军用连接器的应用及发展

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4排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。

近年来发展起来的纳米型连接器原设计是针对持续微型化能和硅芯片功能兼容的实用的互连解决方案。接触件间距为0.635mm，是微矩形MIL-C-83513连接器的扩展产品，也称为微小型D纟列连接器。它有带状、矩形、圆形、同轴等四种结构。纳米型连接器将理想的尺寸和重量与性能相结合，如端子阻力小，温度值广，每线电流可达1A，使其成为真正最小最有韧性的微小型连接器。

PCB连接器也趋向小型化。目前大量使用的MIL-C-55302连接器包含多种结构、多种间距产品；除常用的2.54mm标准间距外，2.5mm、2mm、1.27mm接触件间距产品在一些较新的军用装备上需求量日益增加。接触件密度是沿连接器长度方向上的接触件数量来衡量的。2.54mm标准间距的接触件密度，每英寸为30个，而高密度PCB连接器接触件密度，每英寸为80个。

我国微矩形连接器主要以航天系统3419厂生产的J29、J30等微矩形连接器，采用弹性阳接触件(麻花针)（图8），

  图8  弹性阳接触件(麻花针)

J29A接点间距1.91mm，J30、J30J接点密度高：接点间距1.27mm。接触件与导线端接方式可分为压接和焊接两种品种。连接器与印制板的连接方式可分为直插和弯插两种。其质量达国内同类产品先进水平，在产量上己占据国内市场份额的86%以上。广泛用于航天、航空、电子计算器等各类电子设备的电路连接。其中J30、J30J系列微矩形电连接器满足GJB2446《外壳定位超小型矩形电连接器总规范》(等效MIL-C-83513)要求。相当于美国MDM产品（图9、图10）。 

 

图9  J30微矩形连接器型谱

图10  J30-15微矩形连接器

法国苏里奥公司生产的MicroComp微矩形连接器接触件间距小于2mm，外形尺寸与MIL-C-83513连接器相同，是替代标准的D型连接器。也是目前国际上带可卸接触件的高密度、复合材料壳体的矩形连接器（见图11），从7芯到104芯有9种型谱排列。该系列产品己引进用于战术导弹等军用装备上。

 

图11   MicroComp微矩形连接器

3、耐环境

为减轻重量可选用微型和复合材料的产品、火箭发动机部位可选用耐高温、耐腐蚀的不锈钢壳体材料产品、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。复合材料在第四代战机使用率大幅上升。由于机身使用复合材料，包括连接器在内的所有组件都暴露在极严酷的环境下，例如闪电会产生极强的大电流，经测试证明；苏里奥公司经金属化表面处理的MIL-DTL38999复合材料连接器（图12）能保证产品全寿命中屏蔽、耐闪电电流达10000A、耐化学腐蚀等优良性能。

由于复合材料壳体连接器重量轻、耐腐蚀性高，现已成功地应用于我国神舟飞船等航天、航空等重点系统工程。

 

图12复合材料圆形连接器

4、高速数据传输

随着近代电子技术的发展，在航天、航空等军用装备上传递的信息数据越来越多，在容量和传输速率等方面都是无法和过去相比拟的。而要满足上述要求，又不增加重量和配线的复杂性，则必须向军用以太网发展，也就是把航天、航空等飞行控制系统用一个网络连接起来。法国苏里奥公司研制出新的四同轴接触件（见图13），是在一个极小的零件中实现以太网信号数据的高速双向（全复）传输（100Mpbs），而没有任何数据丢失。这种新的接触件结构比常规配线方式减少了50%的尺寸，采购和安装费用也大为降低。

 

图13   四同轴接触件连接器

 

图14   ELIO光纤接触件连接器

由于不断增加的信息数据流量，要求更大的带宽。美国F-35战机首先选用光纤传输技术，在红外制导、视频监控系统中都使用了光纤连接器。苏里奥公司研制出的高性能光纤接触件和连接器，可安装单芯至最多达700芯的ELIO光纤接触件（见图14）。

高速传输技术已在许多新的航天、航空型号研制中应用。苏里奥公司研制的四同轴接触件和才获得标准化，在目前国际上瞩目的产品ARINC系列和MIL-DTL-38999系列III中使用。

5、电源连接器

大电流连接器能满足高电压大电流的电气连接。例如潜艇快速充电等重大军事装备的电源系统，都需选用大电流高电压连接器。其工作电压380V(50Hz) ，工作电流800～1000A，温升不超过60℃。要求连接方便、迅速、插拔力小、使用寿命长。如800A大电流线簧插孔，是一种结构新颖性能优异可靠性高的插孔。与一般开口插孔片簧式插孔相比，具有接触电阻小、插拔柔和、抗振动、耐冲击、寿命长、可靠性高等特点。其失效率仅为10^-9 。

6、特种连接器

特种连接器种类很多;如航天系统工程中用于火箭与地面设备分离的大型多芯脱落电连接器和用于级间分离、星箭分离的分离电连接器，用于潜艇水下发射的深水密封电连接器，用于电磁屏蔽和抗干扰的滤波连接器，用于光纤高速数据传输的光电混装、光电转换电连接器等。这类连接器可靠性要求特别高，技术难度大，需求量一般不大，但都属于系统工程的关键产品。

五、军用连接器应用中存在的主要问题

上世纪九十年代开始，随着我国质量管理保证体系认证和产品质量认证制度在军用电连接器生产厂的宣传贯彻和落实，在国内航空、航天、电子系统，一批军用电连接器生产厂骨干企业都通过ISO2001质量管理保证体系认证，并先后获得了由国防科工委组织的以产品系列标准为依据的军标线生产质量认证。企业生产军用电连接器的质量保证能力、管理水平和综合素质，都获得了较大的改善和提升。

但遗憾的是我国军用电连接器行业不是先制订标准按标准生产，而是倒过来，先根据引进的样机测仿，然后按双方签订的技术协议研制生产仿制产品交付使用。产品标准的编制往往都是在实际产品己交付使用之后。由于各个军用连接器专业生产厂要满足来自不同行业系统、各种不同型号产品的配套需要，故往往相同型谱、设计结构、功能和用途的电连接器，在不同生产厂有不同的型号命名方法。并按照各自制订的企业标准或企业军用标准接受订货和组织生产。特别是在市场经济驱动下，只要用户提出需要什么，就生产什么。产品显得十分杂乱，难以做好产品的标准化、系列化。

由于企业重生产，忙于应付用户的配套需求，而轻视了产品的基础研究，自主研发的专利产品很少。由此很难改变步人后尘的现状。在一些国际IEC（国际电工委员会）的TC48（电子设备用机电组件和机械结构委员会）及SC48B(连接器分技术委员会)中我国的标准化专家占有重要席位不多。由此也说明我国在国际连接器行业的技术地位还没有确立，在国际上没有形成自己的技术特色和可驾驭行业发展的能力。

我国军用电连接器行业除选用的材料、生产工艺和国外先进的发达国家相比有一定差距外，最大的差距和先天不足是在行业内没有设置专门的连接器研究机构。由此也就不能根据未来技术需求先编制标准、发布标准，使用单位依据标准选择产品、依据标准订购产品，生产单位根据标准和订单组织生产。使标准在技术、生产和经营中起主导作用。

六、对军用连接器应用发展的意见和建议

1、转变观念

要提高对电连接器在军事武器装备中作用地位的认识和重视程度。目前许多领导总认为电连接器在各类电子元器件中技术含量低，插插拔拔、不如半导体集成块那样复杂。于是放松了对电连接器技术基础工作的投入力度，具体表现为部分单位技术力量薄弱、设备陈旧落后、设计工艺检验人员缺乏专业技术培训。生产工艺设备的更新改造和智能化检测仪器设备的应用推广任务还相当艰巨，真是任重而道远。生产和使用军用连接器的单位必须转变观念，要及时学习借鉴、引进和消化吸收许多国内外包括民用电连接器生产厂在内的一些新工艺、新技术、新设备。不断提高各自的设计、工艺等专业化水平。

特别值得注意的是;是我国在现行市场经济运行体制下，有相当一部分民营企业也承接了军用电连接器的生产任务。虽然大都也通过了ISO2001质量管理体系认证或某型号系列产品军标线的认证，但往住是留于形式，实际存在问题很多，质量隐患屡见不鲜。从作者从全国各地收集来的产品样本对比分析就可见一斑，其中有许多仿冒伪劣产品，也可称为连接器的[盗版] 。一旦用于军事武器装备出现失效故障后果不堪设想。

为此各级领导和使用单位，在组织采购和选用军用连接器时，必须对此必须要有清晰的认识和保持高度的警惕。必须在型号选用的初期，从管理制度上严加控制防范。

2、加强标准化管理

航空、航天、兵器、舰艇等军事武器装备系统，必须按型号编制[电子元器件优选目录]，经过调查研究和历年来可靠性筛选试验和实际使用结果，将质量稳定可靠的电连接器列入目录，淘汰一些性能落后、制作粗糙、质量低劣产品。特别是新立项的一些国家重点军事装备系统工程，在研制初期一定要做好电连接器的标准化系列化工作，要聘请专家对优选目录进行评审。历史经验告诫我们；若研制初期不重视此项工作，在随后研制过程中，甚至产品定型后，仍将后患无穷。

3、加强技术基础工作

为满足军用电连接器小型化、高密度、高可靠、多功能等要求，在国内航空、航天、电子等系统电连接器专业生产厂，必须通过强强联合、优势互补，进一步提高各自的设计、工艺、检验等专业化水平，特别是要提高品牌意识，重点发展名优产品，逐步淘汰低端落后产品。

失效是供需双方宝贵的财富，通过认真的失效分析，可找到改进设计工艺，提高产品质量和可靠性的科学依据。故各单位必须建立一支经验丰富能解决实际问题的失效分析专业队伍。

要贯彻科技以人为本的精神加强对设计工艺和检验人员的技术培训对从事质量一致性检验和验收的人员一定要通过专业培训持证上岗。

4、加强产、学、研结合

回顾我国军用连接器的应用历史可知；是“需求推动发展”。这些专业生产厂建厂之初，都始于型号配套需要，以生产圆形低频电连接器为主，矩形、电源连接器品种数量较少，高频同轴连接器大都以国外采购途径获得。电缆组件（电缆网）由各使用单位自行组装。形成我国特色和具有自主知识产权的产品系列十分有限。特别是电连接器行业的产、学、研结合较差，大专院校设立的电器应用专业，缺乏独创的基础性应用研究。

必须改变目前学校和科研院所所研究课题与生产厂实际和用户应用距离甚远的现状。从事连接器电接触理论研究的高校，应更多地研究解决军用电连接器实际应用问题。目前许多军用电连接器都选用企业标准，其中许多技术指标规定都缺乏科学验证，若高校和科研院所能和生产厂联合开展产品性能摸底试验、鉴定试验、可靠性增长试验等，必将大大提高军用电连接器产品标准的科学性和权威性。

作者：上海航天技术研究院808研究所  杨奋为

参考文献
[1] 张战峰  国外军用连接器技术及发展趋势   机电组件  2004年第3期
[2] 彭祥基  圆形电连接器发展综述  中国电子学会组件分会  连接器与开关第八届学术会议论文集  2004年