CN221040581U - 一种光电复合拖曳缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电复合拖曳缆，包括光电单元及包覆该光电单元周围的内部护套及外部护套，光电单元包括缆芯和聚酰亚胺包带层，聚酰亚胺包带层紧密绕包在缆芯外侧，内部护套为聚酰亚胺纤维增强层，外部护套包括聚酰亚胺薄膜外护层和硅橡胶涂料层，聚酰亚胺薄膜外护层紧密缠绕在聚酰亚胺纤维增强层的外部，硅橡胶涂料层涂覆于聚酰亚胺薄膜外护层外部。本实用新型摒弃了中心橡胶填充的结构，采用高模量、高强度的聚酰亚胺纤维作为拖曳缆增强层，降低了拖曳缆整体重量，并确保其圆整性和最小外径，不仅节约了材料，而且还有利于提高电缆弯曲性能、提高拖曳缆的强度可靠性，增强了内侧耐磨性，克服了拖曳缆内部导体易发生断芯的不足。

Description

一种光电复合拖曳缆

技术领域

本实用新型涉及线缆技术领域，特别涉及一种光电复合拖曳缆。

背景技术

机载拖曳光电缆(以下简称拖曳缆)，是一种通过飞机或无人机拖曳的光电缆，用于进行地面目标的侦查或监视。机载拖曳缆通常具备以下性能：一是光电传输性能，拖曳缆通常搭载多种光电传感器，如红外传感器、高清摄像头、激光测距仪等，用于实现对地面目标的侦查、监视、测距和定位；二是特殊增强性能，使其能够抵御风力和飞行过程中的剧烈震动以及大拉力，同时又具有足够的柔软性和延展性。飞行器升空后，拖曳缆从固定的释放器中投放出去，由于缆绳的自身重力及飞行风力，拖曳缆会受到一定张力，通过端头的传感系统获取目标信息，光电缆将信号传输回系统，任务完成后，将拖曳缆收回。

因而，根据机载环境的使用要求，拖曳缆必须具备以下三方面特征：其一，外径尺寸较小，能够绕制成线团布放在投放器内部；其二，具有高的抗拉强度，能够满足飞机牵引拖曳缆时产生的大拉伸负荷；其三，具有耐航空环境适应性，具备耐高低温、耐紫外线的性能，同时能够承受释放拖曳缆瞬间飞机发动机尾焰对拖曳缆产生的烧蚀(1000℃火焰)影响。缆绳的设计还需要同时考虑直径、重量、强度、负载及信号传输能力。

中国专利ZL02235008.X公开了一种“海洋声阵拖曳电缆”，系由主线芯和中心橡胶填充及偏置地线芯和控制线芯绞合成缆。由于拖曳电缆，在使用中需经常移动，频繁卷绕，而现有结构电缆在弯曲或卷绕时，由于中心填充橡胶在成缆时成型，与线芯间粘结力较大，使得电缆在弯曲时线芯与填充不易发生相对滑动，这样造成电缆外轴导线被拉长，内轴导线被压缩，长时间容易造成电缆导体发生形变断芯。其次，由于线芯与填充粘结力较大，只能产生微小滑动，造成摩擦力很大，易造成线芯绝缘层损坏。这些均会导致电缆重复使用性差、电缆使用寿命较短。这种电缆对于细径、高强、耐高温等特性设计具有局限性。外护套的结构也无法实现产品细径化、耐烧蚀的要求，不适合机载环境下使用的性能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光电复合拖曳缆。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种光电复合拖曳缆，包括光电单元及包覆该光电单元周围的内部护套及外部护套；

所述光电单元包括缆芯和聚酰亚胺包带层；

所述聚酰亚胺包带层紧密绕包在缆芯外侧；

所述内部护套为聚酰亚胺纤维增强层；

所述外部护套包括聚酰亚胺薄膜外护层和硅橡胶涂料层；

所述聚酰亚胺薄膜外护层紧密缠绕在聚酰亚胺纤维增强层的外部；

所述硅橡胶涂料层涂覆于聚酰亚胺薄膜外护层外部。

进一步地，所述缆芯包括紧包光纤和螺旋绞合在光纤外侧的高温导线；所述高温导线由交联氟聚合物挤出绝缘体包覆镀银铜绞线束彼此进行绞合而成。

进一步地，所述紧包光纤包括光纤、聚酯涂层和氟聚合物紧包层；所述聚酯涂层紧贴并包覆所述光纤，所述氟聚合物紧包层紧贴并包覆所述聚酯涂层。

进一步地，所述聚酰亚胺纤维增强层采用网状编织成型于聚酰亚胺包带层外部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型设计的光电复合拖曳缆，摒弃了中心橡胶填充的结构，采用高模量、高强度的聚酰亚胺纤维作为拖曳缆增强层，降低了拖曳缆整体重量，并确保其圆整性和最小外径，不仅节约了材料，而且还有利于提高电缆弯曲性能、提高拖曳缆的强度可靠性，增强了内侧耐磨性，克服了拖曳缆内部导体易发生断芯的不足。同时，采取绕包聚酰亚胺薄膜及涂覆高温涂料复合的外护层结构，在有效地降低拖曳缆外径的同时，大大提高了拖曳缆整体的耐温等级和耐烧蚀性能。

附图说明

图1为本实用新型的光电复合拖曳缆的剖视图。

其中，

1-缆芯，2-聚酰亚胺包带层，3-聚酰亚胺纤维增强层，4-紧包光纤，5-高温导线，6-聚酰亚胺薄膜外护层、7-硅橡胶涂料层。

具体实施方式

以下，为了便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现参照附图来做进一步说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。

在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

请参阅图1，为本实用新型的光电复合拖曳缆的剖视图，包括光电单元及包覆该光电单元周围的内部护套及外部护套。

其中，光电单元包括缆芯1和聚酰亚胺包带层2，具体实施时，缆芯1包括紧包光纤4和螺旋绞合在光纤外侧的高温导线5，高温导线5通过高温挤塑的方式由交联氟聚合物挤出绝缘体包覆镀银铜绞线束彼此进行绞合而成，具有优异的电性能。镀银铜丝绞合束，导体电阻≤0.3Ω/m。

紧包光纤4包括光纤、聚酯涂层和氟聚合物紧包层。氟聚合物紧包层通过高温挤塑紧贴并包覆聚酯涂层。其中，光纤采用耐高温光纤，聚酯涂层紧贴并包覆光纤，具有优异的耐温性能。聚酰亚胺包带层2紧密绕包在缆芯1外部，包带采用耐温性能良好的聚酰亚胺材料，在极限温度下仍能保持可靠的机械强度和柔韧性,以防止在后续的工序中光电单元发生变形、错位。

内部护套为聚酰亚胺纤维增强层3，聚酰亚胺纤维增强层3采用网状编织成型于聚酰亚胺包带层2外部。聚酰亚胺纤维增强层3的弹性模量≥160GPa，拉伸断裂强度≥25cN/dtex。聚酰亚胺纤维具有良好的耐化学腐蚀性、耐磨性及抗紫外线性能，可以在海洋环境、航空环境下长期保持其物理和化学性质不变，因此可以大大提高拖曳缆的耐久性和使用寿命。在聚酰亚胺纤维增强层3制备工艺上采用编织方式，各股纱线以一定张力均匀交叉排列在缆芯周围，编织结构提高了多股增强纤维的整体出力效率。在纱线排列形式上，采用纤维加捻技术，通过该工艺提高了增强层纤维的耐磨性、纱线强度及纤维结合性，在受到张力时，多股纤维能够协同作用、同时出力，此外，纤维加捻能够提高缆芯外观的圆整度，压缩增强层的尺寸，使得增强层的比强度进一步提高。

外部护套包括聚酰亚胺薄膜外护层6和硅橡胶涂料层7，聚酰亚胺薄膜外护层6紧密缠绕在聚酰亚胺纤维增强层3的外部，减小缆芯外径的同时,对缆芯起到很好的防护作用，硅橡胶涂料层7涂覆于聚酰亚胺薄膜外护层6外部，硅橡胶涂料层7选用耐1000℃烧蚀材料，以硅橡胶作为基底，并掺以一定比例的无机云母粉、石油醚、助剂，起到耐烧蚀、耐紫外线的效果。

综上所述，本实用新型设计的光电复合拖曳缆，摒弃了中心橡胶填充的结构，采用高模量、高强度的聚酰亚胺纤维作为拖曳缆增强层，降低了拖曳缆整体重量，并确保其圆整性和最小外径，不仅节约了材料，而且还有利于提高电缆弯曲性能、提高拖曳缆的强度可靠性，增强了内侧耐磨性，克服了拖曳缆内部导体易发生断芯的不足。同时，采取绕包聚酰亚胺薄膜及涂覆高温涂料复合的外护层结构，在有效地降低拖曳缆外径的同时，大大提高了拖曳缆整体的耐温等级和耐烧蚀性能。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种光电复合拖曳缆，其特征在于，包括光电单元及包覆该光电单元周围的内部护套及外部护套；

所述光电单元包括缆芯(1)和聚酰亚胺包带层(2)；

所述聚酰亚胺包带层(2)紧密绕包在缆芯(1)外侧；

所述内部护套为聚酰亚胺纤维增强层(3)；

所述外部护套包括聚酰亚胺薄膜外护层(6)和硅橡胶涂料层(7)；

所述聚酰亚胺薄膜外护层(6)紧密缠绕在聚酰亚胺纤维增强层(3)的外部；

所述硅橡胶涂料层(7)涂覆于聚酰亚胺薄膜外护层(6)外部。

2.根据权利要求1所述的光电复合拖曳缆，其特征在于，所述缆芯(1)包括紧包光纤(4)和螺旋绞合在光纤外侧的高温导线(5)；所述高温导线(5)由交联氟聚合物挤出绝缘体包覆镀银铜绞线束彼此进行绞合而成。

3.根据权利要求2所述的光电复合拖曳缆，其特征在于，所述紧包光纤(4)包括光纤、聚酯涂层和氟聚合物紧包层；所述聚酯涂层紧贴并包覆所述光纤，所述氟聚合物紧包层紧贴并包覆所述聚酯涂层。

4.根据权利要求3所述的光电复合拖曳缆，其特征在于，所述聚酰亚胺纤维增强层(3)采用网状编织成型于聚酰亚胺包带层(2)外部。