مع تطور سعة حمل الصواريخ المبردة، تتزايد متطلبات معدل تدفق تعبئة الوقود. يُعدّ خط أنابيب نقل السوائل المبردة معدّات لا غنى عنها في مجال الفضاء الجوي، ويُستخدم في أنظمة تعبئة الوقود المبرد. في أنابيب نقل السوائل منخفضة الحرارة، يُعوّض خرطوم التفريغ منخفض الحرارة، بفضل إحكامه الجيد ومقاومته للضغط وقدرته على الانحناء، ويمتصّ تغيرات الإزاحة الناتجة عن التمدد الحراري أو الانكماش البارد الناتج عن تغيرات درجة الحرارة، ويُعوّض انحراف تركيب خط الأنابيب، ويُخفّض الاهتزاز والضوضاء، ويُصبح عنصرًا أساسيًا في نقل السوائل في أنظمة التعبئة منخفضة الحرارة. للتكيّف مع تغيرات الموضع الناتجة عن حركة الالتحام والانسكاب لموصل تعبئة الوقود في المساحة الصغيرة للبرج الواقي، يجب أن يتمتع خط الأنابيب المُصمّم بمرونة في كلا الاتجاهين العرضي والطولي.

يعمل خرطوم الفراغ المبرد الجديد على زيادة قطر التصميم، وتحسين قدرة نقل السوائل المبردة، كما يتمتع بقدرة مرنة على التكيف في الاتجاهين الجانبي والطولي.

التصميم الهيكلي العام لخرطوم التفريغ المبرد

وفقًا لمتطلبات الاستخدام وبيئة رش الملح، تم اختيار المادة المعدنية 06Cr19Ni10 كمادة رئيسية لخط الأنابيب. يتكون تجميع الأنابيب من طبقتين من أجسام الأنابيب، الجسم الداخلي وجسم الشبكة الخارجي، متصلين بكوع 90 درجة في المنتصف. يتم لف رقائق الألومنيوم والقماش غير القلوي بالتناوب على السطح الخارجي للجسم الداخلي لبناء طبقة العزل. يتم وضع عدد من حلقات دعم خرطوم PTFE خارج طبقة العزل لمنع الاتصال المباشر بين الأنابيب الداخلية والخارجية وتحسين أداء العزل. وفقًا لمتطلبات التوصيل، تم تصميم طرفي المفصل لهيكل مطابق للمفصل الأدياباتي كبير القطر. يتم ترتيب صندوق امتزاز مملوء بمنخل جزيئي 5A في الساندويتش المشكل بين طبقتي الأنابيب لضمان أن يتمتع خط الأنابيب بدرجة فراغ جيدة وعمر فراغ في درجة التبريد. يتم استخدام سدادة الختم لواجهة عملية التفريغ الساندويتش.

مادة الطبقة العازلة

تتكون طبقة العزل من طبقات متعددة من شاشة عاكسة وطبقة فاصلة، ملفوفة بالتناوب على الجدار الأدياباتي. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لشاشة العاكس في عزل انتقال الحرارة الإشعاعي الخارجي. ويمنع الفاصل التلامس المباشر مع الشاشة العاكسة، ويعمل كمثبط للهب وعازل للحرارة. وتشمل مواد الشاشة العاكسة رقائق الألومنيوم، وأغشية البوليستر المغلفة بالألمنيوم، وغيرها، بينما تشمل مواد طبقة الفاصل ورق ألياف زجاجية غير قلوي، وقماش ألياف زجاجية غير قلوي، ونسيج نايلون، وورقًا أدياباتيًا، وغيرها.

في مخطط التصميم، تم اختيار رقائق الألومنيوم كطبقة عازلة كشاشة عاكسة، وقماش الألياف الزجاجية غير القلوية كطبقة فاصلة.

صندوق الامتزاز والامتصاص

المادة الماصة هي مادة ذات بنية دقيقة المسام، ومساحة سطح امتصاص كتلتها كبيرة، تجذب جزيئات الغاز إلى سطحها بقوة جزيئية. تلعب المادة الماصة في أنبوب التبريد العميق دورًا هامًا في الحصول على درجة فراغ الأنبوب والحفاظ عليها في التبريد العميق. المواد الماصة الشائعة الاستخدام هي المنخل الجزيئي 5A والكربون النشط. في ظروف التفريغ والتبريد العميق، يمتلك المنخل الجزيئي 5A والكربون النشط قدرة امتصاص متشابهة لغازات N2 وO2 وAr2 وH2 وغيرها من الغازات الشائعة. يسهل امتصاص الكربون المنشط للماء عند التفريغ في الأنبوب، ولكنه سهل الاحتراق في O2. لا يُستخدم الكربون المنشط كمادة ماصة لأنابيب وسط الأكسجين السائل.

تم اختيار المنخل الجزيئي 5A باعتباره الماص الساندويتش في مخطط التصميم.