GTL 的新型混合層壓板 (BHL) 復合管和用于液氫 (LH) 的輕質杜瓦瓶
格洛耶-泰勒實驗室公司(GTL) 最近推出了一種用于低溫管道和輸送管線的新型混合層壓板? (BHL) 復合技術。這種技術對于太空發射器的關鍵燃料——液氫的儲存和運輸至關重要,同時也吸引了空中客車等飛機制造商的關注,因為他們正在探索零排放航空技術。
在液氫從運輸罐轉移到車輛罐的過程中,由于低溫液體的蒸發,通常會有大量的損失,有時高達50-70%。這種蒸發不僅導致燃料的浪費,還增加了冷卻時間,給發射前的加油過程帶來了挑戰。GTL的BHL復合材料技術能夠顯著減少這種蒸發和冷卻時間,從而提高燃料的傳輸效率。與傳統金屬管相比,BHL管的熱質量要低10倍。在最近的測試中,GTL證明了這些管道能夠迅速達到極低溫度(20°K,約-253°C),并在2秒內開始液氫流動,這意味著飛機或運載火箭的液氫儲罐可以在幾分鐘內完成填充,從而顯著加快 LH2 動力航天器、飛機和卡車的加油和加油速度。
技術不僅在質量和蒸發特性上優于傳統金屬傳輸線,還展示了快速填充和再填充的能力。美國“小型企業創新研究計劃”SBIR的測試結果表明,BHL管的熱性能優于等效的金屬管,冷卻速度快約10倍,這得益于其較低的熱質量和優異的傳熱性能。此外,SBIR第二階段的工作還驗證了BHL管的可擴展性,包括生產不同直徑和長度的管材,以及創建和適應彎曲的卡套管。
GTL已經制造了用于液氧(LOX)和液態甲烷(LCH4)的BHL管,這些管材被用于GTL的Disruptor亞軌道火箭的推進劑線路,并在冷流地面測試中取得了成功。目前,GTL正在推進多個并行項目,計劃將BHL復合管集成到超輕量級復合材料液氫飛行機中,并計劃在下一年內在直升機上進行飛行測試。BHL管也將被集成到更多的飛行應用中,展示其輕巧和高性能的特性。由于BHL復合材料技術幾乎適用于任何低溫系統,為太空發射、衛星系統以及月球和火星任務提供了潛在的應用前景。未來,GTL亦會將BHL管應用到未來的車輛設計和低溫傳輸管路解決方案中。