航天低温燃料输送快速耦合连接装置

　　在航天发射场推进剂加注、在轨燃料补加以及长期低温燃料存储场景中，管路连接的泄漏率、对接效率直接决定任务可靠性与操作安全性，常规螺纹接头在深冷环境下易出现密封面形变、冷焊粘连问题，无法满足低泄漏、快速拆装的严苛要求，这套快速耦合连接结构正是针对这类场景开发的管路对接方案。从实际工况适配来看，该结构针对液氢、液氧这类低温推进剂的传输特性做了专项优化，对接过程无需额外工装辅助，操作人员仅需通过螺纹旋合动作即可完成锁紧，对接到位后内部密封副自动贴合，能在深冷温区维持极低的泄漏水平，既适配地面加注阶段的频繁拆装需求，也能满足长期存储状态下的密封可靠性要求，避免低温介质挥发损耗带来的安全隐患与成本浪费。结构设计上，

　　公头端集成了多层密封结构与导向定位段，对接时首先通过锥形导向面完成初始对中，抵消管路对接时的径向错位偏差，随着旋合行程推进，主密封面逐渐压紧，金属密封副在预紧力作用下形成线接触密封带，适配低温下材料收缩带来的形变量，不会出现常温装配到位、低温下密封失效的问题；母头端配套的锁紧环采用周向均匀分布的卡合结构，旋合到位后卡爪自动嵌入公头的锁紧槽，即使在管路振动、温度交变的工况下也不会出现松脱，同时锁紧环的受力经过均匀化设计，避免局部应力集中导致的结构变形。从安装边界来看，该接头整体采用同轴式布局，径向尺寸控制在常规同通径航天管路接头的适配范围内，轴向长度预留了足够的扳手操作空间，无需对现有管路布局做大幅改动即可替换原有接头，

　　两端接口采用标准航天管路螺纹规格，可直接与现有低温输送管路对接，不需要额外加工转换接头；安装过程中不需要复杂的力矩控制，操作人员通过手感判断旋合行程即可达到设计预紧力，降低了现场操作的技能要求，也避免了力矩过大导致的密封面压溃、力矩不足导致的泄漏问题。在功能特性上，该耦合结构除了满足低泄漏要求外，还兼顾了快速拆装的需求，分离时仅需反向旋合即可解锁，分离过程中内部密封结构自动闭合，减少管路内残留低温介质的喷溅，提升操作安全性；针对长期存储的工况，接头外露表面做了适配低温环境的防护处理，不会因长期处于深冷环境出现材料脆化、锈蚀问题，存储周期内不需要额外的维护保养即可随时投入使用。从结构设计的逻辑来看，整个方案没有采用复杂的锁止机构，

　　而是通过螺纹旋合的行程同步完成导向、密封压紧、锁止三个动作，减少了活动零部件的数量，从根源上降低了故障概率，每个零部件的受力路径都经过优化，公头与母头的主体结构采用一体化加工成型，减少了拼接焊缝带来的泄漏风险，密封面的加工精度控制在微米级，确保低温下的密封可靠性；在材料选型上，与介质接触的部件采用适配低温环境的金属材料，线膨胀系数经过匹配设计，避免不同材料在温度变化时因形变量差异导致的密封失效，锁紧部件采用高强度材料，能承受管路输送时的压力脉动与振动载荷，不会出现结构断裂问题。实际应用中，这类快速耦合接头不仅可用于航天领域的低温燃料输送，在其他深冷流体传输场景，比如工业液氮、液氩管路的快速对接，也能发挥低泄漏、快拆装的优势，其结构设计思路也可为其他严苛工况下的管路连接方案提供参考，尤其是在需要兼顾密封可靠性与操作效率的场景，这种将多动作集成在单一旋合行程中的设计，能大幅降低操作复杂度，提升系统整体可靠性。