连接器在无人机中的应用

连接器在无人机中的应用

连接器是一种在航空、航天等军事应用系统中几乎无处不在的重要基础元件，而飞机(飞行器) 以及航空电子设备系统则是军用连接器最大和最集中的应用领域，连接器在飞机和航空电子设备系统中起着传输信号或传输功率的互连作用。无人机(Unmanned Vehicles， UV)由于在情报侦察、目标捕获、目标攻击等方面的优势日趋突出，对于国防越来越重要，故成为军事强国大力发展的武器装备。与有人驾驶飞机相比，智能化程度高、技术更复杂、工作环境更恶劣，因此对包括连接器在内的元器件提出更加苛刻要求。

无人机设计师在评估用户长期总成本，以及应用环境需求时，必须规定高性能的互连技术，如MIL-DTL-38999(耐环境快速分离高密度小型圆形连接器)、MIL-C-26482(耐环境快速分离高可靠圆形连接器)或其他军级连接器。这些高性能连接器可为无人机设计师实现以下目标：提高工作寿命、减少安装和维护成本、降低测试和鉴定成本、改善可靠性和安全性。

军用无人机应用连接器的典型电子系统包括：引擎控制和传感器、着陆/对接系统、飞行控制、燃料电池传感器、数据处理与导航，以及有效载荷技术，如高清晰红外相机系统、高速图像处理、专用安全数据通讯电子、目标与火控(武器)系统、水雷探测、声纳、雷达或无线电装置。这些电子系统一般配置军用标准插座连接器，便于装入无人机内。无人机规定采用各种结构的高性能矩形和圆形连接器，如MIL-DTL-38999系列III、MIL-DTL-83513 (微型D形)及其他军级连接器。无人机互连系统工程师改善布线系统关键特性和/或减少尺寸和质量的最好机会之一是改变无人机上“黑盒子”有效载荷和其他电子设备上的连接器的技术条件。正确的选择黑盒子上的连接器使工程师能够规定用尺寸和质量减小的电缆线束来连接无人机的子系统，这就使无人机产生了性能和尺寸/质量要求。

小圆形连接器(MIL-DTL-38999系列)

　　无人机用典型小圆形连接器包括Glenair公司80系列及Souriau公司8STA系列等。Glenair 80系列(图4)是MIL-DTL-38999连接器的替代品，但它更小而轻，且具有同等牢靠的电、机械和环境性能，具有成熟的后松式压接接触系统。与同等密封38999连接器相比，质量减轻71%，尺寸减小52%，极适用于更小更轻的无人机平台。80系列具有许多绝缘安装板排列方式(3-85个接触件)、屏蔽附件，后外壳和锁紧方式，Glenair提供可选的80系列产品，具有EMI/EMP滤波和(/或)气密封能力。标准型80系列采用23号接触件，接触间距0.076英寸。接触件采用压接-刺破技术安装于铍铜固定卡夹内，密度约为38999圆形连接器的两倍，质量约为一半。80系列是一种在无人机上使用十分广泛的一种成熟产品，使用80系列的无人机包括 “火力侦察兵”无人直升机、 “捕食者”、 “阴影”、 “搜索鹰”以及”值勤者”无人机。

图 GLENAIR公司的80系列

微小型(MIL-DTL-83513)/纳小型(MIL-DTL-32139)矩形连接器

　　无人机用典型微小型连接器包括Souriau公司生产的MicroComp 微矩形连接器(图6)和Glenair的微小型D形连接器，接触间距1.27mm 可替代MIL-DTL-83513标准D型连接器。MicroComp是世界上最小的带可卸接触件的高密度、复合材料壳体的矩形连接器，从7芯到104芯有9种型谱排列，壳体是玻璃纤维填充的复合材料，质量比同类产品轻35%以上，壳体表面镀金(航天级)和镀镍(航空级)。使用高可靠的26号针/孔，耐振动冲击性能极好，随机振动达到44G，冲击指标为50G/s。500次插拔，满足军标要求;工作温度范围为-55～+175℃。

图6 Souriau公司的 MicroComp系列

Glenair的微小型D形(图7)与Souriau不同，采用的是绞线插针接触件(图7)，它比冲压成形的接触件更紧固，且提供了一种接触电阻较低的极佳的导线固定方法，绞线插针导线固定套筒还允许气密性压接，保证了优异的拉伸性能和电路电阻低于冲压成形套筒。该公司微矩形连接器，外形和质量极小，但在苛刻的条件下仍保持最佳性能。Glenair微小型矩形连接器广泛用于许多无人机计划中，如包括“捕食者”、“阴影”、“值勤者”、“火力侦察兵”等，最近以色列Insitu公司指定Glenair公司定制设计的微小型D形连接器用于其第二代“搜索鹰”无人机的盲插机翼接头上，以及无人机的推进系统和远程控制器。

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