Инструменты, цифровые технологии, связь, измерения

Волоконно-оптические решения повышенной устойчивости в системах военного назначения

28 января 2016 г. в 09:51

Традиционно медные провода и соответствующие им соединители были основой в технологиях, которые применялись в военных целях. В этой статье вы узнаете, как решения с использованием волоконной оптики повышенной стойкости к внешним воздействиям могут превзойти медные провода в системах военного назначения.

В критически важных системах военного назначения выход из строя оборудования и его внеплановые простои на ремонт или замену категорически недопустимы. Традиционно основой технологий, используемых в военных целях, были медные провода и соответствующие им соединители. Эти решения выдержали испытание временем благодаря способности работать в самых жестких условиях окружающей среды. Но есть и другое высокотехнологическое альтернативное решение.

Сегодня военная техника претерпевает значительные изменения. По словам производителей индустриального оборудования, морской, автомобильной и других ответственных отраслей промышленности, военные все чаще сталкиваются с так называемой проблемой «большого массива данных», которая характерна для современных систем управления их радиолокационными станциями, авиационного электронного оборудования и систем наблюдения. Эти системы требуют все более высоких скоростей для передачи на значительные расстояния большого объема информации, что может быть обеспечено при помощи волоконно-оптических систем.

Технологии с использованием волоконно-оптических разъемов для систем военного назначения претерпели значительные изменения и стали достаточно сильным соперником, конкурирующим с решениями на основе меди. Ключевым преимуществом не проводящего электрический ток оптоволокна, наряду с возможностями высокой пропускной способности, является его устойчивость к электромагнитным и радиопомехам. Передаваемые оптические сигналы не оказывают влияния на электронное оборудование и не загрязняют электромагнитным излучением окружающую среду, что положительно сказывается на производительности и безопасности оператора. Предлагаемые в настоящее время волоконно-оптические решения повышенной стойкости к внешним воздействиям характеризуются высокой скоростью передачи информации в многоканальных системах связи, используемых в военных целях.

Переход от традиционных литых пластмассовых деталей к герметичным корпусам с металлической оболочкой обеспечивает более качественную сборку разъемов, защищая оптические волокна от воздействия экстремальных условий окружающей среды, ударов, вибрации и температуры.

Некоторые производители уже предлагают герметичные соединители для оптоволоконных кабелей с полной защитой от проникновения пыли, которые могут выдерживать длительное глубокое погружение в воду. В настоящее время такие оптоволоконные соединители доступны с требованиями по степени защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых предметов и воды до уровня IP68. Рабочий температурный диапазон таких соединителей составляет –60... +150 °C.

Преимущества в части размеров, веса и производительности

  • Размер

Волоконно-оптические соединения и кабели могут иметь меньшие размеры, чем сопоставимые с ними по скорости передачи информации медные кабели и разъемы.

  • Вес

Значительно меньший вес оптоволоконных кабелей дает преимущества в снижении полезной нагрузки и, следовательно, уменьшает расход топлива военных транспортных средств. Снижение веса облегчает также перенос такого оборудования персоналом.

  • Производительность

Волоконная оптика обеспечивает исключительную пропускную способность и передачу информации на большие расстояния, что имеет решающее значение в приложениях, требующих и высокой стойкости к внешним воздействиям, и сохранения целостности сигнала во время проведения операций по загрузке (выгрузке) данных и видеофайлов.

Обслуживание стойких к внешним воздействиям волоконно-оптических соединений для обеспечения их максимальной производительности

Мусор или сторонние объекты — реальная проблема в любом оптоволоконном разъеме. Грязь, пыль, сторонние частицы, высокая влажность, вода и масла могут оказывать влияние на функционирование традиционных оптических соединителей, в частности, привести к проблемам, связанным с понижением эффективности передачи информации. Приведение таких межблочных соединителей в надлежащее состояние, необходимое для достижения оптимальной производительности, обычно требует обслуживания квалифицированными техниками с использованием специальных инструментов, растворителей и моющих средств. Инженеры-конструкторы в случае использования волоконно-оптического решения должны решить, как обезопасить соединители от вредных воздействий окружающей среды. Новые типы волоконно-оптических разъемов уже не требуют специальных чистящих средств, что упрощает проведение работ по обслуживанию техники персоналом в неблагоприятных условиях.

EXPANDED BEAM ОТ MOLEX

Основные характеристики:

  • Количество циклов соединения: более 3000
  • Количество каналов: 1, 2 и 4
  • Волокно: 9 мкм одиночный режим
    50 мкм мультирежим
    62,5 мкм мультирежим
  • Вносимые потери:
    Одиночный режим: <1,5 дБ
    Мультирежим: <1 дБ
  • Обратные потери: >32 дБ
  • Корпус: алюминий или нержавеющая сталь
  • Контакт: сферическая линза
  • Рабочая температура: –55... +85 °C
  • Очистка: водой или потоком воздуха

Благодаря примененным инновационным технологиям описываемый разъем все более широко используется в военных и других приложениях, в которых требуется исключительная стойкость к воздействиям окружающей среды. Разъем выполнен по технологии «expanded beam» (расширенного луча). В этой технологии в разъеме используются специальные зафиксированные линзы, которые сначала расширяют, а потом фокусируют световой пучок от оптических волокон по всей площади интерфейса герметичного разъема. Такой разъем может выдерживать тысячи циклов соединения, так как вместо обычного прямого физического контактного соединения оптических волокон между ними существует воздушный зазор. В разъемах такого типа активная область светового пучка между противоположными волокнами гораздо больше, чем луч в исходной сердцевине оптического волокна. В результате оптическая часть разъема при использовании технологии расширенного луча является менее чувствительной к прерыванию передачи данных из-за наличия грязи или каких-либо посторонних веществ. Выполнять очистку таких фиксированных линз легче и безопаснее, чем волокна. Обслуживающему персоналу нет необходимости касаться непосредственно оптического волокна, что снижает риск его повреждения. Таким образом, максимальная производительность такого соединения может легко поддерживаться даже в полевых условиях и на открытом воздухе.

Versa beam от Molex

Основные характеристики:

  • Количество циклов соединения: тысячи раз
  • Очистка: потоком воздуха каждые 250 циклов
    соединения
  • Вносимые потери: 1 дБ
  • Рабочая температура: –5...+60 °C
  • Волокно (жила/оболочка): 50 мкм/125 мкм

Высокая экономическая эффективность волоконно-оптических соединителей

Использование качественно разработанного оптоволоконного соединителя упрощает его установку и последующее обслуживание в местах эксплуатации, что оказывает влияние на общую стоимость системы в целом. Разъем повышенной прочности VITA 66.1 является одним из примеров эффективной конструкции соединителей, предназначенных для установки на заднюю панель оборудования. Он использует хорошо зарекомендовавший себя наконечник — ферулу МТ высокой плотности и с малым установочным размером. Некоторые версии соединителей VITA 66.1 не требуют каких-либо специальных инструментов для установки или обслуживания, что является ценным преимуществом при сборке кассет или задних панелей, а также облегчает работу персонала на местах, поскольку в некоторых случаях они не всегда имеют доступ к специализированным инструментам, которые могут понадобиться для регламентных работ.

Circular MT и Array Assemblies от Molex

Основные характеристики:

  • Количество циклов соединения: 200
  • Волокно:
    Одиночный режим: 9 мкм/125 мкм
    Мультирежим: 50 мкм/125 мкм
    или 62,5 мкм/125 мкм
  • Вносимые потери:
    Одиночный режим: <0,75 дБ
    Мультирежим: <1,25 дБ
  • Корпус: никелированный алюминий
  • Рабочая температура: –5...+75 °C

В настоящее время подразделения всех родов войск находятся на различных стадиях перехода на использование современных электронных систем. Ограниченные возможности в части дальности передачи вместе с соответствующим весовым фактором традиционных медных кабелей уже не в состоянии обеспечить всего того разнообразия характеристик, которые необходимы для удовлетворения претерпевающих изменения требований военных приложений и их областей применения.

Волоконная оптика не только обеспечивает высокий иммунитет к электромагнитным и радиопомехам, обеспечивая повышенную дальностью передачи. Она характеризуется малым весом и улучшением пропускной способности в многочисленных и разнообразных устройствах, включая приложения в виде быстросменных блоков на воздушных судах, военных командных серверных центрах, в блоках связи наземных транспортных средств и танков, а также в радиолокационных системах наземного, морского и воздушного базирования. Инженеры-конструкторы работают в тесном сотрудничестве с производителями, которые при выборе волоконно-оптических соединителей для своих проектов учитывают целый ряд моментов: производительность в жестких условиях эксплуатации, массогабаритные показатели и эффективность в части пропускной способности, стоимость установки и требования к техническому обслуживанию на местах эксплуатации.

Источник: Компания PT Electronics

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Ивченко Евгений
Все новости и публикации пользователя Ивченко Евгений в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Подписаться
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Современное решение — провод установочный медный

К категории «провод установочный» относят провода с медными и алюминиевыми жилами (как правило — одно-, двух- или трехжильные), которые чаще всего используются в осветительных и силовых сетях (подключение электрических установок при стационарной прокладке). Также провода этой категории могут быть использованы для монтажа электрооборудования, станков, машин и механизмов (номинальное постоянное напряжение сети до 1 кВ, номинальное переменное напряжение частотой до 400 Гц — 0,45 кВ). Основные элементы любого установочного провода — токопроводящая жила и изоляция, выполненная из поливинилхлоридного пластиката (цвет и модификация изоляции выбирается заказчиком); дополнительно может использоваться оболочка (например, ПуГВ — это одножильный провод с гибкой медной жилой без оболочки, а ПуВВ — одно-, двух- и трехжильный медный провод, имеющий оболочку из ПВХ-пластиката). Разные марки установочного провода выпускают в соответствии с требованиями ГОСТ 6223-79 и различных технических условий (ТУ 16.К80-08-89, ТУ 16.505.317-76, ТУ 16.К 13-020-93 и пр.) или по документации производителей. В качестве материала токопроводящих элементов для этой категории проводов используются медь или алюминий. За последние несколько лет на рынке кабельной продукции сложилась устойчивая тенденция, которая позволяет говорить о стабильном спросе на кабели с медными жилами (именно провод установочный медный широко используется, к примеру, в энергетике). К алюминиевым аналогам обращаются, как правило, для получения бюджетных решений (исключительно в тех случаях, когда в проекте предусмотрена такая возможность). Отвечая рыночному спросу и рыночным тенденциям, ведущий отечественный производитель кабельной продукции ОАО «Народное Предприятие „Подольсккабель“ выводит на рынок качественные кабели и провода с медными жилами. Ассортимент установочных проводов представлен более чем десятью позициями, которые отличаются числом токопроводящих жил, наличием/отсутствием оболочки, конструктивными...
Бюро информации · ПОДОЛЬСККАБЕЛЬ · Вчера · Россия · Московская обл
НП ПОДОЛЬСККАБЕЛЬ, АО

ПРОДАМ: Опоры освещения СП-700-9, 0/11, завод Уралдорсвет

Силовая граненая опора СП-700-9,0/11 — это металлическая конструкция, которая обладает оптимальными свойствами и техническими характеристиками, позволяющими ее использовать в различных условиях. Эта опора может быть использована для наружного подвода кабельных систем, что делает ее идеальным решением для площадок, на которых необходимы сильные опоры. Наша опора не только выдерживает вес устанавливаемого оборудования, но также способна выдерживать дополнительные нагрузки, создаваемые ветром, атмосферными осадками и другими внешними факторами. При проектировании и установке опор также учитывается возможное химическое воздействие, которое опора из стали может выдержать без сокращения срока службы, в отличие от опор из железобетона и дерева. Это особенно важно при установке опор в промышленных районах.
Завод Уралдорсвет · ЗАВОД УРАЛДОРСВЕТ · Сегодня · Россия · Свердловская обл
Опоры освещения СП-700-9, 0/11, завод Уралдорсвет

ПРОДАМ: Станок для снятия изоляции, оболочки, брони с кабеля

Продадим станок для извлечения цельной медной (алюминиевой) жилы из отработанного кабеля. Устройство предназначено для снятия ПВХ изоляции, толстой резины, стальной (свинцовой) брони с кабеля. Очищенную жилу можно использовать для производства кабеля. Более подробно с нашей продукцией можно ознакомиться на сайте www.czmp.net
Подгорная Владислава · СЗМП · 14 марта · Россия · г Санкт-Петербург
Станок для снятия изоляции, оболочки, брони с кабеля

ПРОДАМ: Информация сварочная проволока ПАНЧ-11 на нашем сайте. Купить сварочную проволоку

В ИЭС им. Е. 0. Патона разработан метод механизированной сварки самозащитной проволокой сплошного сечения из сплава на основе никеля марки ПАНЧ-11 диаметром 1,2 мм. С помощью которого успешно решается задача получения прочноплотных, стойких против около шовных трещин сварных соединений, особенно при сварке тонкостенных частей деталей из серого, ковкого и высокопрочного чугунов, а также создания комбинированных соединений упомянутых чугунов со сталью. Предлагаем купить ПАНЧ-11 от 1кг в компании ПАРТАЛ. Доставка в любую точу РФ. Сварка и наплавка чугуна — чугун относится к группе плохо свариваемых металлов ПАНЧ-11 — проволока для сварки чугуна Чугун относится к группе плохо свариваемых металлов. Сварка и наплавка чугуна производится только в целях ремонта, устранения трещин и дефектов отливок. От других сплавов на основе железа чугун отличает очень высоким содержанием углерода. Углерод в нем присутствует в таких количествах, что не растворяется полностью, а образует графитовые или цементитовые включения в кристаллической структуре. Кроме углерода в сплаве содержатся и другие примеси — сера, фосфор, марганец, кремний. Чугун характеризуется высокой твердостью и хрупкостью. Хрупкость — это свойство материала разрушаться без заметных остаточных деформаций. При сильном механическом напряжении изделие просто лопается, практически не изменяя свою форму. Факторы, затрудняющие сварку чугуна Сварка чугуна осложняется несколькими факторами. • При высокой температуре кремний, входящий в состав сплава, образует тугоплавкие окислы, которые создают каверны в сварочном валике; • Выгорание кремния приводит к отбеливанию чугуна с образованием зон, сильно отличающихся по своим механическим качествам от остального материала. Это вызывает образование трещин в околошовном пространстве. • Углерод вступает в реакцию с кислородом с образование угарного газа, который создает поры в сварочном шве; • При нагреве и остывании зоны сварки в чугуне образуются сильное термическое...
Куршин Андрей · ПАРТАЛ · Сегодня · Россия · Самарская обл
Информация сварочная проволока ПАНЧ-11 на нашем сайте. Купить сварочную проволоку

ПРОДАМ: Наконечники НВИ HLT Electric

Назначение – Для оконцевания многожильных (гибких) медных проводов. Применение: – При монтаже электрических узлов. где предусмотрено соответствующее крепёжное соединение на основе винтовой фиксации. – При эксплуатации оборудования в условиях вибраций. – При необходимости оперативных изменений электрических цепей. Материалы: – Электротехническая медь M1 с покрытием электролитическим лужением. – Изоляция – винил. Преимущества: – При монтаже наконечников НВИ не требуется полный демонтаж крепёжного соединения. достаточно лишь ослабить винтовую фиксацию. – Выпускаются с изоляцией трех стандартных цветов (красный. синий. желтый); каждый цвет соответствует определенному диапазону сечения провода.
Отдел продаж · ФАТО ЭЛЕКТРИК · 25 марта · Россия · г Москва
Наконечники НВИ HLT Electric
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.