來源：高（gāo）級工程師（shī） 楊奮為 作（zuò）者：楊奮為 (授（shòu）權轉載） 2022-11-07
1 軍（jun1）用電連接器（qì）的作用（yòng）和地位（wèi）
軍用（yòng）電連（lián）接器（qì）是（shì）是（shì）各（gè）類武器係統（tǒng）不可（kě）缺少的基礎電子元（yuán）器件，廣泛用於電氣、電子（zǐ）設備（bèi）的電線、電纜（lǎn）與（yǔ）設備之間的電路連接，相當於人（rén）的（de）神經係統與（yǔ）血液循環係（xì）統，負責整個（gè）武器係統信（xìn）號和能量（liàng）的傳（chuán）輸。軍用電連接器是組（zǔ）成飛機、導彈、艦艇等武（wǔ）器係統用（yòng）量最多（duō）的通（tōng）用電（diàn）子（zǐ）元器件。在軍（jun1）用武（wǔ）器裝備和各類電子係統中，連接器是連接器（qì）件與（yǔ）組（zǔ）件（jiàn）、組件與單機、單（dān）機與單機（jī）、係（xì）統與係統必（bì）不可少的基礎元件（jiàn）。在航空、航（háng）天、兵器、艦艇等（děng）軍用武器裝（zhuāng）備中，起著電（diàn）氣連接傳輸能量和信號的重要作用。其品（pǐn）質直接關係軍用裝備的（de）性能（néng）與質量，任何一個接點失效都將導致整（zhěng）機係（xì）統（tǒng）失效（xiào）的嚴重後果。例（lì）如，一架現代殲擊機（jī）使用（yòng）電纜長達 5～10 公裏，一次配套的電連接器約800～1000多件。一架大型運輸機電纜總長（zhǎng）度達250公裏，一次配（pèi）套的（de）電連接器約4500多件[1]。稱為水下導彈的魚雷內部空間小,控製（zhì）係統（tǒng）的（de）弱電信號和動力係統的強電信（xìn）號集於一體,電連接器（qì）抗（kàng）幹擾是其布線的關鍵（jiàn）。電路連接好不好直（zhí）接（jiē）關係到武器裝（zhuāng）備的性能與質量，任何（hé）一個接點、任何一（yī）項功（gōng）能的失效都會帶（dài）來（lái）整個武（wǔ）器係統失效的（de）嚴重後（hòu）果，電連（lián）接器是所有電子元器（qì）件（jiàn）中失效（xiào）率（lǜ）最高（gāo）的,據（jù）美國航天失效故障率統計：電子（zǐ）元器件（jiàn）的（de）故障率占 40%，其中大（dà）約 20%～30%的故障來自電連（lián）接器的失效。
我國（guó）航天史上（shàng）也發生過因電連接器失效而延誤發射（shè）的重大事件，因此軍用電連接（jiē）器應把質量和可靠性置於（yú）第一重要的位置。往往（wǎng）是“成是電（diàn）連接器，敗也是電（diàn）連（lián）接器”。2011 年我國自行研製的四個 3.5cm 特種電連接器確保了（le）神八（bā）和天宮一號對接成功(圖1)，但在其成功（gōng）前不久,連接不（bú）可靠（kào）,也導（dǎo）致（zhì）了實踐 11 號衛星火箭發射失利。
2 現代戰爭對軍（jun1）用電連接器提出（chū）新要求
上世紀九十年代（dài）至本（běn）世（shì）紀初，美（měi）國先後發動（dòng）四次（cì）髙（gāo）科技條件下的局（jú）部戰爭，從海灣戰爭（zhēng）誕生的（de）電子戰（zhàn）到科索沃戰爭出現的信息戰，直至阿富（fù）汗和最近結束的伊（yī）拉（lā）克戰爭所展示的（de）網絡中心戰，都生動展示了世界軍事變革的巨大威力。大批（pī）信息化、智能（néng）化的新式髙性（xìng）能武器（qì）裝備對配套的包括電連接器在內的電子元器件性（xìng）能提出了新的更高要求。
2.1 新（xīn）的軍事變革催生新的連接器技術（shù）和（hé）性能
表 1 列出（chū）了美（měi）國發動四次戰爭中（zhōng）精確製導武（wǔ）器（qì）的（de）使用比（bǐ）例（lì）,由（yóu）此說明精確製導武器（qì）在現代戰（zhàn）爭中地位逐漸提高。無人偵察機、導彈、智能炸彈是導致電連接器持（chí）續需求（qiú）增長的主（zhǔ）要因素;在伊拉克戰爭（zhēng）中激光製導炸彈、衛星製（zhì）導炸彈增加兩（liǎng）倍,取代（dài）了阿（ā）富汗（hàn）戰爭中的（de）武（wǔ）器。一般戰機均機載集束炸彈、自由（yóu）投放（fàng）炸彈（dàn）及激光（guāng）製導炸彈，由此飛行中分離（lí）連接器、脫落連接器、拉火（huǒ）繩連接器（qì）及級間連接器需求增長（zhǎng）。2006 年珠海航展航天科技（jì）集團首次（cì）展出兩款（kuǎn）精確（què）製（zhì）導（dǎo）炸彈,表（biǎo）明我國武（wǔ）器（qì）係統（tǒng）正（zhèng）逐步邁入精確打擊時代。
電磁脈衝（chōng）武器已（yǐ）出現並在現代戰爭中（zhōng）投入使用（yòng）,未（wèi）來（lái）戰爭中電磁脈衝危害巨大, 號稱殺傷性極大的第（dì） 2 原子彈。電磁脈衝防護（hù）已成（chéng）為世（shì）界（jiè）各軍事（shì）強國研究熱點,對包括電連接器在內的互連整（zhěng）機係統進行電磁防護加固，以提（tí）升武器裝備在強（qiáng）脈衝（chōng）環境下生（shēng）存（cún）能力正成為一種（zhǒng）必然（rán）趨（qū）勢和（hé）要求。
2.2 對外層空間爭奪加劇（jù）,宇航（háng）應用對（duì）連接器提出新要（yào）求
未來戰（zhàn）爭將（jiāng）越來越多（duō）決勝於天外,運行於太空軍事（shì）偵察衛星等（děng）宇航電子係（xì）統對於（yú）戰爭結（jié）局（jú）至關（guān）重要。隨空間計劃深入發展,信（xìn）息化（huà）戰爭較量由地麵轉向外層空（kōng）間。外（wài）層空間爭（zhēng）奪促使宇航電子（zǐ）係統需求迅速增長（zhǎng）,這也使包括（kuò）電連接器在內的電子元器件需求（qiú）迅（xùn）速增長。另外空間特殊工作環境對電連接器提出了小型化、輕量化、抗輻射加固和釋氣（qì）等更苛嚴（yán）的（de）性能要求[2]。
2.3 新型戰機迅猛發展,航空電子設備對連接器需求增長（zhǎng）
在（zài）現代信息（xī）化戰爭（zhēng）中（zhōng）,空軍作（zuò）用日顯重要,各類（lèi）軍（jun1）用機是取得對敵（dí）製空權主要（yào）手（shǒu）段,軍用電（diàn）連接（jiē）器是其最集中的應用領域。特（tè）別是近（jìn）年來無人（rén）機在現代戰爭中的應用獲得了各國軍方的（de）高（gāo）度重視。圖（tú） 2 中所標出的這些部位是無人機上使用包括小而輕的電（diàn）連（lián）接器或互連電纜（lǎn）線束組件的（de）全部區域。采用了小而輕且滿足高性能標（biāo）準的電（diàn）連接器,可確保無人機的可靠性、安全性和工作壽命。由於無人（rén）機載荷量有限，且長時（shí）間在目（mù）標區域（yù）上空徘徊，因此（cǐ）需要減少電連接器（qì）的尺寸和質量。互連係統的設（shè）計也要求長期耐久性、耐凝結腐蝕（shí）（特別是插合（hé）的接觸件（jiàn）上），並耐引擎引起的振（zhèn）動以（yǐ）及可能的武（wǔ）器振動。在機械性能方麵，所有連（lián）接器均要求能承受住因（yīn）燃料和（hé）溶劑暴露而導致的損害，抗EMI並且要含（hán）有定位鍵來防止（zhǐ）誤插[3]。
2.4 信（xìn）息化裝（zhuāng）備數據傳輸量上升,促使（shǐ）高速傳輸電連接器（qì）和（hé）光纖連接器發展
電子戰（zhàn）、信息戰、網絡（luò）中心（xīn）戰的實現均基於快速計（jì）算機。隨信（xìn）息化程度加深,軍（jun1）事（宇（yǔ）航）設備處理和傳輸數據量越來越大。促使高速傳輸電（diàn）連接器由先前（qián） 7.5G發（fā）展（zhǎn）到10G，乃至現在要（yào）求50G至60G。我國電子元器件十二（èr）五發展規劃中要（yào）求毫（háo）米波連接器實現 50G 至60G批產（chǎn），研製（zhì） 110G 的（de）發展（zhǎn）目（mù）標。 由於數據傳輸超過 10G，銅基（jī）係統的（de）固有缺陷,使高速傳輸電連接器發展受到限製。這（zhè）使光纖傳（chuán）輸（shū）優勢（shì）日（rì）趨明顯（xiǎn），以光代銅、光纖連接器應用發展迅速。 現代（dài）軍用飛機的（de）機載電子（zǐ）設備（bèi）不斷增加，互連用的電（diàn）線電纜群集。據估計，一架現代（dài）軍用機的（de）互連（lián）線纜質量幾乎與（yǔ）其它機（jī）載器（qì）材（cái）相等，因（yīn）此，減小機載（zǎi）電子（zǐ）設備的質（zhì）量和（hé）體積，成為提高軍（jun1）用飛機作（zuò）戰性能的重要問題之（zhī）一。而（ér）光纖質（zhì）量輕（qīng）、體積（jī）小，可解決（jué）這一難題。光（guāng）纖（xiān）技（jì）術對機載電子（zǐ）設備（bèi）的更新換代起著重要的作用。減輕艦艇質（zhì）量是當今艦船設計（jì）者與製造者所（suǒ）關（guān）心的一個主要問題。一艘軍艦質量有所減輕，意（yì）味著其作（zuò）戰能（néng）力有了直接提高。光纖用在（zài）艦船上不僅可（kě）減輕質量，還（hái）可以提高帶寬容量，通過光纖其它優勢，還可提高生存能力，防止（zhǐ）電（diàn）子設備損壞（huài）、有（yǒu）效信息損失和減少虛警（jǐng），改善（shàn）艦艇的穩定（dìng）性。減少電纜（lǎn）質量和體積，從而可增加艦（jiàn）艇的燃料和武器（qì）質量。
3 軍用電（diàn）連接器發展趨勢
為適（shì）應新（xīn）一代軍（jun1）用（yòng）電子設備和型號（hào）、產品的小型化（huà）、集成化（huà）等要求，目前軍（jun1）用電（diàn）連接器正在向小型（xíng）化、高密度、模（mó）塊化、輕質化、多功能、高（gāo）可（kě）靠、長壽命（mìng）、抗幹擾等（děng）方向發展（zhǎn），並（bìng）努力發展光纖連接器（qì）和表麵貼裝（zhuāng）電（diàn）連接（jiē）器（qì）等，以（yǐ）適（shì）應（yīng）新一代軍用型號產品高速發展需（xū）求。其發展趨勢可歸納為以下幾方麵：
3.1 高密度（dù）
上世（shì）紀（jì） 60 年代以前，飛機機載（zǎi）電子係統沒有標準的通用數（shù）據通道，各個（gè）電子設備單元之間（jiān）連接往（wǎng）往（wǎng）需要大量的電纜（lǎn）。隨著機載電子係統的不斷複雜（zá）化（huà），這種通信方（fāng）式所用的電纜將（jiāng）會（huì）占用很（hěn）大（dà）的空間和質量（liàng），而且對傳（chuán）輸線的定義和測（cè）試也較為複雜，費用較（jiào）高（gāo）。現釆用多路傳（chuán）輸數據總線取代了在傳感（gǎn）器、計算（suàn）機、指示（shì）器和其他（tā）飛機（jī）設（shè）備間傳遞數據的龐大（dà）設備，大大（dà）減少了飛機質量，並且使用（yòng）簡單、靈活，具有很高（gāo）的可靠（kào）性和很好的實時性，可（kě）在強振動、高噪音、粉（fěn）塵多，溫度變（biàn）化大的惡劣環境（jìng）中工作。現被（bèi）廣泛的用（yòng）於飛機綜合航電（diàn）係統、外掛（guà）物管理與集成係統，並逐步擴展（zhǎn）到飛（fēi）行控製等係統及坦克、艦船、航天等領域（yù）。
例如工信部796廠在HM2係列數據總線電連接器的基礎上改成雙曲麵線簧插孔接觸件（jiàn），研製出 HM2S 係列（liè）線簧插孔式高可靠數據總線印（yìn）製板電連接器（圖 3）。滿（mǎn）足了（le）新型（xíng）武（wǔ）器係（xì）統對連接器的（de）電氣連接和信（xìn）號傳輸的傳輸速率（lǜ）、傳輸穩定性、可靠性以及（jí）耐環（huán）境性能等更高要求。現已廣泛用於軍（jun1）用電子、通訊、儀器（qì）儀表（biǎo）等設備的信號（hào）連接。
3.2 小型化（huà）、微型化
微矩形，甚至毫微矩形連接器應用不斷增加（jiā），微矩形（xíng） MIL-C-83513 連接（jiē）器主要技術指標與 MIL-C-24308 相同（tóng），但接觸件間距由 2.54mm 縮小至（zhì） 1.27mm，接觸件最（zuì）小（xiǎo）規格可達 24 號，接（jiē）觸件最多數（shù）量可達 4 至 100 芯。這種高密度（dù）小型化連（lián）接器巳在航空電子設備、導彈、導（dǎo）航設備和（hé）發射跟蹤控製係列獲得成功應用。
無人機選用納小型矩形連接器（MIL-DTL-32139）接觸間距0.635mm，是 1.27mm 間距微矩形連接（jiē）器（MIL-C-83513）升級產品。外殼采用鋁、鈦或不鏽鋼。采（cǎi）用金合金（金＞70%，鉑 8%，銀 5%，其餘為（wéi）銅（tóng）和鋅）高（gāo）可靠絞線插（chā）針接觸件，不需鍍金。配接 30或 32號細導線，額定電流（liú） 1A,工作（zuò）電壓 70VAC，尺（chǐ）寸和質（zhì）量分別僅為微矩形（xíng）連接器的（de） 1/8 和1/4，耐衝擊振動（dòng）性能優於微矩形連接器，特（tè）別適用於無人機工作環境[5]。我國貴州航天電（diàn）器等單位研製出（chū）與（yǔ）其等效的 J63 超（chāo）微（wēi）矩形連（lián）接器（圖 4）。
2010 年 10 月，Souriau 公（gōng）司在（zài）行業內正（zhèng）式推出了微型 38999 係（xì）列連（lián）接器（qì）（圖（tú） 5）。微（wēi）型 38999 係（xì）列連（lián）接器與 MIL-DTL-38999 係列（liè）Ⅲ連接器（qì）相（xiàng）比，尺寸縮小50%，重量減（jiǎn）輕了 50%,並能保持與標（biāo）準型 38999 連接器相同（tóng）的電氣、機械（xiè）和環（huán）境性能。現在在MIL-STD-38999 基礎上發展更小（xiǎo）的（de） 2(3) 、4(5) 和 6(7) 殼（ké）體（tǐ）產品, 接觸（chù）件采用（yòng）更小的 24 號、26 號和 28 號（hào）[4]。
3.3 耐環境（jìng）
坦克、飛（fēi）機的持續振動（dòng）和（hé）振（zhèn）蕩，宇航發射和開火的瞬間衝擊和振動（dòng），衛星、飛船或（huò）引擎隔（gé）艙（cāng）極端溫（wēn）度循環，艦艇的髙濕鹽霧氣氛，都對（duì）用於武器裝備的電連（lián）接器提出了一（yī）係列耐環境要求。為（wéi）滿足耐環境、體積小（xiǎo）、質（zhì）量輕等要求，戰術導彈控製艙（cāng）部位（wèi）可選用（yòng）微型的複合材料殼體的電連接（jiē）器。火箭發動機部位可選（xuǎn）用耐高溫（wēn）、耐（nài）腐蝕的不鏽鋼殼（ké）體的電連接器。潛艇艙內外連接部位（wèi）可選（xuǎn）用玻璃燒結密封電連接器。衛（wèi）星、飛船上（shàng）可選（xuǎn）用耐（nài）太空環境熱真空（kōng）釋（shì）氣（qì）的電連接（jiē）器。
Deutsch公司（sī）生產PRC複合材料模塊化矩形連接器（圖6）采用複合材料（liào）及表麵金屬鍍（dù）層具有很（hěn）強的耐蝕性；高（gāo）溫下能（néng）經受（shòu）1000h、5%NACI鹽霧試（shì）驗。而相（xiàng）同試驗條件下，鋁合（hé）金連接器已（yǐ）失（shī）效。Deutsch公（gōng）司生產SAC複合材（cái）料圓形（xíng）連（lián）接器具有很高的耐（nài）蝕性，耐鹽（yán）霧（wù）試驗超（chāo）過2000小時，遠遠超過MIL-C-38999規定的500小時。
工信部796廠研製的YW係列耐（nài）環境高速網絡圓形電連接（jiē）器（圖7）是（shì）將RJ45、USB、MiniUSB及1394等網（wǎng）絡數據接口集（jí）成於MIL-C-38999標準圓形連接器中，以提高網絡信（xìn）息傳輸（shū）的可（kě）靠性（xìng）、耐環境性和抗（kàng）振動衝擊性，同（tóng）時也具有連接快速（sù），安裝及接（jiē）線方便等優點，是一（yī）種高可靠的新型網絡連接器，特別適（shì）用於惡劣環境下的網絡與（yǔ）網絡間、網（wǎng）絡與PC間及PC與數碼設備間的數據（jù）傳輸。
3.4 模塊化（huà）
軍用電子設備（bèi）模塊化，能（néng）在戰時條件下迅（xùn）速維修更（gèng）換，改（gǎi）變（biàn）外形提高組裝效率（lǜ），恢複（fù）武器裝備的功（gōng）能。模塊化（huà）還能最大限度地節省空間，實（shí）現武器裝備多功能。模（mó）塊化連接器和盲插連（lián）接器（qì）在武器（qì）裝備中得（dé）到廣泛應用（yòng）。它采用積木式方法，最大限度減少供係統互連（lián）的同（tóng）軸電纜（lǎn）用（yòng）
