在种子岛太空中心和它的液态氢（LH2）在储存设施中，LH2火箭燃料的储存时间为发射前几个小时。由于燃料必须保持在-253°C的极低温度下，因此在较长的储存期内保持LH2处于液态而不蒸发是一项极其困难的任务。编辑小组采访了Cr的工程师Hiroto Sato工厂和基础设施公司Yogeni存储系统工程部，了解川崎支持火箭发射的技术。
用于火箭燃料的液态氢储存罐
种子岛航天中心的液氢储存(LHS)设施用于储存和供应液氢(LH)2.)，是火箭进入太空的动力日本最大的液氢储罐. 在火箭发射前几周，液氢被装载到一辆油罐车上，通过陆路和海路运输到种子岛航天中心。直到火箭加油前几个小时，液态氢才被储存在中心的巨大油箱中。然而，在不蒸发的情况下保持氢的液态是一项极其困难的任务。用于减少空间火箭发射所需大量液态氢蒸发的技术是建立在川崎重工业无与伦比的技术优势之上的。
在-253°C下储存大量液态氢的技术
佐藤：他说:“在川崎重工，我们负责运营种子岛航天中心的运载火箭组装大楼(VAB)和一系列不同类型的设施。我认为这是不寻常的，即使对川崎来说，我们在开发完设备后还参与了设备的运行。在我们负责的所有设施和设备中，这个液氢罐及其操作方面从设计阶段就检验了我们的技术能力和知识的极限。为了使氢气保持液态，我们需要一种确保储存温度为-253°C的方法，这是非常低的温度。考虑到液态氢的巨大体积，永久冷却并不是一个选择，因为涉及巨大的运行成本。这就是为什么我们设计了一个类似于一个巨大的热水瓶的冷却结构。这种结构从液氢装入容器的那一刻起就抑制了任何温升。从技术上讲，由于川崎在低温储存应用中采用了卓越的隔热冷藏技术，该设计成为可能并取得了成功。
冷绝缘性能，成功降低蒸发率
LHS设施的液氢储罐因其冷绝缘性能特别值得注意。为了使氢保持液态，它必须保持在-253°C的极低温度。然而，当液氢被放入传统的储罐中时，会发生快速蒸发。防止储罐内产生压力波动的唯一方法是将气态氢释放到大气中。这意味着氢的损失，以及将损失降到最低是设计这种专用坦克的最初动机。虽然从外部看不明显，但坦克是双壳体，在内外壁之间形成真空。然后用珍珠岩填充真空，珍珠岩是一种隔热材料。这两个壁共同构成了一种设计，几乎不允许热量从外部传递到内部容器。然而，这种双壳水箱的构造必须使外部容器支撑内部容器，并且所需的支撑结构充当热导管。如果大量热量由此传导，实际上会增加蒸发速率。为了解决这一难题，工程师们设计了支撑结构的形状并确定了其位置，同时特别注意最小化可能发生热传递的表面积。通过这些技术的融合，川崎工程师实现了比原始设计的目标蒸发率更低的蒸发率。
30年后没有恶化的迹象
佐藤：“这个液氢罐建于1987年，自那以后一直在运行。到目前为止，我们没有发现其冷绝缘性能恶化的迹象。考虑到30年过去了，坦克的性能完全没有下降，这是非常了不起的。我情不自禁地对我们当时的工程师们感到无比的感激和尊重。设计液氢罐以抑制外部的热传递和传导需要采用焊接和其他最高口径的制造技术，以在如此长的时间内保持空间内的真空。事实上，从第一天起蒸发率就没有变化，没有任何迹象表明该储罐不会继续提供完美的性能。拥有一个如此庞大的坦克，十年又十年地提供如此高的性能水平，而不出现故障，这在全球范围内是一项技术成就。我的目标是基于先前工程师传授的高水平技术专业知识，开发新技术，并不断创造出客户欣赏的产品。”
低温存储系统部
低温储存系统工程部
工厂及基础设施公司
川崎重工业有限公司。
