עם התפתחות כושר הנשיאה של רקטות קריוגניות, הדרישה לקצב זרימת מילוי דלק עולה גם כן. צינור הולכת נוזלים קריוגניים הוא ציוד הכרחי בתחום התעופה והחלל, המשמש במערכות מילוי דלק קריוגניות. בצינור הולכת נוזלים בטמפרטורה נמוכה, צינור הוואקום בטמפרטורה נמוכה, בשל איטום טוב, עמידות ללחץ וביצועי כיפוף, יכול לפצות ולספוג את שינוי התזוזה הנגרם על ידי התפשטות תרמית או התכווצות קרה הנגרמת על ידי שינויי טמפרטורה, לפצות על סטיית ההתקנה של הצינור ולהפחית רעידות ורעש, ולהפוך לאלמנט חיוני להולכת נוזלים במערכת מילוי בטמפרטורה נמוכה. על מנת להסתגל לשינויי המיקום הנגרמים מתנועת העגינה והנשירה של מחבר מילוי הדלק בחלל הקטן של מגדל המגן, הצינור המתוכנן צריך להיות בעל יכולת הסתגלות גמישה מסוימת הן בכיוון הרוחבי והן בכיוון האורכי.

צינור הוואקום הקריוגני החדש מגדיל את קוטר התכנון, משפר את קיבולת העברת הנוזלים הקריוגניים, ובעל יכולת הסתגלות גמישה הן בכיוונים רוחביים והן בכיוונים אורכיים.

עיצוב מבנה כולל של צינור ואקום קריוגני

בהתאם לדרישות השימוש וסביבת ריסוס המלח, נבחר החומר המתכתי 06Cr19Ni10 כחומר העיקרי של הצינור. מכלול הצינור מורכב משתי שכבות של גופי צינור, גוף פנימי וגוף רשת חיצוני, המחוברים באמצעות מרפק של 90 מעלות באמצע. נייר אלומיניום ובד לא אלקלי מלופפים לסירוגין על המשטח החיצוני של הגוף הפנימי לבניית שכבת הבידוד. מספר טבעות תמיכה של צינור PTFE ממוקמות מחוץ לשכבת הבידוד כדי למנוע מגע ישיר בין הצינורות הפנימיים והחיצוניים ולשפר את ביצועי הבידוד. שני קצוות החיבור בהתאם לדרישות החיבור, עיצוב מבנה תואם של חיבור אדיאבטי בקוטר גדול. קופסת ספיחה מלאה במסננת מולקולרית 5A מסודרת בסנדוויץ' שנוצר בין שתי שכבות הצינורות כדי להבטיח שלצינור תהיה דרגת ואקום טובה ואורך חיים של ואקום בטמפרטורה קריוגנית. פקק האיטום משמש לממשק תהליך הוואקום של הסנדוויץ'.

חומר שכבת בידוד

שכבת הבידוד מורכבת משכבות מרובות של מסך החזרה ושכבת מרווח, הפרודות לסירוגין על הדופן האדיאבטית. תפקידו העיקרי של מסך ההחזרה הוא לבודד את העברת החום של הקרינה החיצונית. המרווח יכול למנוע מגע ישיר עם המסך ההחזרה ולשמש כמעכב בעירה ובידוד חום. חומרי המסך ההחזרה כוללים נייר אלומיניום, סרט פוליאסטר מצופה אלומיניום וכו', וחומרי שכבת המרווח כוללים נייר סיבי זכוכית לא אלקלי, בד סיבי זכוכית לא אלקלי, בד ניילון, נייר אדיאבטי וכו'.

בתכנית התכנון, נבחר נייר אלומיניום כשכבת בידוד כמסך מחזיר אור, ובד סיבי זכוכית לא אלקלי כשכבת מרווח.

תיבת ספיחה וספיחה

חומר סופח הוא חומר בעל מבנה מיקרופורוזי, שטח הספיחה של יחידת המסה שלו גדול, הכוח המולקולרי מושך מולקולות גז אל פני השטח של הסופח. הסופח בשכבת הספיחה של צינור קריוגני ממלא תפקיד חשוב בהשגה ובשמירה על דרגת הוואקום של השכבה בתנאי קריוגן. הסופחים הנפוצים הם מסננת מולקולרית 5A ופחם פעיל. בתנאי ואקום וקריוגניים, למסננת מולקולרית 5A ולפחם פעיל יש יכולת ספיחה דומה ל-N2, O2, Ar2, H2 וגזים נפוצים אחרים. פחם פעיל סופג בקלות מים בעת שאיבת השכבה, אך קל לשרוף בו O2. פחם פעיל אינו נבחר כחומר סופח לצינורות של מדיום חמצן נוזלי.

5. נבחרה מסננת מולקולרית כסופח סנדוויץ' בתכנית התכנון.