一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件及其制造方法技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件及其制造方法，针对本发明专利技术飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件来说，其包括位于最外层的外护套(7)；一层芳纶阻燃纤维布套(8)；由芳纶阻燃纤维布套包裹的一层碳纤维金属化镀镍屏蔽网(9)；由碳纤维金属化镀镍屏蔽网包裹的一层PI复合膜(13)，PI复合膜内存在腔体(10)，腔体内排布多个光缆和电缆。针对本发明专利技术制造方法来说，具体包括如下步骤：S1：集成为光电缆组件，并用织带固定；S2：形成一层PI复合膜；S3：包裹一层碳纤维金属化镀镍屏蔽网；S4：包裹一层芳纶阻燃纤维布套；S5：包裹一层外护套。本发明专利技术能够保证绝缘效果，提高绝缘效果的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件及其制造方法
本专利技术涉及一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件。本专利技术还涉及上述飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件的制造方法。
技术介绍
在我国航天事业300多次的发射过程中，多次出现光电控制系统失效的现象。究其原因，主要由三个因素造成：一是发射过程中高温导致发动机壳体形变而挤压光电集成组件致光纤失效；二是发射过程中的剧烈振动致光纤失效；三是发射过程中产生的高温高湿环境导致电缆网连接器内部焊点间绝缘电阻急剧下降而短路。行业内火箭等远程飞行器内部发动机及其它控制与信号传输形式主要有以下二种形式，且其环境适应性、抗振动、信号稳定传输方面效果均不太理想。独立挤出式：根据产品功能，将电源线、控制线、通信线缆及光纤光缆独立加工并单独敷设。缺点：敷设占用空间大、重量重、常规挤出用高分子塑料无法长期承受900℃高温、光纤易在敷设纵向拉伸或使用时发动机壳体受热膨胀径向挤压下失效。集成挤出式：采用圆形或扁形结构对相关线缆、光缆进行护套挤出。缺点：敷设占用空间大、常规挤出用高分子塑料无法长期承受900℃高温、光纤与导线的延伸率差异(光纤的延伸率≤1.0％，导线的延伸率≥5.0％)致光纤易受损而失效。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，能够保证绝缘效果，提高绝缘效果的稳定性。本专利技术的另一个目的是提供上述飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件的制造方法，能够制造保证绝缘效果，提高绝缘效果的稳定性的集成光电缆。针对本专利技术一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件来说，其包括位于最外层的外护套；还包括由所述外护套包裹的一层芳纶阻燃纤维布套；由所述芳纶阻燃纤维布套包裹的一层碳纤维金属化镀镍屏蔽网；由所述碳纤维金属化镀镍屏蔽网包裹的一层PI复合膜，所述PI复合膜内存在腔体，所述腔体内排布多个光缆和电缆，所述光缆和电缆支撑所述PI复合膜。芳纶阻燃纤维布套是永久阻燃纤维，具有耐热、高强度、高耐磨、柔软性好、低收缩性、化学结构稳定、燃烧无熔滴、不产生毒气等优点。碳纤维金属化镀镍屏蔽网，碳纤维具有比强度高、比模量高、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，以碳纤维为增强材料，金属为基体制备的碳纤维增强金属基复合材料具有比金属材料更高的比强度和比模量，也具有比陶瓷更高的韧性和耐冲击性能，也具有耐高温性能，碳纤维金属化镀镍屏蔽网可屏蔽电磁波，设计网孔大小合适的金属网，就能够在达到屏蔽指标要求的情况下，最大限度地节约材料，降低成本；户外应用中，可以减低重量，便于移动，而且受风荷较小，不易形变。金属镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀，防止金属纤维腐蚀，金属纤维可耐弯折、韧性良好；具有很好的导电性，能防静电，防电磁辐射和导电及电信号传输；PI复合膜(聚酰亚胺薄膜，PolyimideFilm)具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性；将碳纤维金属化镀镍屏蔽网设置在芳纶阻燃纤维布套与PI复合膜之间，可以防止碳纤维金属化镀镍屏蔽网传递热量，烧穿PI复合膜。芳纶阻燃纤维布套将碳纤维金属化镀镍屏蔽网完全包裹，有利于减少热量传递，延长PI复合膜的绝缘效果，提高绝缘效果的稳定性。作为本专利技术飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件进一步的改进，光缆和电缆包括：位于空腔两端的一排电力电缆和一排通信电缆；电力电缆与通信电缆之间，位于腔体底面上依次排布一排射频电缆；一排同轴电缆；射频电缆相邻于电力电缆与同轴电缆，同轴电缆相邻于通信电缆，在射频电缆和同轴电缆上排布有相间隔的两排多模光纤光缆和一排单模光纤光缆；多模光纤光缆和单模光纤光缆上排布有支撑腔体顶面的另一排同轴电缆；一排多模光纤光缆间隔于电力电缆，且相邻于射频电缆、腔体底面上的同轴电缆和腔体顶面下的同轴电缆；另一排多模光纤光缆相邻于腔体底面上的同轴电缆和腔体顶面下的同轴电缆；单模光纤光缆相邻于通信电缆、相邻于腔体底面上的同轴电缆和腔体顶面下的同轴电缆；同轴电缆相邻电力电缆和通信电缆；电力电缆、通信电缆、射频电缆、多模光纤光缆或单模光纤光缆和同轴电缆，直径依次递减；多模光纤光缆和单模光纤光缆直径相等。直径大的电力电缆和通信电缆排布在两端，可以保证端部的刚度和强度，腔体底面的射频电缆、同轴电缆和腔体顶面的同轴电缆可以将多模光纤光缆和单模光纤光缆围在中间，保护多模光纤光缆和单模光纤光缆，降低受力作用的影响，避免光纤失效。多模光纤光缆间隔排布，间隔处可以提供足够的空间，有利其能在腔体内滑移，在中间位置产生一定程度的自由位移，避免了光缆中光纤的直接受力而失效；作为本专利技术飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件进一步的改进，腔体包括端部的矩形截面腔体和身部的长条形截面腔体；长条形截面腔体高度大于矩形截面腔体，电力电缆排布在矩形截面腔体内并支撑矩形截面腔体；多模光纤光缆、同轴电缆、通信电缆、射频电缆和单模光纤光缆排布在长条形截面腔体内并支撑长条形截面腔体。直径大的电力电缆可以撑起矩形截面腔体，长条形截面腔体高度大于矩形截面腔体，矩形截面腔体外部结构层可以给电力电缆以足够的保护厚度，减少变形，受力的影响，长条形截面腔体由多模光纤光缆、同轴电缆、通信电缆、射频电缆和单模光纤光缆撑起，多个电缆和光缆间受力时易发生位移，可以减少受力影响，长条形截面腔体外部结构层厚度较小，有利于发生变形，进一步使其内部的电缆和光缆能够较轻松地产生一定程度的位移。作为本专利技术飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件进一步的改进，电力电缆、同轴电缆、通信电缆、射频电缆、单模光纤光缆相邻时，为径向上相互间紧密连接，多模光纤光缆；单模光纤光缆由形成一圈的电力电缆、同轴电缆、通信电缆、射频电缆围绕，多模光纤光缆和单模光纤光缆与其他光缆和电缆为滑动连接。相邻的电缆或光缆间相切，紧密相贴，并连接在一起，能够整体产生位移，产生位移后，连接在一起的光缆或电缆之间的相对位移较小，对整体性影响也较小，避免发生电缆或光缆交错故障，另外光缆或电缆之间的最大位移受限，使自由位移可控，能避免故障情况的发生，多模光纤光缆和单模光纤光缆不设限制，可以在腔体内自由位移，可以最大限度地避免因受力而失效。作为本专利技术飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件进一步的改进，其中，电力电缆、同轴电缆、通信电缆、射频电缆相邻时，相互间用芳纶丝连接在一起，多模光纤光缆用芳纶丝成排连接，单模光纤光缆用芳纶丝成排连接；同一排内的电力电缆之间；同一排内的同轴电缆之间；同一排内的通信电缆之间；同一排内的射频电缆之间皆为芳纶丝连接。芳纶丝，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化可以减轻电缆的重量,可以弯曲,绝缘性非常好,还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，包括位于最外层的外护套(7)；其特征在于，还包括由所述外护套(7)包裹的一层芳纶阻燃纤维布套(8)；由所述芳纶阻燃纤维布套(8)包裹的一层碳纤维金属化镀镍屏蔽网(9)；由所述碳纤维金属化镀镍屏蔽网(9)包裹的一层PI复合膜(13)，所述PI复合膜(13)内存在腔体(10)，所述腔体(10)内排布多个光缆和电缆，所述光缆和电缆支撑所述PI复合膜(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，包括位于最外层的外护套(7)；其特征在于，还包括由所述外护套(7)包裹的一层芳纶阻燃纤维布套(8)；由所述芳纶阻燃纤维布套(8)包裹的一层碳纤维金属化镀镍屏蔽网(9)；由所述碳纤维金属化镀镍屏蔽网(9)包裹的一层PI复合膜(13)，所述PI复合膜(13)内存在腔体(10)，所述腔体(10)内排布多个光缆和电缆，所述光缆和电缆支撑所述PI复合膜(13)。


2.按照权利要求1所述的一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，其中，所述光缆和电缆包括：位于空腔(10)两端的一排电力电缆(1)和一排通信电缆(4)；所述电力电缆(1)与所述通信电缆(4)之间，位于所述腔体(10)底面上依次排布一排射频电缆(5)；一排同轴电缆(3)；所述射频电缆(5)相邻于所述电力电缆(1)与所述同轴电缆(3)，所述同轴电缆(3)相邻于所述通信电缆(4)，在所述射频电缆(5)和同轴电缆(3)上排布有相间隔的两排多模光纤光缆(2)和一排单模光纤光缆(6)；所述多模光纤光缆(2)和单模光纤光缆(6)上排布有支撑腔体(10)顶面的另一排同轴电缆(3)；一排多模光纤光缆(2)间隔于所述电力电缆(1)，且相邻于所述射频电缆(5)、腔体(10)底面上的同轴电缆(3)和腔体(10)顶面下的同轴电缆(3)；另一排多模光纤光缆(2)相邻于腔体(10)底面上的同轴电缆(3)和腔体(10)顶面下的同轴电缆(3)；所述单模光纤光缆(6)相邻于所述通信电缆(4)、相邻于腔体(10)底面上的同轴电缆(3)和腔体(10)顶面下的同轴电缆(3)；所述同轴电缆(3)相邻所述电力电缆(1)和所述通信电缆(4)；所述电力电缆(1)、所述通信电缆(4)、所述射频电缆(5)、所述多模光纤光缆(2)或所述单模光纤光缆(6)和所述同轴电缆(3)，直径依次递减；所述多模光纤光缆(2)和所述单模光纤光缆(6)直径相等。


3.按照权利要求2所述的一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，其中，所述腔体(10)包括端部的矩形截面腔体(11)和身部的长条形截面腔体(12)；所述长条形截面腔体(12)高度大于所述矩形截面腔体(11)，所述电力电缆(1)排布在所述矩形截面腔体(11)内并支撑所述矩形截面腔体(11)；所述多模光纤光缆(2)、所述同轴电缆(3)、所述通信电缆(4)、所述射频电缆(5)和所述单模光纤光缆(6)排布在所述长条形截面腔体(12)内并支撑所述长条形截面腔体(12)。


4.按照权利要求3所述的一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，其中，所述电力电缆(1)、所述同轴电缆(3)、所述通信电缆(4)、所述射频电缆(5)相邻时，为径向上相互间紧密连接；所述多模光纤光缆(2)和所述单模光纤光缆(6)，由形成一圈的电力电缆(1)、同轴电缆(3)、通信电缆(4)、射频电缆(5)围绕，所述多模光纤光缆(2)和所述单模光纤光缆(6)与其他光缆和电缆为滑动连接。


5.按照权利要求3或4所述的一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，其中，所述电力电缆(1)、所述同轴电缆(3)、所述通信电缆(4)、所述射频电缆(5)相邻时，相互间用芳纶丝连接在一起，所述多模光纤光缆(2)用芳纶丝成排连接，所述单模光纤光缆(6)用芳纶丝成排连接；同一排内的所述电力电缆(1)之间；同一排内的所述同轴电缆(3)之间；同一排内的所述通信电缆(4)之间；同一排内的所述射频电缆(5)之间皆为芳纶丝连接。


6.按照权利要求1所述的一种飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件，其中，所述外护套(7)经防腐胶灌封硫化。


7.一种权利要求1所述的飞行器发动机控制系统用光电集成电缆网组件的制造方法，具体包括如下步骤：
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳朝阳，
申请(专利权)人：湘潭市特种线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43