來源：高級工程師 楊奮為 作者：楊奮為 (授權轉載） 2022-11-07
1 軍用電連接器的作用和地位
軍用電連接器是是各類武器系統不可缺少的基礎電子元器件，廣泛用于電氣、電子設備的電線、電纜與設備之間的電路連接，相當于人的神經系統與血液循環系統，負責整個武器系統信號和能量的傳輸。軍用電連接器是組成飛機、導彈、艦艇等武器系統用量最多的通用電子元器件。在軍用武器裝備和各類電子系統中，連接器是連接器件與組件、組件與單機、單機與單機、系統與系統必不可少的基礎元件。在航空、航天、兵器、艦艇等軍用武器裝備中，起著電氣連接傳輸能量和信號的重要作用。其品質直接關系軍用裝備的性能與質量，任何一個接點失效都將導致整機系統失效的嚴重后果。例如，一架現代殲擊機使用電纜長達 5～10 公里，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度達250公里，一次配套的電連接器約4500多件[1]。稱為水下導彈的魚雷內部空間小,控制系統的弱電信號和動力系統的強電信號集于一體,電連接器抗干擾是其布線的關鍵。電路連接好不好直接關系到武器裝備的性能與質量，任何一個接點、任何一項功能的失效都會帶來整個武器系統失效的嚴重后果，電連接器是所有電子元器件中失效率最高的,據美國航天失效故障率統計：電子元器件的故障率占 40%，其中大約 20%～30%的故障來自電連接器的失效。
我國航天史上也發生過因電連接器失效而延誤發射的重大事件，因此軍用電連接器應把質量和可靠性置于第一重要的位置。往往是“成是電連接器，敗也是電連接器”。2011 年我國自行研制的四個 3.5cm 特種電連接器確保了神八和天宮一號對接成功(圖1)，但在其成功前不久,連接不可靠,也導致了實踐 11 號衛星火箭發射失利。
2 現代戰爭對軍用電連接器提出新要求
上世紀九十年代至本世紀初，美國先后發動四次髙科技條件下的局部戰爭，從海灣戰爭誕生的電子戰到科索沃戰爭出現的信息戰，直至阿富汗和最近結束的伊拉克戰爭所展示的網絡中心戰，都生動展示了世界軍事變革的巨大威力。大批信息化、智能化的新式髙性能武器裝備對配套的包括電連接器在內的電子元器件性能提出了新的更高要求。
2.1 新的軍事變革催生新的連接器技術和性能
表 1 列出了美國發動四次戰爭中精確制導武器的使用比例,由此說明精確制導武器在現代戰爭中地位逐漸提高。無人偵察機、導彈、智能炸彈是導致電連接器持續需求增長的主要因素;在伊拉克戰爭中激光制導炸彈、衛星制導炸彈增加兩倍,取代了阿富汗戰爭中的武器。一般戰機均機載集束炸彈、自由投放炸彈及激光制導炸彈，由此飛行中分離連接器、脫落連接器、拉火繩連接器及級間連接器需求增長。2006 年珠海航展航天科技集團首次展出兩款精確制導炸彈,表明我國武器系統正逐步邁入精確打擊時代。
電磁脈沖武器已出現并在現代戰爭中投入使用,未來戰爭中電磁脈沖危害巨大, 號稱殺傷性極大的第 2 原子彈。電磁脈沖防護已成為世界各軍事強國研究熱點,對包括電連接器在內的互連整機系統進行電磁防護加固，以提升武器裝備在強脈沖環境下生存能力正成為一種必然趨勢和要求。
2.2 對外層空間爭奪加劇,宇航應用對連接器提出新要求
未來戰爭將越來越多決勝于天外,運行于太空軍事偵察衛星等宇航電子系統對于戰爭結局至關重要。隨空間計劃深入發展,信息化戰爭較量由地面轉向外層空間。外層空間爭奪促使宇航電子系統需求迅速增長,這也使包括電連接器在內的電子元器件需求迅速增長。另外空間特殊工作環境對電連接器提出了小型化、輕量化、抗輻射加固和釋氣等更苛嚴的性能要求[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
在現代信息化戰爭中,空軍作用日顯重要,各類軍用機是取得對敵制空權主要手段,軍用電連接器是其最集中的應用領域。特別是近年來無人機在現代戰爭中的應用獲得了各國軍方的高度重視。圖 2 中所標出的這些部位是無人機上使用包括小而輕的電連接器或互連電纜線束組件的全部區域。采用了小而輕且滿足高性能標準的電連接器,可確保無人機的可靠性、安全性和工作壽命。由于無人機載荷量有限，且長時間在目標區域上空徘徊，因此需要減少電連接器的尺寸和質量?；ミB系統的設計也要求長期耐久性、耐凝結腐蝕（特別是插合的接觸件上），并耐引擎引起的振動以及可能的武器振動。在機械性能方面，所有連接器均要求能承受住因燃料和溶劑暴露而導致的損害，抗EMI并且要含有定位鍵來防止誤插[3]。
2.4 信息化裝備數據傳輸量上升,促使高速傳輸電連接器和光纖連接器發展
電子戰、信息戰、網絡中心戰的實現均基于快速計算機。隨信息化程度加深,軍事（宇航）設備處理和傳輸數據量越來越大。促使高速傳輸電連接器由先前 7.5G發展到10G，乃至現在要求50G至60G。我國電子元器件十二五發展規劃中要求毫米波連接器實現 50G 至60G批產，研制 110G 的發展目標。 由于數據傳輸超過 10G，銅基系統的固有缺陷,使高速傳輸電連接器發展受到限制。這使光纖傳輸優勢日趨明顯，以光代銅、光纖連接器應用發展迅速。 現代軍用飛機的機載電子設備不斷增加，互連用的電線電纜群集。據估計，一架現代軍用機的互連線纜質量幾乎與其它機載器材相等，因此，減小機載電子設備的質量和體積，成為提高軍用飛機作戰性能的重要問題之一。而光纖質量輕、體積小，可解決這一難題。光纖技術對機載電子設備的更新換代起著重要的作用。減輕艦艇質量是當今艦船設計者與制造者所關心的一個主要問題。一艘軍艦質量有所減輕，意味著其作戰能力有了直接提高。光纖用在艦船上不僅可減輕質量，還可以提高帶寬容量，通過光纖其它優勢，還可提高生存能力，防止電子設備損壞、有效信息損失和減少虛警，改善艦艇的穩定性。減少電纜質量和體積，從而可增加艦艇的燃料和武器質量。
3 軍用電連接器發展趨勢
為適應新一代軍用電子設備和型號、產品的小型化、集成化等要求，目前軍用電連接器正在向小型化、高密度、模塊化、輕質化、多功能、高可靠、長壽命、抗干擾等方向發展，并努力發展光纖連接器和表面貼裝電連接器等，以適應新一代軍用型號產品高速發展需求。其發展趨勢可歸納為以下幾方面：
3.1 高密度
上世紀 60 年代以前，飛機機載電子系統沒有標準的通用數據通道，各個電子設備單元之間連接往往需要大量的電纜。隨著機載電子系統的不斷復雜化，這種通信方式所用的電纜將會占用很大的空間和質量，而且對傳輸線的定義和測試也較為復雜，費用較高?，F釆用多路傳輸數據總線取代了在傳感器、計算機、指示器和其他飛機設備間傳遞數據的龐大設備，大大減少了飛機質量，并且使用簡單、靈活，具有很高的可靠性和很好的實時性，可在強振動、高噪音、粉塵多，溫度變化大的惡劣環境中工作?，F被廣泛的用于飛機綜合航電系統、外掛物管理與集成系統，并逐步擴展到飛行控制等系統及坦克、艦船、航天等領域。
例如工信部796廠在HM2系列數據總線電連接器的基礎上改成雙曲面線簧插孔接觸件，研制出 HM2S 系列線簧插孔式高可靠數據總線印制板電連接器（圖 3）。滿足了新型武器系統對連接器的電氣連接和信號傳輸的傳輸速率、傳輸穩定性、可靠性以及耐環境性能等更高要求?，F已廣泛用于軍用電子、通訊、儀器儀表等設備的信號連接。
3.2 小型化、微型化
微矩形，甚至毫微矩形連接器應用不斷增加，微矩形 MIL-C-83513 連接器主要技術指標與 MIL-C-24308 相同，但接觸件間距由 2.54mm 縮小至 1.27mm，接觸件最小規格可達 24 號，接觸件最多數量可達 4 至 100 芯。這種高密度小型化連接器巳在航空電子設備、導彈、導航設備和發射跟蹤控制系列獲得成功應用。
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 間距微矩形連接器（MIL-C-83513）升級產品。外殼采用鋁、鈦或不銹鋼。采用金合金（金＞70%，鉑 8%，銀 5%，其余為銅和鋅）高可靠絞線插針接觸件，不需鍍金。配接 30或 32號細導線，額定電流 1A,工作電壓 70VAC，尺寸和質量分別僅為微矩形連接器的 1/8 和1/4，耐沖擊振動性能優于微矩形連接器，特別適用于無人機工作環境[5]。我國貴州航天電器等單位研制出與其等效的 J63 超微矩形連接器（圖 4）。
2010 年 10 月，Souriau 公司在行業內正式推出了微型 38999 系列連接器（圖 5）。微型 38999 系列連接器與 MIL-DTL-38999 系列Ⅲ連接器相比，尺寸縮小50%，重量減輕了 50%,并能保持與標準型 38999 連接器相同的電氣、機械和環境性能?，F在在MIL-STD-38999 基礎上發展更小的 2(3) 、4(5) 和 6(7) 殼體產品, 接觸件采用更小的 24 號、26 號和 28 號[4]。
3.3 耐環境
坦克、飛機的持續振動和振蕩，宇航發射和開火的瞬間沖擊和振動，衛星、飛船或引擎隔艙極端溫度循環，艦艇的髙濕鹽霧氣氛，都對用于武器裝備的電連接器提出了一系列耐環境要求。為滿足耐環境、體積小、質量輕等要求，戰術導彈控制艙部位可選用微型的復合材料殼體的電連接器?；鸺l動機部位可選用耐高溫、耐腐蝕的不銹鋼殼體的電連接器。潛艇艙內外連接部位可選用玻璃燒結密封電連接器。衛星、飛船上可選用耐太空環境熱真空釋氣的電連接器。
Deutsch公司生產PRC復合材料模塊化矩形連接器（圖6）采用復合材料及表面金屬鍍層具有很強的耐蝕性；高溫下能經受1000h、5%NACI鹽霧試驗。而相同試驗條件下，鋁合金連接器已失效。Deutsch公司生產SAC復合材料圓形連接器具有很高的耐蝕性，耐鹽霧試驗超過2000小時，遠遠超過MIL-C-38999規定的500小時。
工信部796廠研制的YW系列耐環境高速網絡圓形電連接器（圖7）是將RJ45、USB、MiniUSB及1394等網絡數據接口集成于MIL-C-38999標準圓形連接器中，以提高網絡信息傳輸的可靠性、耐環境性和抗振動沖擊性，同時也具有連接快速，安裝及接線方便等優點，是一種高可靠的新型網絡連接器，特別適用于惡劣環境下的網絡與網絡間、網絡與PC間及PC與數碼設備間的數據傳輸。
3.4 模塊化
軍用電子設備模塊化，能在戰時條件下迅速維修更換，改變外形提高組裝效率，恢復武器裝備的功能。模塊化還能最大限度地節省空間，實現武器裝備多功能。模塊化連接器和盲插連接器在武器裝備中得到廣泛應用。它采用積木式方法，最大限度減少供系統互連的同軸電纜用
