़ाइन की गई पाइपलाइन में अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य दोनों दिशाओं में कुछ लचीली अनुकूलनशीलता होनी चाहिए।

नई क्रायोजेनिक वैक्यूम नली डिजाइन व्यास को बढ़ाती है, क्रायोजेनिक द्रव स्थानांतरण क्षमता में सुधार करती है, तथा पार्श्व और अनुदैर्ध्य दोनों दिशाओं में लचीली अनुकूलनशीलता प्रदान करती है।

क्रायोजेनिक वैक्यूम नली की समग्र संरचना डिजाइन

उपयोग की आवश्यकताओं और लवण स्प्रे वातावरण के अनुसार, धातु सामग्री 06Cr19Ni10 को पाइपलाइन की मुख्य सामग्री के रूप में चुना जाता है। पाइप असेंबली में पाइप बॉडी की दो परतें होती हैं, आंतरिक बॉडी और बाहरी नेटवर्क बॉडी, जो बीच में 90° कोहनी द्वारा जुड़ी होती हैं। इन्सुलेशन परत के निर्माण के लिए आंतरिक बॉडी की बाहरी सतह पर एल्यूमीनियम पन्नी और गैर-क्षारीय कपड़े को बारी-बारी से लपेटा जाता है। आंतरिक और बाहरी पाइपों के बीच सीधे संपर्क को रोकने और इन्सुलेशन प्रदर्शन में सुधार करने के लिए इन्सुलेशन परत के बाहर कई PTFE नली समर्थन रिंग लगाए जाते हैं। कनेक्शन आवश्यकताओं के अनुसार संयुक्त के दोनों छोर, बड़े व्यास वाले एडियाबेटिक जोड़ की संरचना से मेल खाते हैं। 5A आणविक छलनी से भरा एक सोखना बॉक्स ट्यूबों की दो परतों के बीच बने सैंडविच में व्यवस्थित किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पाइपलाइन में क्रायोजेनिक पर एक अच्छा वैक्यूम डिग्री और वैक्यूम जीवन है

इन्सुलेटिंग परत सामग्री

इन्सुलेशन परत, परावर्तन स्क्रीन और स्पेसर परत की कई परतों से बनी होती है, जो रुद्धोष्म दीवार पर बारी-बारी से लिपटी होती हैं। परावर्तक स्क्रीन का मुख्य कार्य बाहरी विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण को अलग करना है। स्पेसर परावर्तक स्क्रीन के सीधे संपर्क को रोक सकता है और ज्वाला मंदक तथा ऊष्मा रोधक के रूप में कार्य कर सकता है। परावर्तक स्क्रीन की सामग्रियों में एल्युमिनियम फ़ॉइल, एल्युमिनाइज़्ड पॉलिएस्टर फ़िल्म आदि शामिल हैं, और स्पेसर परत की सामग्रियों में गैर-क्षार ग्लास फ़ाइबर पेपर, गैर-क्षार ग्लास फ़ाइबर कपड़ा, नायलॉन फ़ैब्रिक, एडियाबेटिक पेपर आदि शामिल हैं।

डिजाइन योजना में, एल्यूमीनियम पन्नी को परावर्तक स्क्रीन के रूप में इन्सुलेशन परत के रूप में चुना जाता है, और गैर-क्षार ग्लास फाइबर कपड़े को स्पेसर परत के रूप में चुना जाता है।

अधिशोषक और अधिशोषण बॉक्स

अधिशोषक एक सूक्ष्म छिद्रयुक्त पदार्थ होता है, जिसका इकाई द्रव्यमान अधिशोषण पृष्ठीय क्षेत्रफल बड़ा होता है, जो आणविक बल द्वारा गैस अणुओं को अधिशोषक की सतह की ओर आकर्षित करता है। क्रायोजेनिक पाइप के सैंडविच में अधिशोषक, क्रायोजेनिक अवस्था में सैंडविच की निर्वात अवस्था प्राप्त करने और उसे बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आमतौर पर प्रयुक्त अधिशोषक 5A आणविक छलनी और सक्रिय कार्बन हैं। निर्वात और क्रायोजेनिक परिस्थितियों में, 5A आणविक छलनी और सक्रिय कार्बन में N2, O2, Ar2, H2 और अन्य सामान्य गैसों को अवशोषित करने की समान क्षमता होती है। सैंडविच में निर्वातन के दौरान सक्रिय कार्बन पानी को आसानी से सोख लेता है, लेकिन O2 में आसानी से जल जाता है। द्रव ऑक्सीजन माध्यम पाइपलाइन के लिए सक्रिय कार्बन को अधिशोषक के रूप में नहीं चुना जाता है।

डिजाइन योजना में सैंडविच अधिशोषक के रूप में 5A आणविक छलनी का चयन किया गया।