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行业资讯

舰船发射系统与探测拖曳同轴电缆轻量化高强度设计

发布日期:2021-04-21 作者:大连义邦科技 浏览数:10593
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舰艇电子信息系统通常包括雷达探测或警戒系统、水声探测和作战指挥系统、导航系统、电子战系统等。相控阵雷达主要完成对空对海探索,发现高、中、低空进入的各类作战飞机、反舰导弹、视距内的各种舰艇。
水下探测示意图
传统金属材料无法满足舰艇发射系统的拖曳高强度线缆要求,考虑到该探测装置的重量和发射初速度以及水中的阻力情况和安全系数,对该电缆的承力要求在1000kg以上。根据以上特点,如何设计出满足实际需求的大拉力、低损耗、超柔软、重量轻还能适应反复收放的拖曳高强度线缆,既能保证特种高强度线缆的强度,同时又能满足超柔软要求和满足高强度同轴电缆电气性能一直是水下探测的一个课题。
探测拖曳同轴电缆示意图
舰艇发射系统电缆不仅要求承受300m~500m电缆自重,同时还要考虑高强度同轴电缆端头的探测器重量约为80kg,以及拖曳高强度线缆的发射初速度以及水的阻力和涡旋震动,再考虑到一定的安全系数,电缆至少需要1000kg的力值要求。考虑到电缆在船上通过绞车进行收放,电缆设计时要尽量考虑电缆的承力性和柔软性,同时设计时还应该尽量减少线缆的自重。
同轴电缆刨面示意图
舰艇发射系统电缆的使用空间非常狭小,线缆长度为300m~500m,主要通过电缆的防线轴的转数来确定防线长度,所以对舰艇发射系统电缆的外径要求非常严格。同时,为了减小电缆在水中的阻力以及发射设备的特殊情况要求,对电缆的重量也进行了严格的要求。
舰艇水声探测因具有一定的重量,发射系统用的特种同轴电缆是针对舰船水下探测专门研发。该系统主要通过舰船的发射装置把探测设备发射到水下,通过该电缆连接进行供电和数据传输,然后特测结束后再通过该拖曳高强度线缆进行设备回收。舰船发射系统用特种电缆在使用时最重要的一个功能就是承力功能。
Lyofil®纤维将非金属PBO纤维,与金属涂层牢固的结合起来的拖曳高强度线缆
高强度同轴电缆需要超柔软、轻重量,所以在材料选择上使用柔软、强度高、重量轻的屏蔽材料为最佳选择,同时电缆不吸潮,耐弯折可重复使用,需具备三防功能适用于长期的海洋环境。目前欧美早在2004年已使用了大连义邦的Lyofil®纤维将非金属PBO纤维与金属涂层牢固的结合起来的拖曳高强度线缆 ,对比传统镀银铜丝,Lyofil@纤维丝减重高达73%以上。
另外,Lyofil@材料具备柔韧耐弯折的特性,编织后在90°—120°弯曲,50000个循环后,拖曳高强度线缆 在弯曲处有轻微松动,无撕裂,无明显破损,另外,由于PBO基材的选用,Lyofil®纤维丝具有非常优秀的力学性能,断裂负载约是传统镀银铜丝的11倍,是舰船发射系统用特种同轴电缆屏蔽材料的理想材料之一。
自90年代以来,各国都在投入巨资加紧研制和建造新型战舰,与过去舰艇采用的同类拖曳高强度线缆相比,无论是典型性、还是先进性都有着一定的技术意义和研究价值。
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