全国服务电话0531-86924968
联系我们

地址:山东省济南市市中区
联系电话:0531-86924968
传真:0531-88691007
Q Q:2355818888

行业新闻

首页 > 新闻动态 > 行业新闻

军用电连接器创新发展研讨

时间:2022-11-17 15:59:43浏览次数:0

军用电连接器是是各类武器系统不可缺少的基础电子元器件,广泛用于电气、电子设备的电线、电缆与设备之间的电路连接,相当于人的神经系统与血液循环系统,负责整个武器系统信号和能量的传输。

来源:高级工程师 杨奋为 作者:杨奋为 (授权转载) 2022-11-07

军用电连接器的作用和地位

军用电连接器是是各类武器系统不可缺少的基础电子元器件,广泛用于电气、电子设备的电线、电缆与设备之间的电路连接,相当于人的神经系统与血液循环系统,负责整个武器系统信号和能量的传输。军用电连接器是组成飞机、导弹、舰艇等武器系统用量最多的通用电子元器件。在军用武器装备和各类电子系统中,连接器是连接器件与组件、组件与单机、单机与单机、系统与系统必不可少的基础元件。在航空、航天、兵器、舰艇等军用武器装备中,起着电气连接传输能量和信号的重要作用。其品质直接关系军用装备的性能与质量,任何一个接点失效都将导致整机系统失效的严重后果。例如,一架现代歼击机使用电缆长达 510 公里,一次配套的电连接器约8001000多件。一架大型运输机电缆总长度达250公里,一次配套的电连接器约4500多件[1]。称为水下导弹的鱼雷内部空间小,控制系统的弱电信号和动力系统的强电信号集于一体,电连接器抗干扰是其布线的关键。电路连接好不好直接关系到武器装备的性能与质量,任何一个接点、任何一项功能的失效都会带来整个武器系统失效的严重后果,电连接器是所有电子元器件中失效率最高的,据美国航天失效故障率统计:电子元器件的故障率占 40%,其中大约 20%30%的故障来自电连接器的失效。

我国航天史上也发生过因电连接器失效而延误发射的重大事件,因此军用电连接器应把质量和可靠性置于第一重要的位置。往往是成是电连接器,败也是电连接器2011 年我国自行研制的四个 3.5cm 特种电连接器确保了神八和天宮一号对接成功(1),但在其成功前不久,连接不可靠,也导致了实践 11 号卫星火箭发射失利。

连接器

现代战争对军用电连接器提出新要求

上世纪九十年代至本世纪初,美国先后发动四次髙科技条件下的局部战争,从海湾战争诞生的电子战到科索沃战争出现的信息战,直至阿富汗和最近结束的伊拉克战争所展示的网络中心战,都生动展示了世界军事变革的巨大威力。大批信息化、智能化的新式髙性能武器装备对配套的包括电连接器在内的电子元器件性能提出了新的更高要求。

2.1 新的军事变革催生新的连接器技术和性能

连接器

 1 列出了美国发动四次战争中精确制导武器的使用比例,由此说明精确制导武器在现代战争中地位逐渐提高。无人侦察机、导弹、智能炸弹是导致电连接器持续需求增长的主要因素;在伊拉克战争中激光制导炸弹、卫星制导炸弹增加两倍,取代了阿富汗战争中的武器。一般战机均机载集束炸弹、自由投放炸弹及激光制导炸弹,由此飞行中分离连接器、脱落连接器、拉火绳连接器及级间连接器需求增长。2006 年珠海航展航天科技集团首次展出两款精确制导炸弹,表明我国武器系统正逐步迈入精确打击时代。

电磁脉冲武器已出现并在现代战争中投入使用,未来战争中电磁脉冲危害巨大号称杀伤性极大的第 原子弹。电磁脉冲防护已成为世界各军事强国研究热点,对包括电连接器在内的互连整机系统进行电磁防护加固以提升武器装备在强脉冲环境下生存能力正成为一种必然趋势和要求。

2.2 对外层空间争夺加剧,宇航应用对连接器提出新要求

未来战争将越来越多决胜于天外,运行于太空军事侦察卫星等宇航电子系统对于战争结局至关重要。随空间计划深入发展,信息化战争较量由地面转向外层空间。外层空间争夺促使宇航电子系统需求迅速增长,这也使包括电连接器在内的电子元器件需求迅速增长。另外空间特殊工作环境对电连接器提出了小型化、轻量化、抗辐射加固和释气等更苛严的性能要求[2]

连接器

2.3 新型战机迅猛发展,航空电子设备对连接器需求增长

在现代信息化战争中,空军作用日显重要,各类军用机是取得对敌制空权主要手段,军用电连接器是其最集中的应用领域。特别是近年来无人机在现代战争中的应用获得了各国军方的高度重视。图 中所标出的这些部位是无人机上使用包括小而轻的电连接器或互连电缆线束组件的全部区域。采用了小而轻且满足高性能标准的电连接器,可确保无人机的可靠性、安全性和工作寿命。由于无人机载荷量有限,且长时间在目标区域上空徘徊,因此需要减少电连接器的尺寸和质量。互连系统的设计也要求长期耐久性、耐凝结腐蚀特别是插合的接触件上,并耐引擎引起的振动以及可能的武器振动。在机械性能方面,所有连接器均要求能承受住因燃料和溶剂暴露而导致的损害,抗EMI并且要含有定位键来防止误插[3]

2.4 信息化装备数据传输量上升,促使高速传输电连接器和光纤连接器发展

电子战、信息战、网络中心战的实现均基于快速计算机。随信息化程度加深,军事宇航设备处理和传输数据量越来越大。促使高速传输电连接器由先前 7.5G发展到10G乃至现在要求50G60G。我国电子元器件十二五发展规划中要求毫米波连接器实现 50G 60G批产,研制 110G 的发展目标。 由于数据传输超过 10G铜基系统的固有缺陷,使高速传输电连接器发展受到限制。这使光纤传输优势日趋明显以光代铜光纤连接器应用发展迅速。 现代军用飞机的机载电子设备不断增加,互连用的电线电缆群集。据估计,一架现代军用机的互连线缆质量几乎与其它机载器材相等,因此,减小机载电子设备的质量和体积,成为提高军用飞机作战性能的重要问题之一。而光纤质量轻、体积小,可解决这一难题。光纤技术对机载电子设备的更新换代起着重要的作用。减轻舰艇质量是当今舰船设计者与制造者所关心的一个主要问题。一艘军舰质量有所减轻,意味着其作战能力有了直接提高。光纤用在舰船上不仅可减轻质量,还可以提高带宽容量,通过光纤其它优势,还可提高生存能力,防止电子设备损坏、有效信息损失和减少虚警,改善舰艇的稳定性。减少电缆质量和体积,从而可增加舰艇的燃料和武器质量。

军用电连接器发展趋势

为适应新一代军用电子设备和型号、产品的小型化、集成化等要求,目前军用电连接器正在向小型化、高密度、模块化、轻质化、多功能、高可靠、长寿命、抗干扰等方向发展,并努力发展光纤连接器和表面贴装电连接器等,以适应新一代军用型号产品高速发展需求。其发展趋势可归纳为以下几方面:

3.1 高密度

上世纪 60 年代以前,飞机机载电子系统没有标准的通用数据通道,各个电子设备单元之间连接往往需要大量的电缆。随着机载电子系统的不断复杂化,这种通信方式所用的电缆将会占用很大的空间和质量,而且对传输线的定义和测试也较为复杂,费用较高。现釆用多路传输数据总线取代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的庞大设备,大大减少了飞机质量,并且使用简单、灵活,具有很高的可靠性和很好的实时性,可在强振动、高噪音、粉尘多,温度变化大的恶劣环境中工作。现被广泛的用于飞机综合航电系统、外挂物管理与集成系统,并逐步扩展到飞行控制等系统及坦克、舰船、航天等领域。

连接器

例如工信部796厂在HM2系列数据总线电连接器的基础上改成双曲面线簧插孔接触件,研制出 HM2S 系列线簧插孔式高可靠数据总线印制板电连接器 3。满足了新型武器系统对连接器的电气连接和信号传输的传输速率、传输稳定性、可靠性以及耐环境性能等更高要求。现已广泛用于军用电子、通讯、仪器仪表等设备的信号连接。

3.2 小型化、微型化

微矩形,甚至毫微矩形连接器应用不断增加,微矩形 MIL-C-83513 连接器主要技术指标与 MIL-C-24308 相同,但接触件间距由 2.54mm 缩小至 1.27mm,接触件最小规格可达 24 号,接触件最多数量可达 至 100 芯。这种高密度小型化连接器巳在航空电子设备、导弹、导航设备和发射跟踪控制系列获得成功应用。

无人机选用纳小型矩形连接器MIL-DTL-32139接触间距0.635mm 1.27mm 间距微矩形连接器MIL-C-83513升级产品。外壳采用铝、钛或不锈钢。采用金合金金>70% 8% 5%其余为铜和锌高可靠绞线插针接触件不需镀金。配接 30或 32号细导线额定电流 1A,工作电压 70VAC尺寸和质量分别仅为微矩形连接器的 1/8 1/4耐冲击振动性能优于微矩形连接器特别适用于无人机工作环境[5]。我国贵州航天电器等单位研制出与其等效的 J63 超微矩形连接器 4

2010 年 10 月,Souriau 公司在行业内正式推出了微型 38999 系列连接器 5。微型 38999 系列连接器与 MIL-DTL-38999 系列连接器相比尺寸缩小50%重量减轻了 50%,并能保持与标准型 38999 连接器相同的电气、机械和环境性能。现在在MIL-STD-38999 基础上发展更小的 2(3) 4(5) 和 6(7) 壳体产品接触件采用更小的 24 号、26 号和 28 [4]

连接器

3.3 耐环境

坦克、飞机的持续振动和振荡,宇航发射和开火的瞬间冲击和振动,卫星、飞船或引擎隔舱极端温度循环,舰艇的髙湿盐雾气氛,都对用于武器装备的电连接器提出了一系列耐环境要求。为满足耐环境、体积小、质量轻等要求,战术导弹控制舱部位可选用微型的复合材料壳体的电连接器。火箭发动机部位可选用耐高温、耐腐蚀的不锈钢壳体的电连接器。潜艇舱内外连接部位可选用玻璃烧结密封电连接器。卫星、飞船上可选用耐太空环境热真空释气的电连接器。

Deutsch公司生产PRC复合材料模块化矩形连接器6采用复合材料及表面金属镀层具有很强的耐蚀性;高温下能经受1000h5%NACI盐雾试验。而相同试验条件下,铝合金连接器已失效。Deutsch公司生产SAC复合材料圆形连接器具有很高的耐蚀性,耐盐雾试验超过2000小时,远远超过MIL-C-38999规定的500小时。

工信部796厂研制的YW系列耐环境高速网络圆形电连接器7是将RJ45USBMiniUSB1394等网络数据接口集成于MIL-C-38999标准圆形连接器中,以提高网络信息传输的可靠性、耐环境性和抗振动冲击性,同时也具有连接快速,安装及接线方便等优点,是一种高可靠的新型网络连接器,特别适用于恶劣环境下的网络与网络间、网络与PC间及PC与数码设备间的数据传输。

3.4 模块化

军用电子设备模块化,能在战时条件下迅速维修更换,改变外形提高组装效率,恢复武器装备的功能。模块化还能最大限度地节省空间,实现武器装备多功能。模块化连接器和盲插连接器在武器装备中得到广泛应用。它采用积木式方法,最大限度减少供系统互连的同轴电缆用

上一篇:新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)

下一篇:已经没有了

Copyright ©2021 济南无线电九厂有限公司 版权所有 ALL rights Reserved. 鲁ICP备12029181号-1 技术支持:智顺科技

扫描关注公众号

0531-86924968