क्रायोजेनिक रॉकेटच्या वहन क्षमतेच्या विकासाबरोबरच, प्रणोदक भरण्याच्या प्रवाह दराची आवश्यकताही वाढत आहे. क्रायोजेनिक द्रव वाहून नेणारी पाइपलाइन हे अंतराळ क्षेत्रात एक अपरिहार्य उपकरण आहे, जे क्रायोजेनिक प्रणोदक भरण्याच्या प्रणालीमध्ये वापरले जाते. कमी-तापमानातील द्रव वाहून नेणाऱ्या पाइपलाइनमध्ये, कमी-तापमानातील व्हॅक्यूम होज, त्याच्या चांगल्या सीलिंग, दाब प्रतिरोध आणि वाकण्याच्या क्षमतेमुळे, तापमानातील बदलामुळे होणाऱ्या औष्णिक प्रसरण किंवा शीत आकुंचनामुळे होणारे विस्थापन बदल भरून काढू आणि शोषून घेऊ शकते, पाइपलाइनच्या स्थापनेतील त्रुटी भरून काढते आणि कंपन व आवाज कमी करते, आणि कमी-तापमान भरण्याच्या प्रणालीमध्ये एक आवश्यक द्रव वाहक घटक बनते. संरक्षक टॉवरच्या लहान जागेत प्रणोदक भरण्याच्या कनेक्टरच्या डॉकिंग आणि शेडिंग गतीमुळे होणाऱ्या स्थितीतील बदलांशी जुळवून घेण्यासाठी, डिझाइन केलेल्या पाइपलाइनमध्ये आडव्या आणि उभ्या दोन्ही दिशांना काही प्रमाणात लवचिक अनुकूलनक्षमता असावी.

नवीन क्रायोजेनिक व्हॅक्यूम होज डिझाइनचा व्यास वाढवते, क्रायोजेनिक द्रव हस्तांतरण क्षमता सुधारते आणि आडव्या व उभ्या दोन्ही दिशांमध्ये लवचिक अनुकूलनक्षमता देते.

क्रायोजेनिक व्हॅक्यूम होजची एकूण रचना

वापराच्या आवश्यकता आणि सॉल्ट स्प्रे वातावरणानुसार, पाईपलाईनसाठी मुख्य साहित्य म्हणून 06Cr19Ni10 या धातूच्या साहित्याची निवड केली आहे. पाईप असेंब्लीमध्ये दोन थरांचे पाईप बॉडी, अंतर्गत बॉडी आणि बाह्य नेटवर्क बॉडी, असतात, जे मध्यभागी ९०° च्या एल्बोने जोडलेले असतात. इन्सुलेशन थर तयार करण्यासाठी अंतर्गत बॉडीच्या बाह्य पृष्ठभागावर अॅल्युमिनियम फॉइल आणि नॉन-अल्कली कापड एकाआड एक गुंडाळलेले असतात. अंतर्गत आणि बाह्य पाईप्समधील थेट संपर्क टाळण्यासाठी आणि इन्सुलेशनची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी इन्सुलेशन थराच्या बाहेर अनेक PTFE होज सपोर्ट रिंग्ज बसवलेल्या असतात. जोडणीच्या आवश्यकतेनुसार, जॉइंटच्या दोन्ही टोकांसाठी मोठ्या व्यासाच्या अॅडियाबॅटिक जॉइंटच्या जुळणाऱ्या संरचनेची रचना केली जाते. पाईपलाईनमध्ये क्रायोजेनिक स्थितीत चांगली व्हॅक्यूम पातळी आणि व्हॅक्यूम आयुष्य सुनिश्चित करण्यासाठी, नळ्यांच्या दोन थरांमध्ये तयार झालेल्या सँडविचमध्ये 5A मॉलिक्युलर सीव्हने भरलेला एक ॲडसॉर्प्शन बॉक्स ठेवलेला असतो. सँडविच व्हॅक्यूमिंग प्रक्रियेच्या इंटरफेससाठी सीलिंग प्लगचा वापर केला जातो.

इन्सुलेटिंग थराचे साहित्य

इन्सुलेशन थर हा रुद्धोष्म भिंतीवर एकाआड एक गुंडाळलेल्या परावर्तन पडदा आणि स्पेसर थराच्या अनेक थरांनी बनलेला असतो. परावर्तन पडद्याचे मुख्य कार्य बाह्य प्रारण उष्णता हस्तांतरण वेगळे करणे हे आहे. स्पेसर परावर्तन पडद्याशी थेट संपर्क टाळू शकतो आणि ज्वालारोधक व उष्णतारोधक म्हणून कार्य करतो. परावर्तन पडद्याच्या साहित्यामध्ये ॲल्युमिनियम फॉइल, ॲल्युमिनाइज्ड पॉलिस्टर फिल्म इत्यादींचा समावेश होतो आणि स्पेसर थराच्या साहित्यामध्ये नॉन-अल्कली ग्लास फायबर पेपर, नॉन-अल्कली ग्लास फायबर कापड, नायलॉन फॅब्रिक, रुद्धोष्म कागद इत्यादींचा समावेश होतो.

डिझाइन योजनेत, परावर्तक पडदा म्हणून इन्सुलेशन थरासाठी ॲल्युमिनियम फॉइल आणि स्पेसर थरासाठी नॉन-अल्कली ग्लास फायबर कापड निवडले आहे.

शोषक आणि अधिशोषण पेटी

अधिशोषक हा एक सूक्ष्म-छिद्रयुक्त रचना असलेला पदार्थ आहे, ज्याचे एकक वस्तुमानाचे अधिशोषण पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मोठे असते आणि तो आण्विक बलाद्वारे वायूच्या रेणूंना अधिशोषकाच्या पृष्ठभागाकडे आकर्षित करतो. क्रायोजेनिक पाईपच्या सँडविचमधील अधिशोषक, क्रायोजेनिक परिस्थितीत सँडविचमधील निर्वात स्थिती मिळवण्यात आणि टिकवून ठेवण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतो. सामान्यतः वापरले जाणारे अधिशोषक म्हणजे ५ए मॉलिक्युलर सीव्ह आणि ॲक्टिव्ह कार्बन. निर्वात आणि क्रायोजेनिक परिस्थितीत, ५ए मॉलिक्युलर सीव्ह आणि ॲक्टिव्ह कार्बनमध्ये N2, O2, Ar2, H2 आणि इतर सामान्य वायूंचे अधिशोषण करण्याची क्षमता सारखीच असते. सँडविचमध्ये निर्वात स्थिती निर्माण केल्यावर ॲक्टिव्ह कार्बनमधून पाणी सहजपणे बाहेर पडते, परंतु O2 मध्ये तो सहज जळतो. त्यामुळे द्रव ऑक्सिजन माध्यमाच्या पाईपलाईनसाठी अधिशोषक म्हणून ॲक्टिव्ह कार्बनची निवड केली जात नाही.

डिझाइन योजनेत सँडविच अधिशोषक म्हणून 5A आण्विक चाळणीची निवड करण्यात आली.