Attīstoties kriogēno raķešu nestspējai, pieaug arī prasība pēc propelenta uzpildes plūsmas ātruma. Kriogēno šķidrumu transportēšanas cauruļvads ir neaizstājams aprīkojums kosmosa jomā, ko izmanto kriogēno propelenta uzpildes sistēmās. Zemas temperatūras šķidrumu transportēšanas cauruļvadā zemas temperatūras vakuuma šļūtene, pateicoties tās labajam blīvējumam, spiediena izturībai un lieces īpašībām, var kompensēt un absorbēt temperatūras izmaiņu izraisītās termiskās izplešanās vai aukstuma saraušanās radītās pārvietojuma izmaiņas, kompensēt cauruļvada uzstādīšanas novirzi un samazināt vibrāciju un troksni, kā arī kļūt par būtisku šķidruma transportēšanas elementu zemas temperatūras uzpildes sistēmā. Lai pielāgotos propelenta uzpildes savienotāja piestiprināšanas un atlaišanas kustības radītajām pozīcijas izmaiņām aizsargtorņa nelielajā telpā, projektētajam cauruļvadam jābūt ar zināmu elastīgu pielāgošanās spēju gan šķērsvirzienā, gan garenvirzienā.

Jaunā kriogēnā vakuuma šļūtene palielina konstrukcijas diametru, uzlabo kriogēnā šķidruma pārneses jaudu un tai ir elastīga pielāgošanās spēja gan sānu, gan garenvirzienā.

Kriogēnās vakuuma šļūtenes kopējais konstrukcijas dizains

Atbilstoši lietošanas prasībām un sālsūdens videi par cauruļvada galveno materiālu ir izvēlēts metāla materiāls 06Cr19Ni10. Cauruļu mezgls sastāv no diviem cauruļu korpusu slāņiem – iekšējā korpusa un ārējā tīkla korpusa, kas pa vidu savienoti ar 90° līkumu. Izolācijas slāni veido alumīnija folija un nesārmu audums, kas pārmaiņus uztīti uz iekšējā korpusa ārējās virsmas. Izolācijas slāņa ārpusē ir novietoti vairāki PTFE šļūteņu atbalsta gredzeni, lai novērstu tiešu saskari starp iekšējām un ārējām caurulēm un uzlabotu izolācijas veiktspēju. Savienojuma abi gali atbilstoši savienojuma prasībām ir veidoti atbilstoši liela diametra adiabātiskā savienojuma struktūrai. Starp abiem cauruļu slāņiem izveidotajā sviestmaizē ir ievietota adsorbcijas kaste, kas piepildīta ar 5A molekulāro sietu, lai nodrošinātu labu cauruļvada vakuuma pakāpi un vakuuma kalpošanas laiku kriogēnā vidē. Blīvējuma aizbāznis tiek izmantots sviestmaizes vakuuma procesa saskarnei.

Izolācijas slāņa materiāls

Izolācijas slānis sastāv no vairākiem atstarojošā ekrāna un starplikas slāņa slāņiem, kas pārmaiņus uztīti uz adiabātiskās sienas. Atstarojošā ekrāna galvenā funkcija ir izolēt ārējā starojuma siltuma pārnesi. Starplika var novērst tiešu saskari ar atstarojošo ekrānu un darboties kā liesmas slāpētājs un siltumizolators. Atstarojošā ekrāna materiāli ir alumīnija folija, aluminizēta poliestera plēve utt., un starplikas slāņa materiāli ir nesārmu stikla šķiedras papīrs, nesārmu stikla šķiedras audums, neilona audums, adiabātiskais papīrs utt.

Projektēšanas shēmā par izolācijas slāni kā atstarojošo ekrānu ir izvēlēta alumīnija folija, bet par starplikas slāni – nesārmu stikla šķiedras audums.

Adsorbenta un adsorbcijas kaste

Adsorbents ir viela ar mikroporainu struktūru, tās masas vienības adsorbcijas virsmas laukums ir liels, lai molekulārais spēks piesaistītu gāzes molekulas adsorbenta virsmai. Kriogēnās caurules sviestmaizē esošajam adsorbentam ir svarīga loma sviestmaizes vakuuma pakāpes iegūšanā un uzturēšanā kriogēnās vidēs. Visbiežāk izmantotie adsorbenti ir 5A molekulārais siets un aktīvā ogle. Vakuuma un kriogēnos apstākļos 5A molekulārajam sietam un aktīvajai oglei ir līdzīga N2, O2, Ar2, H2 un citu izplatītu gāzu adsorbcijas spēja. Aktivētā ogle viegli desorbē ūdeni, vakuumā uzsūcot sviestmaizē, bet to ir viegli sadedzināt O2. Aktivētā ogle netiek izvēlēta kā adsorbents šķidrā skābekļa cauruļvadam.

Projektēšanas shēmā par sviestmaizes adsorbentu tika izvēlēts 5A molekulārais siets.