摘要：無人機對于國防越來越重要，無人機所承受的環境要惡劣得多，因此對使用的元器件要求更加苛刻，需要大量專用連接器滿足需求。本文介紹了無人機對連接器的性能要求，詳述了連接器在無人機的應用分布和主要使用類型：小圓形連接器、微/納小型矩形連接器、小型高密度光纖連接器、復合材料輕型連接器。
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關鍵詞：連接器;無人機;性能要求;應用
連接器是一種在航空、航天等軍事應用系統中幾乎無處不在的重要基礎元件，而飛機(飛行器)以及航空電子設備系統則是軍用連接器最大和最集中的應用領域，連接器在飛機和航空電子設備系統中起著傳輸信號或傳輸功率的互連作用。無人機(Unmanned Vehicles， UV)由于在情報偵察、目標捕獲、目標攻擊等方面的優勢日趨突出，對于國防越來越重要，故成為軍事強國大力發展的武器裝備。與有人駕駛飛機相比，智能化程度高、技術更復雜、工作環境更惡劣，因此對包括連接器在內的元器件提出更加苛刻要求。
無人機簡述
無人機，從廣義上說包括所有的運輸模式、武裝飛機乃至水下工具、未爆彈處理機器人等。通常所說的無人機，是指狹義上的無人駕駛飛機(Unmanned Aerial Vehicles，UAV)，本文主要討論后者。無人機在軍事武庫中發展活躍，目前約占國防相關軍事航空活動的80%。與傳統的有人駕駛飛機相比，無人機具有無可替代的優勢：能夠在受到極度威脅的地區執行任務、行程更遠、持續能力更強并且由于無飛行員支持系統、機身減小，無人機制造和部署的成本大大降低。軍用無人機主要功能是偵察、監視與目標捕捉，其次是干擾和攻擊。著名無人機有“全球鷹”、“捕食者”、“火力偵察兵”、X-45和X-47; “陰影”、“搜索鷹”等(見圖1)。
無人機必須滿足更嚴酷的電、機械和環境性能要求，因此布線和布纜的EMI、振動和沖擊、溫度循環、防液體性能、接觸件的微振腐蝕以及其他壽命和可靠性要求，也必須滿足住軍級性能基準。
盡管無人機與有人機具有許多相同的性能要求，但是無人機對于構成該平臺互連布線的連接器、后殼、電纜和導線保護具有額外的要求。減輕質量、尺寸、耐沖擊和振動、電磁兼容、防腐以及高速/帶寬數據處理是無人機內互連布纜的關鍵設計要求，這些要求從無人機本身延伸到包括地面控制/支持系統內使用的電子設備以及無人機電子裝置的有效載荷。
圖1部分著名的軍用無人機
無人機對連接器的性能要求
無人機設計師在評估用戶長期總成本，以及應用環境需求時，必須規定高性能的互連技術，如MIL-DTL-38999(耐環境快速分離高密度小型圓形連接器)、MIL-C-26482(耐環境快速分離高可靠圓形連接器)或其他軍級連接器。這些高性能連接器可為無人機設計師實現以下目標：提高工作壽命、減少安裝和維護成本、降低測試和鑒定成本、改善可靠性和安全性。
由于無人機的活動范圍和持續航行能力是關鍵因素，并且實際上“人工-便攜式”無人機在戰術設置中很重要，所以無人機系統的設計師還必須最大限度減小互連元件的質量和尺寸，以便為無人機有效載荷技術、通訊、飛行控制和推進系統釋放出空間。無人機不論大還是小，天生對尺寸和質量敏感，這使互連技術條件成為整個設計過程中的一個關鍵要素。
陸基或海基無人機系統面臨的要求大多是相同的：提高工作壽命和可靠性，而且還遭遇獨特的環境挑戰和連接器封裝問題，如快速-鎖緊以及現場清潔能力和耐化學性能。此外，如空基無人機一樣，陸基或海基無人機系統可以從尺寸和質量的減小中獲得極大益處。
軍級無人機中必須滿足的較重要的互連性能基準如下所述。
機械/材料封裝性能
·武器沖擊：300g;
·振動：20-30g;
·溫度沖擊：符合EIA-364-32;
·工作溫度范圍：-55~+150°C;
·耐濕(凝結);
·鍵鎖;
·高性能接觸件;
·支持22～28號信號線;
·支持電源/電池系統至12號導線。
電氣性能
·500VDC;
·最小3A電流(連續額定值)，對功率接觸件達23A;
·外殼-外殼電阻低;
·屏蔽/接地;
·兼容平衡阻抗/高速信號;
·在1MHz，EMI屏蔽效率達65dB。
耐環境性能(現場和人力便攜系統)
·滿足MIL-STD-810F;
·壽命≥1000次插合循環;
·現場可清潔;
·耐化學品;
·浸沒：1m，1hour。
連接器在無人機中的應用
應用分布
軍用無人機應用連接器的典型電子系統包括：引擎控制和傳感器、著陸/對接系統、飛行控制、燃料電池傳感器、數據處理與導航，以及有效載荷技術，如高清晰紅外相機系統、高速圖像處理、專用安全數據通訊電子、目標與火控(武器)系統、水雷探測、聲納、雷達或無線電裝置，圖2示出了無人機內使用互連元件的子系統和電子載荷裝置。
這些電子系統一般配置軍用標準插座連接器，便于裝入無人機內。無人機規定采用各種結構的高性能矩形和圓形連接器，如MIL-DTL-38999系列III、MIL-DTL-83513 (微型D形)及其他軍級連接器。無人機互連系統工程師改善布線系統關鍵特性和/或減少尺寸和質量的最好機會之一是改變無人機上“黑盒子”有效載荷和其他電子設備上的連接器的技術條件。正確的選擇黑盒子上的連接器使工程師能夠規定用尺寸和質量減小的電纜線束來連接無人機的子系統，這就使無人機產生了性能和尺寸/質量要求。
圖2 無人機子系統及電子載荷設備
圖2中所標出的這些部位是無人機上使用包括小而輕的連接器、和/或互連電纜線束組件的全部區域。采用了小而輕且滿足了高性能標準的連接器可確保無人機的可靠性、安全性和工作壽命。圖3示出了具有代表性電子有效載荷設備的無人機功率、信號和數據傳輸互連線束示意簡圖。如在傳統飛機上一樣，電纜線束基本上與組合式設備設計在一起，便于安全的在無人機內安裝和替換。由于無人機載荷量有限，且長時間在目標區域上空徘徊，因此需要減少連接器的尺寸和質量。互連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。
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