小物件起着重要作用 | 小型连接撬动大制造

07-07 08:10

当“大国重器”划破云层时，每个人都惊叹于它翱翔的壮丽姿态，但很少有人知道飞机制造背后涉及的成千上万的小零件和小物件。因此，当小物件以毫米的精度相互咬合时，人类工程史上最精密的工业产品就被构建起来了。让我们一起走进现代航天工业的“基因链”，揭示让飞机飞向蓝天的微观奇迹。

微小的连接器就像“神经元”和“血管节点”一样，在现代航空设备系统中承载着不可替代的核心使命。他们确保飞机在强干扰信号和高过载机动中保持系统稳定，在极寒、高热、强振等极端环境下支撑车辆仍能准确、灵活地移动。这类精密部件构建了发射系统和相控阵雷达神经脉络，实现了电力信号的可靠传输。这些体积为立方厘米的组件实际上是信息化、集成化、智能化工作的核心基础控制和系统化集成物理基石，其性能界限直接定义了设备的生存能力和实际效率。

现在，让我们走进新中国航空工业连接器的世界，探索那些带有小链接的大制造业。

连接标准发展的演变史

电视剧《功勋》中有这样一个发人深省的场景:“不要相信，我们一开始可以制造火箭导弹，但我们不能制造一个小插头。这些螺丝状的零件正好反映了国家的工业基础……”

剧中的专业人士手里拿着上个世纪中叶从苏联引进的P型耐高压圆形电连接器——铸铝壳采用螺纹锁紧设计，为装备接口做出了巨大贡献。这个已经成为历史注脚的P型连接器，曾经是技术攻关路上的一块巨石。

为了突破插头技术的难题，中航光电启动了GJB599系列研发，全称“耐环境快速分离高密度小圆电连接器”四个子系列，在五年的研究中完成了全系列的部级鉴定。经过批量验证，它呈现出卓越的稳定性，创造了企业的标杆产品，开启了599系列的传奇之旅。

看似流动的R&D过程实际上隐藏了汹涌的风险。技术瓶颈如湿热环境绝缘电阻起伏、标识色带脱落、涂层抗雷性能、封线体老化、外壳抗弯强度等。从产品试制到工艺参数优化，从实验跟踪到问题攻坚，每一次突破背后都凝聚着无名英雄的智慧结晶。

虽然最初使用的弹片棘齿自锁结构有助于快速推广，但是随着量产的深入，结构缺陷逐渐暴露出来。R&D部门进行解剖分析:同时进行二维数值模拟和三维建模。从材料特性到力学性能，每个数据都经过反复研究——齿形视角变化影响弹性计算，材料指数影响扭距分析。在复杂的技术粉丝案件中，陈杰带领团队将自锁结构创新为卡圈声棘轮设计。经过1000多万个产品的验证，这种结构一直沿用至今。

为了满足国内装备性能跃升的需要，中航光电采用J5999Ⅲ在操作反馈、耐温域、数据传输、载流能力、机械强度和轻量化等维度的基础上，进行了全新的升级。该连接器得到了业界的普遍认可，其应用领域已从航空领域延伸到整个行业，成为类似产品中应用最广泛的解决方案。

深蓝色战场的“神经命脉”

在蓝天之下，看起来像是深海领域的普通连接器也将成为制约整个系统的“阿喀琉斯之踵”。水下湿插拔连接器的诞生是一场颠覆性的技术革命——它突破了“无水环境”的束缚，使系统能够在完全浸泡的情况下实现电/光信号的即时连接和分离，就像植入“随需启闭”智能神经接口的深海装备一样。为了解决水下湿插拔连接器的技术困境，中航光电成立了重点团队，面临核心技术挑战。

深海高压环境是设备设计的首要束缚，传统的增强外壳承压能力的方案，必然导致设备重量和体积的指数级增长。R&D部门创新提出了弹性变形补偿机制:当水压作用时，通过结构变形，连接器内部充油内腔内部压差稳定平衡，大大降低了外壳与密封组件之间的压差。该设计不仅实现了插拔过程的轻量化操作，而且通过内部容量的自适应性调整，保证了密封的可靠性，同时提高了密封件的使用寿命。

经过多年的突破，中航光电在2024年突破了WMR系列压力平衡湿插拔光纤连接器、WMN系列压力平衡湿插拔光电连接器、WMRN系列压力平衡湿插拔光电混合连接器的技术瓶颈。现在WMN和WMR系列已经通过挪威船级社会（DNV）WMRN系列认证的权威认证进程有序推进。这种从技术追求到标准共研的飞跃，为海洋装备领域破解战略技术封锁建立了可复制的创新范式。

堆芯仪表连接器组件的“核能担当”

随着全球绿色能源战略的加快，核电作为一种高效、低碳的能源，迎来了历史性的发展机遇。在核电厂复杂的系统中，反应堆芯就像一个能量心脏，其稳定运行直接决定了整个电站的安全性。在不断释放巨大热能的同时，迫切需要毫厘不差的监控和调控。

堆芯仪表连接器部件，被称为核反应堆“神经元”，是维持核反应区域和控制系统信息通道的神经枢纽——其前端与堆芯内的各种探测器精密连接，后端连接数据传输网络和控制中心，构建核电站安全运行的神经传导网络。

针对核电领域的特殊要求，中国航空光电自主研发了具有行业标杆价值的堆芯仪表连接器零件，在结构设计上实现了多项技术突破:选择特殊的耐辐射材料和多层屏蔽结构，经受住设计基准事故等极端工况的考验，同时承载热电偶测温信号和常规电信号传输，准确满足核电厂多参数、高可靠数据传输的需求。为准确采集和安全管理反应堆核心参数构建数字屏障。

2017年，中航光电承担的两个核电关键项目正式获批立项。在工程攻坚阶段，核电R&D团队开启了58个昼夜更迭间的全封闭攻关模式，完成了416页技术规范和2600页预算编制，形成了40厘米厚的论证材料。在各种流程循环中，团队成员精心打造，最终凝练出完善的技术方案。在项目评审会上，团队以75分钟的专业解释呈现技术水平，评审组专家由衷赞叹“这是我们见过的准备最充分的申请材料”。这种认可不仅是对中国航空公司光电技术实力的赞扬，也是对中国航空工业集团推动航空技术自力更生、推动航天工业高质量发展的肯定。

目前，中航光电已经独立开发了500多个系列和35万多种连接产品。截至2024年底，已获得5800多项授权专利，主持或参与制定920多项行业标准，拥有国家企业技术中心、博士后研究站和国家和国防认可实验室。整个系列连接器不仅实现了国有化技术的突破，而且开始引领这一反击，这也是中国高端制造业转型升级的缩影。

未来，中国航空光电全线将牢记初心使命，继续聚焦主营业务，坚持自主创新，秉承新时期航空报国精神，以创新为锚，积极为中国现代化新征程的航空力量做出贡献，点亮更多“中国之光”。