2024电子热点解决方案创新峰会A 广告 智能家居技术创新峰会A 广告

水下连接器小型化趋势

2020-12-30 15:06:04 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平 作者:Ann Thryft 点击:1615

当今,美国海军使用连接器的应用正在扩大。不仅包括无人水下航行器,还有三分之一新出现的用于海底战争和通信的设备。

海底环境是军事电子系统必须承受的最严酷环境之一。潜艇必须经得住持续压力作用,同样,深水无人水下航行器(UUV)必须应对高压。 除了压力,可能导致连接器在水下开裂或泄漏的冲击类型包括热、振动和爆炸冲击等。 潜艇和UUV必须在温度循环等压力源中生存,并应对长时间海水中的腐蚀。

各种UUV设计正在开发中。在这些开发中,有海军刀鱼表面地雷对策(Knifefish Surface Mine Countermeasure )无人水下航行器计划。 它在2019年获得了Milestone集团的批准,为系统进入初始生产铺平了道路。通用动力任务系统目前已拿到合同。

美国海军的Knifefish无人水下航行器(UUV)系统是为沿岸战斗船只或其它部署而设计的。

由国防高级研究计划局(DARPA)监督的项目正在开发更多的奇异设计。DARPA最近授予了在新的UUV上展示关键技术的工作合同。 长时间、远距离和有效载荷能力的Manta Ray将在不需要维护或现场支持的情况下长期运作,从而提高指挥官在战斗期间的海上作战能力。

DARPA的Angler 无人水下航行器的渲染图。

发展另一个DARPA UUV是Angler 。这种完全自主的机器人飞行器可导航和测量深海并操纵海底物体,同时在长途飞行中不依赖GPS或人类干预。

TE Connectivity(TE)的全球海上军事业务领导者homas Schwinn说:“UUV的尺寸范围非常宽,从足球大小到商用飞机一样大都有可能。 最大的被称为XLUUV。比如,洛克希德马丁公司的Orca(装备美国海军)。在整个防御过程中,UUV的最终版本也是基于无人机所能做的事情。就像不能总是使用飞机的地方可以用无人机一样,无法总是使用潜艇的地方,可以使用UUV。 UUV的发展需要更长的时间,因为水下环境更加恶劣,尤其是在导航方面。”

美国海军部署UUV的方式很大程度上取决于其大小。 Schwinn说:“一般来说,他们希望XLUUV能够承载巨大的有效载荷,而且它不需要支援可以运行长达六个月。海军希望得到中型到大型的UUV。”

小型UUV用于其它任务,如反潜战。 多个较小的UUV可以覆盖更多的区域,也可以连接在一起。 Schwinn说:“它们必须能够通过延长电池寿命实现更长时间的自主导航。 较小的UUV必须从船上发射,然后必须能够返回。”

水下环境的连接器需求

用于潜艇、UUV和部署在海底战争或通信的连接器,第一个要求当然是防水。TE的海洋、石油和天然气业务部门非常关注潜艇和无人运载工具的海底应用。 新出现的海底战争或通信系统中还包括分布式传感器网络。

可用于美国海军潜艇的连接器种类仅限于符合MIL SPEC24231和2421的连接器。

用于潜艇连接器的最大变化之一是越来越多的电子产品放置在压力船体之外,而不是内部。 特别是对于SONAR,最大的推动是处理舷外而不是舷内传感器。由于已经有很多电缆,在潜艇的船体上再加许多洞是不可行的。

Schwinn说:“连接器密度和电缆管理和扩大阵列尺寸一样重要。转移电子设备到舷外,整合信号的转移,以及通过潜艇船体的穿透器将信号送入船内,是我在过去20年中看到的最大变化之一。TE的潜艇连接器,特别是其SEACON品牌,由于其高密度阵列,脚位数更多,在传感器到舷外电子产品上应用取得了成功。 SEACON包括低尺寸、高密度的连接器,这些连接器,特别是TE的MINI-CON产品线,在水下应用中得到了真正的广泛应用。”

TE Connectivity的 SEACON MINI-CON 连接器

在UUV中,同样有高密度要求,但略低于潜艇。在这里,非常需要小的,紧凑的连接器,同时可以通过可以以太网频率和Cate5类和Cate6类电缆传输数据,这对许多子系统很重要。因为在每次出海几周里,UUV必须相当快地传输并下载大量数据。

除了防水和能够处理冲击和振动,UUV的连接器尺寸更小,以适应更多的电子产品。 对于这些应用,TE的客户通常使用其微型MINI-CON和Hummer连接器。对于不需要金属外壳的UUV,TE的橡胶模压连接器可满足低成本和优良的使用寿命要求。

TE HUMMER 连接器

Schwinn表示,在海底战争和通信应用中,美国海军希望尽可能多地将作战行动转移到海底而不是顶部。在那里,它们不会被卫星或敌人看到。这意味着不要将潜艇或UUV从支援船上提升或下降,以便充电或下载数据。 美国海军设想建立大型海底通信网络、UUV充电站和对接站,在那里数据传输可以不用在海面上进行。

水下可匹配遥控车(ROV)的电力和光纤连接器是开发这些海底项目的关键,因为它们使安装比以前容易得多,其中包括在船舶甲板上的干式配套连接器,然后将电缆组件降落到海底。 TE的连接器是关键,使安装更容易,水下可匹配的电连接器和光纤连接器,可以应用于海底7000米的深度。

TE HydraLight 连接器

新的水下连接器设计

一种新的湿配连接器设计是Northrop Grumman公司开发的最新成果。 在2020年,该公司签署了第一份非排他性协议,以制造铌基连接器,用于恶劣环境。

Northrop Grumman 公司已授权iCONN系统公司为海底军事用途引入可湿配连接器。

“Niobi Con技术是一种在水下进行电气连接的新方法,它可以在不使用密封、油或移动部件的情况下进行功率传输和数据交换,”该公司说。 该技术是作为一种更有效的水下无人驾驶飞行器充电方法而专门开发的。 与水接触时连接器会产生薄的隔离层, 当连接时,这个隔离层就被破坏掉,如果断开隔离层又会再生。这种连接器将由iCONN系统制造。

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请与我们联系,我们将及时更正、删除,谢谢。
Big-Bit 商务网
新连接器网站新闻详情页广告 广告

请使用微信扫码登陆