航空和航天器液氢复合管GTL新突破

GTL 的混合层压 (BHL) 复合管和用于液氢 (LH  2 ) 的轻型杜瓦罐。格洛耶实验室泰勒 (GTL) 

航天工程研发公司Gloyer-Taylor Laboratories Inc.（GTL，美国田纳西州塔拉霍马）宣布其混合层压（BHL）复合材料技术取得突破性进展，该技术可用于航空管道和管道中的低温氢液（LH  2）。LH 2是用于航天发射器的主要燃料，但空中客车和其他飞机原始设备制造商也在开发这种燃料，以实现航空零排放。  

当将LH  2从运输或储存罐转移到运输油箱时，NASA和其他机构报告称，由于低温液体蒸发形成的蒸汽，损失很大。这些损失可能高达转移所燃料的50-70%，这导致需要很长的冷却能力避免这种蒸发。当车辆停止在发射台上最终许可和倒计时时，这对再次加油构成了重大挑战。现在，NASA SBIR 计划的结果显示，GTL 的复合管减少冷却时间和LH  2蒸发器，以及低温流体传输降低的质量。

GTL首先将其BHL技术开发用于低温储罐（参见“  GTL验证LH 2复合杜瓦罐在航空领域的应用”）。然而，这种创新材料和工艺也适用于低温传输管道、管道和管道，其热质量比金属管低10倍。在最近的一系列测试中，GTL证明了这些管道在2内快速达到20°K (-273°C)的温度秒并开始LH  2流动的核心。这意味着，一旦集成到操作系统中，飞机或运载火箭的 LH  2储罐可以在几分钟内（而不是几小时）充满，并且可以轻松管理填充操作中吸掉的少量 LH  2 ，从而显着降低燃料成本并提高操作安全性。

GTL 总裁 Paul Gloyer 表示：“我们的团队为测试和验证 BHL 复合材料技术所所做的努力感到非常兴奋，该技术在质量和蒸发特性方面均与传统金属管道塔一样。我们首先在复合材料 LH  2罐技术方面取得了显着的成果，现在我们拥有了能够快速填充和再填充的管道。在这项工作中使用/验证的超轻型BHL技术推动了我们推动氢动力创新和汽车发展的另一重要内容里程碑。”

研究结果，SBIR计划测试了一系列轻质BHL复合管以及对应金属管。这些测试验证并验证了BHL管增强的热性能，并表明它们的冷却速度比对应不锈钢管快约10倍。热质量的热质量热质量降低和传热性能的增强相结合实现了这一改进。 利用该技术，燃料管道过程中的 LH  2蒸发器可以显着减少，为飞机、卡车和航天器 LH  2罐的无引脚集成电路大门打开。

SBIR第二阶段的努力还验证了BHL管的可扩展性，并展示了以下能力：

• 生产各种直径和长度的管子。
• 创建管头弯曲并适应管弯曲。

火箭工作的一部分，GTL制造了可飞行的BHL管道，GTL的干扰器亚轨道火箭的主要作为液氧（LOX）和吸入泵成功（LCH  4）推进剂，作为该火箭进行了该飞行器的冷流地面试验。 

GTL有多个同时进行的项目采用了BHL技术，包括将BHL复合管集成到GTL超轻复合LH  2真空和夹套杜瓦罐的飞行原型中，该原型计划于2024年第四季度在载人接下来，BHL管接入集成到进一步的飞行应用中，展示其轻量化、高性能的功能。GTL打算将BHL管集成到未来的车辆设计和低温传输塔解决方案中。其BHL复合材料技术适用于几乎所有低温系统，因此航天发射和卫星系统以及月球、地月和火星任务应用带来收益。