RU2788674C1

RU2788674C1 - Sealed rf cable line

Info

Publication number: RU2788674C1
Application number: RU2022111247A
Authority: RU
Inventors: Ольга Ивановна Ушкова; Алексей Валерьевич Самойлов; Александр Юрьевич Таешников; Антон Валерьевич Какенов; Андрей Васильевич Лобанов; Владимир Васильевич Андреев; Владимир Олегович Левчук; Владимир Венедиктович Гуляев; Алексей Глебович Райков; Кирилл Владимирович Иванов
Original assignee: Акционерное общество "Соединитель"
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2023-01-24

Abstract

FIELD: cable industry.

SUBSTANCE: invention relates to the cable industry. To achieve the effect series-connected radio-frequency cable assemblies are provided through a pair of hermetically articulated connectors according to the plug/socket scheme. Inside the housing of each connector there is a coaxial RF cable, the inner conductor of which is installed inside the contact element, surrounded by an insulator, pressed against the first stage of the housing, with a rubber silicone seal. The annular protrusion of the screen desoldering bush rests against the second stage of the housing, which is fixed on the rear side with a clamping nut. The screen desoldering sleeve in the front part contacts with the outer conductor, and in the rear part it is pressed between the outer cable insulation and the cable seal. The body of the device connector has a sealing system for its hermetic fixation in the wall of the equipment. A sealing ring is also installed on the inner surface of the docking nut in the area of the junction of the cable and instrument connectors.

EFFECT: ensuring a high level of tightness of the cable line, minimizing the loss of the electrical signal and increasing the maintainability of the cable line.

5 cl, 1 tbl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к герметичной кабельной линии, включающей негерметизированные радиочастотные кабели, соединённые в линию посредством герметичных соединителей. Заявленная радиочастотная кабельная линия предназначена для стационарной внутренней и наружной прокладки от антенно-фидерных устройств (АФУ) по отсекам (модулям) на судах и кораблях гражданского и военного надводного и подводного флота, а также от АФУ находящихся на крыле, фюзеляже самолета через шпангоуты крыла или снаружи самолета к герметичному фюзеляжу на самолетах военного и гражданского флота и других объектах военной и специальной техники, в целях исключения проникновения воды (воздуха, создания разряженной атмосферы или подпора воздуха) в соседние отсеки, герметичные блоки радиоэлектронной аппаратуры через сочлененные соединители в аварийных ситуациях при повреждении радиочастотного кабеля кабельной линии. The invention relates to the cable industry, in particular to a sealed cable line, including non-sealed RF cables connected in a line by means of sealed connectors. The claimed radio-frequency cable line is intended for stationary internal and external laying from antenna-feeder devices (AFD) in compartments (modules) on ships and ships of the civil and military surface and submarine fleets, as well as from AFU located on the wing, fuselage of the aircraft through wing frames or outside the aircraft to the sealed fuselage on aircraft of the military and civil fleet and other objects of military and special equipment, in order to prevent the penetration of water (air, creating a rarefied atmosphere or air pressure) into adjacent compartments, sealed blocks of radio-electronic equipment through articulated connectors in emergency situations in case of damage RF cable cable line.

В настоящее время в области проектирования и строительства гражданской и военной техники основным направлением развития является использование модульного принципа, который наиболее активно применяется в авиастроении, в судостроении, а также в ракетно-космической технике. Модульный принцип строительства на примере самолетостроения заключается в комплектовании объектов разного конструктивного типа и назначения из заранее разработанных общих модульных элементов (фюзеляж, крылья, кабина, хвост, блоков, АФУ), а именно конструктивных и функциональных модулей, конструктивно и технологически законченных типовых или стандартных сборочных единиц, оснащённых трубопроводами, механизмами, АФУ и специализированным навигационным оборудованием. Применение модульного строительства при сборке самолетов и судов гражданского и военного назначения обеспечивает перенос большого объема работ со стапеля и с участков достройки на специализированные предприятия (цеха), приспособленные к массовому (поточному) производству. Таким образом, основные преимущества модульного строительства заключаются в сокращении времени проектирования и постройки судов, экономии трудовых и материальных ресурсов, возможности более быстрого и гибкого реагирования на изменение потребности в объектах разного конструктивного типа и назначения. Проблемой модульного строительства является обеспечение герметичности соединений АФУ посредством кабельных линий, прокладываемых через модули (отсеки) с возможностью передачи высокочастотного радиосигнала и сохранения требуемых электрических частотных характеристик с обеспечением требований надежности. Реализация заявленного изобретения также направлена на обеспечение быстрой и безопасной замены повреждённого сегмента кабельной линии на одном или нескольких её участках, в одном или в нескольких модулях на объектах разного типа и назначения.At present, in the field of design and construction of civil and military equipment, the main direction of development is the use of the modular principle, which is most actively used in aircraft construction, shipbuilding, and also in rocket and space technology. The modular principle of construction on the example of aircraft construction consists in the acquisition of objects of various structural types and purposes from pre-designed common modular elements (fuselage, wings, cockpit, tail, blocks, AFU), namely structural and functional modules, structurally and technologically completed typical or standard assembly units equipped with pipelines, mechanisms, AFS and specialized navigation equipment. The use of modular construction in the assembly of civil and military aircraft and ships ensures the transfer of a large amount of work from the slipway and from completion sites to specialized enterprises (workshops) adapted to mass (in-line) production. Thus, the main advantages of modular construction are in reducing the time for designing and building ships, saving labor and material resources, and the possibility of a faster and more flexible response to changing needs for objects of various design types and purposes. The problem of modular construction is to ensure the tightness of AFU connections by means of cable lines laid through modules (compartments) with the possibility of transmitting a high-frequency radio signal and maintaining the required electrical frequency characteristics while ensuring reliability requirements. The implementation of the claimed invention is also aimed at ensuring quick and safe replacement of a damaged cable line segment in one or more of its sections, in one or several modules at objects of various types and purposes.

Из предшествующего уровня техники известна герметичная высокочастотная кабельная линия, предназначенная для прокладки по отсекам модульного корпуса объекта (RU №2740477, 14.01.2021). В известном техническом решении используются высокочастотные симметричные кабели парной скрутки, а также соответствующие соединители, конструктивное выполнение которых разработано в соответствии с конструкцией кабелей, используемых в известной кабельной линии. Однако, известное техническое решение не может быть использовано по одинаковому назначению с заявленным изобретением, поскольку герметичная радиочастотная кабельная линия предназначена для передачи радиосигналов высокой частоты более 2 ГГц. Высокочастотные симметричные кабельные линии обеспечивают передачу в основном цифровых сигналов с частотой от 4 до 500 МГц, которые не могут быть подсоединены к АФУ по частотным характеристикам: скорости передачи, несогласованности по волновому сопротивлению, значению затухания и массогабаритным характеристикам. From the prior art, a sealed high-frequency cable line is known, designed for laying in the compartments of the modular housing of the object (RU No. 2740477, 14.01.2021). The well-known technical solution uses high-frequency symmetrical pair-twisted cables, as well as the corresponding connectors, the design of which is designed in accordance with the design of the cables used in the known cable line. However, the well-known technical solution cannot be used for the same purpose with the claimed invention, since a sealed radio frequency cable line is designed to transmit high frequency radio signals over 2 GHz. High-frequency balanced cable lines ensure the transmission of mainly digital signals with a frequency of 4 to 500 MHz, which cannot be connected to the AFU in terms of frequency characteristics: transmission speed, impedance mismatch, attenuation value and weight and size characteristics.

Также из предшествующего уровня техники известны технические решения, аналогичные отдельным конструктивным элементам, образующим радиочастотную коаксиальную кабельную линию. Например, известна радиочастотная кабельная сборка, включающая коаксиальный радиочастотный кабель, на концах которого подсоединены коаксиальные соединители (CN 206250471, 13.06.2017). При этом известное устройство не предназначено для использования в кабельных линиях и не может обеспечить её герметичность в случае использования таких кабельных сборок в кабельных линиях при модульном строительстве судов и самолетов.Also known from the prior art are technical solutions similar to individual structural elements forming a radio frequency coaxial cable line. For example, a radio frequency cable assembly is known, including a coaxial RF cable, at the ends of which coaxial connectors are connected (CN 206250471, 06/13/2017). At the same time, the known device is not intended for use in cable lines and cannot ensure its tightness in the case of using such cable assemblies in cable lines in the modular construction of ships and aircraft.

Из уровня техники известна пара герметичных коаксиальных соединителей для коаксиальных кабелей, сочленённых по схеме вилка/розетка, при этом каждый соединитель включает корпус, внутри которого может быть размещён коаксиальный радиочастотный кабель, а также контактный элемент для установки внутреннего проводника кабеля, причём в месте сочленения пары соединителей установлено два уплотнительных кольца, обеспечивающих герметичность на стыке пары соединителей (CN 206628649, 10.11.2017). Однако известное техническое решение не обеспечивает полную герметичность соединения пары соединителей, поскольку в хвостовой части корпуса каждого соединителя отсутствуют элементы, блокирующие попадание воды или воздуха, при создании разряженной атмосферы, а также подпора воздуха. Кроме того, в известном техническом решении отсутствуют средства, обеспечивающие герметичное крепление приборного соединителя в стенке оборудования, в связи с чем известные соединители не могут быть использованы для герметичного соединения коаксиальных кабельных сборок в герметичную кабельную линию. A pair of hermetically sealed coaxial connectors for coaxial cables, coupled according to the plug/socket scheme, is known from the prior art, with each connector including a housing inside which a coaxial RF cable can be placed, as well as a contact element for installing the inner conductor of the cable, moreover, at the junction of the pair connectors, two sealing rings are installed to ensure tightness at the junction of a pair of connectors (CN 206628649, 11/10/2017). However, the known technical solution does not provide complete tightness of the connection of a pair of connectors, since there are no elements in the tail part of the body of each connector that block the ingress of water or air when creating a rarefied atmosphere, as well as air overpressure. In addition, in the known technical solution there are no means that ensure hermetic fastening of the device connector in the wall of the equipment, and therefore the known connectors cannot be used for hermetic connection of coaxial cable assemblies into a hermetic cable line.

Из уровня техники известно герметичное вводное устройство (ГВУ) для прохода кабельной линии через стенку или переборку (RU 2643781, 06.02.2018), включающее высокочастотные вставки для подсоединения соединителей кабельной линии. Известное устройство обеспечивает сочленение двух негерметичных кабельных соединителей кабельной линии (двух кабельных сборок), представляющее собой герметично установленное в переборку между отсеками ГВУ для подсоединения двух приборных соединителей, имеющих общий контактный элемент. Однако при использовании ГВУ для прокладки радиочастотной кабельной линии через стенки модулей корпуса судна снижается вероятность безотказной работы (показатель надежности) за счет введения в кабельную линию фактически дополнительных приборных соединителей, что также влияет на увеличение потерь частотных характеристик сигнала и усложняет ремонтопригодность кабельной линии. При этом к недостаткам известного технического решения можно отнести технологические издержки в процессе его производства, эксплуатации и ремонта, обусловленные более сложной схемой соединений элементов кабельной линии. The prior art hermetic inlet device (HVU) for the passage of a cable line through a wall or bulkhead (RU 2643781, 06.02.2018), including high-frequency inserts for connecting cable line connectors, is known. The known device provides the articulation of two non-hermetic cable connectors of the cable line (two cable assemblies), which is hermetically installed in the bulkhead between the compartments of the HVU for connecting two instrument connectors having a common contact element. However, when using the HVU for laying a radio-frequency cable line through the walls of the ship's hull modules, the probability of failure-free operation (reliability indicator) decreases due to the introduction of actually additional instrument connectors into the cable line, which also affects the increase in the loss of the signal's frequency characteristics and complicates the maintainability of the cable line. At the same time, the disadvantages of the known technical solution include technological costs in the process of its production, operation and repair, due to a more complex scheme of connections of the elements of the cable line.

Заявленное изобретение направлено на решение технической проблемы, заключающейся в обеспечении герметичности радиочастотной кабельной линии по всей её длине, стабильности требуемого качества передачи высокочастотного радиосигнала (до 40 ГГц), в обеспечении надежности кабельной линии в течение заданного срока службы, а также в возможности ремонта кабельной линии в случае повреждения одного или нескольких её элементов.The claimed invention is aimed at solving a technical problem, which consists in ensuring the tightness of a radio frequency cable line along its entire length, the stability of the required quality of high-frequency radio signal transmission (up to 40 GHz), in ensuring the reliability of the cable line for a given service life, and also in the possibility of repairing the cable line in case of damage to one or more of its elements.

Технический результат заключается в обеспечении заданных требований к герметичности кабельной линии, к качеству передачи сигнала и к надежности изобретения в процессе эксплуатации, а также в повышении ремонтопригодности герметичной радиочастотной кабельной линии и возможности её использования в модульном строительстве судов и самолетов и других объектов, в том числе, герметичных фортификационных сооружений. The technical result consists in ensuring the specified requirements for the tightness of the cable line, the quality of signal transmission and the reliability of the invention during operation, as well as improving the maintainability of the sealed radio frequency cable line and the possibility of its use in the modular construction of ships and aircraft and other objects, including , sealed fortifications.

Достижение заявленного технического результата обеспечивает герметичная радиочастотная кабельная линия, характеризующаяся тем, что включает несколько радиочастотных кабельных сборок последовательно соединённых друг с другом посредством радиочастотных герметично сочленённых соединителей, расположенных на концах каждой кабельной сборки, при этом каждое соединение одной кабельной сборки с другой кабельной сборкой выполнено через пару герметично сочленённых соединителей по схеме вилка/розетка, где один соединитель является кабельным, а второй приборным, при этом каждый соединитель включает корпус внутри которого размещён коаксиальный радиочастотный кабель, внутренний проводник которого установлен внутри контактного элемента, представляющего собой гнездо или штырь, причём контактный элемент опоясан изолятором, имеющим в задней части кольцевой выступ, поджатый в осевом направлении к первой ступени корпуса, уплотнителем из резиновой силиконовой смеси, установленным между выступом изолятора и торцевой частью изоляции внутреннего проводника и опоясывающим контактный элемент с установленным в нём внутренним проводником кабеля, причём во вторую ступень корпуса упирается кольцевой выступ втулки распайки экрана, который с задней стороны зафиксирован поджимной гайкой, при этом внутренняя поверхность втулки распайки экрана в передней части контактирует с внешним проводником, а в задней части поджата в радиальном направлении между внешней изоляцией кабеля и уплотнителем кабеля, выполненным из двухкомпонентного полиуретанового эластомера, вулканизированного методом холодного отвердения, кроме того на внешней стороне корпуса приборного соединителя выполнены; радиальный выступ с кольцевым углублением, внутри которого установлено уплотнительное кольцо, а также внешняя резьба на которой установлены шайба и гайка с возможностью осевого перемещения и фиксации приборного соединителя в отверстии стенки оборудования, причём со стороны внутренней поверхности стыковочной гайки, в области сочленения кабельного и приборного соединителей, также установлено уплотнительное кольцо из резиновой силиконовой смеси.The achievement of the claimed technical result is ensured by a hermetic RF cable line, characterized in that it includes several radio frequency cable assemblies connected in series to each other by means of radio frequency hermetically articulated connectors located at the ends of each cable assembly, with each connection of one cable assembly with another cable assembly being made through a pair of hermetically coupled connectors according to the plug/socket scheme, where one connector is a cable connector, and the second is a device connector, each connector includes a housing inside which a coaxial radio frequency cable is placed, the inner conductor of which is installed inside the contact element, which is a socket or pin, and the contact element it is surrounded by an insulator having an annular protrusion in the rear part, pressed in the axial direction to the first stage of the housing, a sealant made of a rubber silicone mixture installed between the protrusion of the insulator and the end part of the insulation of the inner conductor and the encircling contact element with the inner conductor of the cable installed in it, and the annular protrusion of the shield desoldering sleeve rests against the second stage of the housing, which is fixed on the back side with a clamping nut, while the inner surface of the shield desoldering sleeve in the front part contacts with the outer the conductor, and in the rear part is pressed in the radial direction between the outer cable insulation and the cable seal, made of a two-component polyurethane elastomer, vulcanized by the cold curing method, in addition, on the outer side of the device connector body are made; a radial protrusion with an annular recess, inside which a sealing ring is installed, as well as an external thread on which a washer and a nut are installed with the possibility of axial movement and fixation of the device connector in the hole in the equipment wall, moreover, from the side of the inner surface of the docking nut, in the junction area of the cable and device connectors , a rubber silicone compound sealing ring is also installed.

Согласно заявленному изобретению, в хвостовой части корпуса выполнена кольцевая канавка, в которой размещён первый кольцевой выступ внутренней поверхности уплотнителя кабеля.According to the claimed invention, an annular groove is made in the tail part of the housing, in which the first annular protrusion of the inner surface of the cable seal is placed.

Согласно заявленному изобретению, второй кольцевой выступ внутренней поверхности уплотнителя кабеля размещён в кольцевом зазоре между торцами хвостовой части корпуса и выступа поджимной гайки. According to the claimed invention, the second annular protrusion of the inner surface of the cable seal is located in the annular gap between the ends of the rear part of the housing and the protrusion of the clamping nut.

Согласно заявленному изобретению, в одной или нескольких парах соединителей кабельной линии, кабельный соединитель выполнен в виде вилки, а приборный в виде розетки соответственно.According to the claimed invention, in one or more pairs of cable line connectors, the cable connector is made in the form of a plug, and the instrument connector is in the form of a socket, respectively.

Согласно заявленному изобретению, в одной или нескольких парах соединителей кабельной линии, кабельный соединитель выполнен в виде вилки (штыря), а приборный в виде розетки (гнезда) соответственно.According to the claimed invention, in one or more pairs of cable line connectors, the cable connector is made in the form of a plug (pin), and the instrument connector is in the form of a socket (socket), respectively.

Заявленное изобретение поясняется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 в качестве примера представлена герметичная радиочастотная кабельная линия, проложенная через модули с использованием ГВУ.On FIG. 1, as an example, a sealed RF cable line is shown, laid through the modules using the HVU.

На Фиг. 2 представлена герметичная радиочастотная кабельная линия, проложенная через модули без ГВУ, согласно заявленному изобретению.On FIG. 2 shows a sealed RF cable line, laid through the modules without HVU, according to the claimed invention.

На Фиг. 3 представлена структурная схема надежности радиочастотной кабельной линии с ГВУ.On FIG. 3 shows a block diagram of the reliability of a radio frequency cable line with a HVU.

На Фиг. 4 представлена герметично сочлененная пара кабельного соединителя (вилка) и приборного соединителя (розетка), используемые в заявленной кабельной линии.On FIG. 4 shows a hermetically mated pair of cable connector (plug) and appliance connector (socket) used in the claimed cable line.

В качестве примера прокладки кабельных линий на Фиг. 1 представлена герметичная радиочастотная кабельная линия, проложенная вертикально от АФУ 34 через модули 1р, каждый из которых представляет герметичный отсек рубки 2р и в поперечных переборках которых установлены герметичные вводные устройства (ГВУ) 33. Герметичная радиочастотная кабельная линия, включает четыре радиочастотные кабельные сборки 3 последовательно соединенных друг с другом через ГВУ 33 посредством радиочастотных кабельных соединителей 4, расположенных на концах каждой кабельной сборки с возможностью подсоединения к специализированному оборудованию 35. На Фиг. 2, согласно заявленному изобретению, представлена герметичная радиочастотная кабельная линия, включающая несколько радиочастотных кабельных сборок 3 и в которой каждое соединение одной кабельной сборки с другой кабельной сборкой выполнено через пару соединителей по схеме вилка(штырь)/розетка(гнездо), где один соединитель является кабельным 5, а второй приборным 6. На каждом конце кабельной линии установлен кабельный соединитель 5, соединенный по схеме вилка/розетка с приборным соединителем 6, выполненным с возможностью подсоединения к специализированному оборудованию 35. Каждый соединитель включает корпус 7 внутри которого размещён коаксиальный радиочастотный кабель 8. Внутренний проводник 9 коаксиального радиочастотного кабеля 8 установлен внутри контактного элемента 10, представляющего собой гнездо или штырь. Контактный элемент 10 опоясан изолятором 11, имеющим в задней части кольцевой выступ 12, поджатый в осевом направлении к первой ступени 13 корпуса 7 уплотнителем 15 и резиновой силиконовой смеси. Уплотнитель 15 установлен между выступом 12 изолятора 11 и торцевой частью 14 изоляции внутреннего проводника 9 и опоясывает контактный элемент 10 с установленным в нём внутренним проводником кабеля 9. Во вторую ступень 16 корпуса 7 упирается кольцевой выступ 17 втулки распайки экрана 18, который с задней стороны зафиксирован поджимной гайкой 19. Внутренняя поверхность втулки распайки экрана 18 в передней части контактирует с внешним проводником 20, а в задней части поджата в радиальном направлении между внешней изоляцией 21 кабеля 8 и уплотнителем кабеля 22, выполненным из двухкомпонентного полиуретанового эластомера, вулканизированного методом холодного отвердения. На внешней стороне корпуса 7 приборного соединителя 6 выполнены; радиальный выступ 23 с кольцевым углублением, внутри которого установлено уплотнительное кольцо 24 из резиновой силиконовой смеси, а также внешняя резьба на которой установлены шайба 25 и гайка 26 с возможностью осевого перемещения и фиксации приборного соединителя в отверстии стенки 27 оборудования. Со стороны внутренней поверхности стыковочной гайки 28, в месте сочленения кабельного 5 и приборного 6 соединителей, также установлено уплотнительное кольцо 29 из резиновой силиконовой смеси. В хвостовой части корпуса 7 каждого соединителя выполнена кольцевая канавка 30, в которой размещён первый кольцевой выступ 31 внутренней поверхности уплотнителя 22 кабеля 8. При этом второй кольцевой выступ 32 внутренней поверхности уплотнителя 22 кабеля 8 размещён в кольцевом зазоре между торцами хвостовой части корпуса 7 и выступа поджимной гайки 19.As an example of laying cable lines in Fig. 1 shows a sealed radio-frequency cable line laid vertically from AFU 34 through modules 1p, each of which represents a sealed section of the cabin 2p and in the transverse bulkheads of which sealed input devices (HVU) 33 are installed. The sealed radio-frequency cable line includes four radio-frequency cable assemblies 3 in series connected to each other through the HVU 33 by means of RF cable connectors 4 located at the ends of each cable assembly with the possibility of connection to specialized equipment 35. In FIG. 2, according to the claimed invention, a sealed radio frequency cable line is shown, including several radio frequency cable assemblies 3 and in which each connection of one cable assembly to another cable assembly is made through a pair of connectors according to the plug (pin)/socket (socket) scheme, where one connector is cable 5, and the second instrumental 6. At each end of the cable line, a cable connector 5 is installed, connected according to the plug / socket scheme with an instrument connector 6, made with the ability to connect to specialized equipment 35. Each connector includes a housing 7 inside which a coaxial radio frequency cable 8 is placed The inner conductor 9 of the coaxial RF cable 8 is installed inside the contact element 10, which is a socket or pin. The contact element 10 is surrounded by an insulator 11, having an annular protrusion 12 in the rear part, pressed in the axial direction to the first stage 13 of the body 7 by a seal 15 and a rubber silicone mixture. The seal 15 is installed between the protrusion 12 of the insulator 11 and the end part 14 of the insulation of the inner conductor 9 and surrounds the contact element 10 with the inner conductor of the cable 9 installed in it. clamping nut 19. The inner surface of the screen desoldering sleeve 18 in the front part is in contact with the outer conductor 20, and in the rear part it is pressed in the radial direction between the outer insulation 21 of the cable 8 and the cable seal 22, made of a two-component polyurethane elastomer, vulcanized by cold curing. On the outer side of the housing 7 of the instrument connector 6 are made; a radial protrusion 23 with an annular recess, inside which is installed a sealing ring 24 made of a rubber silicone mixture, as well as an external thread on which a washer 25 and a nut 26 are installed with the possibility of axial movement and fixation of the device connector in the hole in the wall 27 of the equipment. On the side of the inner surface of the docking nut 28, at the junction of the cable 5 and instrument 6 connectors, a sealing ring 29 made of a rubber silicone mixture is also installed. In the tail part of the body 7 of each connector, an annular groove 30 is made, in which the first annular protrusion 31 of the inner surface of the seal 22 of the cable 8 is located. clamping nut 19.

Согласно заявленному изобретению, герметичную кабельную линию прокладывают через перегородки модулей 1, разделяющие корпус судна на отсеки. При этом герметичность области контакта кабельной линии со стенками модулей 1 может быть обеспечена при помощи различных средств, известных из предшествующего уровня техники. В качестве примера такая задача может быть решена за счет устройства для обеспечения герметичного прохода в стенке, известного из RU 115128, 20.04.2012. Такое техническое решение позволяет произвести соединение кабельного и кабельно-приборного соединителя соседних кабельных сборок кабельной линии без использования ГВУ, обеспечивая герметичность области контакта кабельной линии с перегородкой модуля 1. При этом реализация заявленного изобретения не ограничивается возможностью использования приведенного примера. Для обеспечения герметичности области контакта кабельной линии и стенок модулей 1 могут быть использованы другие известные технические решения. Герметичность внутри заявленной кабельной линии обеспечивает система уплотнительных элементов, установленных как внутри заявленной конструкции, так и снаружи. В частности, уплотнитель контактов из резиновой силиконовой смеси 15 каждого из сочлененной пары соединителей поджат торцевой частью 14 изоляции внутреннего проводника 9, получающей сжимающее усилие в осевом направлении от затянутой поджимной гайки 19, воздействующей на кольцевой выступ 17 втулки распайки экрана 18, которая жёстко зафиксирована на внешнем проводнике 20. При этом уплотнитель контактов 15 в свободном состоянии перед сборкой соединителя имеет объём превышающий его объём в сжатом состоянии после сборки соединителя и затягивания поджимной гайки 19. Таким образом, уплотнитель контактов 15 при затянутом положении гайки 19, находится в взведённом состоянии и производит упругое обжатие в осевом и радиальных направлениях всех зазоров между уплотнителем 15, внутренней поверхностью корпуса 7, поверхностью изолятора 11, контактного элемента 10, втулки распайки экрана 18 и торцевой части 14 изоляции внутреннего проводника 9, обеспечивая герметичность соединителя в аварийных ситуациях при обрыве кабеля и воздействии гидростатического давления воды или разряженной атмосферы. Фиксацию состыкованных пар соединителей друг с другом производят посредством затягивания стыковочной гайки 28 с использованием соответствующего значения моментного ключа. Стыковочная гайка 28, установленная на корпусе кабельного соединителя 5 при затягивании своей внутренней метрической резьбой взаимодействует с ответной внешней метрической резьбой, выполненной на корпусе приборного соединителя 6. При стыковке пары соединителей передняя часть корпуса приборного соединителя 6 устанавливается между стыковочной гайкой 28 и внешней поверхностью передней части корпуса кабельного соединителя 5 и при затягивании гайки 28 перемещается в осевом направлении до плотного упора торцевой поверхностью в уплотнительное кольцо 29 из резиновой силиконовой смеси, установленное внутри гайки 28, обеспечивая таким образом герметичность соединения пары соединителей. Применение прямого соединения кабельного и приборного соединителей без использования ГВУ существенно снижает трудозатраты при монтаже линии, а также упрощает её ремонтопригодность, за счёт возможности быстрой замены любой повреждённой или вышедшей из строя кабельной сборки, без необходимости трудоёмкого демонтажа и монтажа элементов ГВУ. При этом герметизация от воздействия наружного гидростатического давления воды (разряженной атмосферы) состыкованной пары соединителей на каждом конце корпусов кабельного и приборного соединителей обеспечивается уплотнителем кабеля 22 из двухкомпонентного полиуретанового эластомера, вулканизация которого происходит методом холодного отвердения. Кольцевые канавки 30, выполненные на корпусе каждого соединителя обеспечивают плотное сцепление с кольцевым выступом 31 уплотнителя 22, исключая возможность его осевого смещения относительно корпуса соединителя 7. При этом второй кольцевой выступ 32 уплотнителя 22 исключает воздействие гидростатического давления или разряженной атмосферы на область резьбового контакта поджимной гайки 19 с внутренней поверхностью корпуса соединителя. Дополнительно, герметизация от воздействия наружного гидростатического давления воды (разряженной атмосферы) осуществляется установкой уплотнительного кольца 24 из резиновой силиконовой смеси, а также шайбы 25 плотно стягиваемых в месте контакта корпуса приборного соединителя 6 со стенкой оборудования 27 посредством гайки 26. Согласно заявленному изобретению, уплотнитель контактов 15 из резиновой силиконовой смеси каждого из сочлененной пары соединителей обеспечивает стойкость (герметичность) к воздействию предельного продольного гидростатического давления воды до 10,57 МПа (соответствует глубине погружения 1000 м) или воздействию разряженной атмосферы до 5,5×10³ Па (соответствует высоте до 20000 м) в аварийных ситуациях при обрыве кабеля. При этом уплотнители контактов 15 из резиновой силиконовой смеси, имеющие удовлетворительную диэлектрическую проницаемость, для каждой из сочлененной пары соединителей уменьшают частоту передачи данных в 2÷2,5 раза с 18 ГГц до 6÷9 ГГц, с 26,5 ГГц до 10÷13 ГГц, с 40 ГГц до 18 ГГц. Согласно заявленному изобретению, при использовании уплотнителя кабеля 22 из двухкомпонентного полиуретанового эластомера вулканизация которого происходит методом холодного отвердения и конструкция которого представлена в заявленном изобретении, достигается обеспечение стойкости состыкованной пары соединителей воздействию наружного гидростатического давления воды до 31,7 МПа (соответствует глубине погружения не менее 3000 м), а также воздействию разряженной атмосферы до 1,2×10³ Па (соответствует высоте до 30000 м). According to the claimed invention, a sealed cable line is laid through the partitions of the modules 1, dividing the ship's hull into compartments. In this case, the tightness of the contact area of the cable line with the walls of the modules 1 can be ensured using various means known from the prior art. As an example, this problem can be solved by means of a device for providing a hermetic passage in the wall, known from RU 115128, 20.04.2012. This technical solution makes it possible to connect the cable and cable-device connector of adjacent cable assemblies of the cable line without the use of a HVU, ensuring the tightness of the contact area of the cable line with the partition of module 1. At the same time, the implementation of the claimed invention is not limited to the possibility of using the above example. Other well-known technical solutions can be used to ensure the tightness of the contact area of the cable line and the walls of the modules 1. Tightness inside the claimed cable line is provided by a system of sealing elements installed both inside the claimed structure and outside. In particular, the contact seal made of rubber silicone compound 15 of each of the articulated pair of connectors is pressed by the end part 14 of the insulation of the inner conductor 9, which receives a compressive force in the axial direction from the tightened clamping nut 19, which acts on the annular protrusion 17 of the shield desoldering sleeve 18, which is rigidly fixed on the outer conductor 20. At the same time, the contact seal 15 in the free state before assembling the connector has a volume exceeding its volume in the compressed state after assembling the connector and tightening the clamping nut 19. Thus, the contact seal 15 with the tightened position of the nut 19 is in the cocked state and produces elastic compression in the axial and radial directions of all gaps between the seal 15, the inner surface of the housing 7, the surface of the insulator 11, the contact element 10, the shield desoldering sleeve 18 and the end part 14 of the insulation of the inner conductor 9, ensuring the tightness of the connector in an emergency x in the event of a cable break and exposure to hydrostatic pressure of water or a rarefied atmosphere. The docked pairs of connectors are fixed to each other by tightening the docking nut 28 using the appropriate value of the torque wrench. Docking nut 28, mounted on the body of the cable connector 5, when tightened with its internal metric thread, interacts with the mating external metric thread made on the body of the device connector 6. When joining a pair of connectors, the front part of the body of the device connector 6 is installed between the docking nut 28 and the outer surface of the front part body of the cable connector 5 and, when tightening the nut 28, moves in the axial direction up to a tight stop with the end surface into the sealing ring 29 of the rubber silicone mixture installed inside the nut 28, thus ensuring the tightness of the connection of a pair of connectors. The use of a direct connection of cable and instrument connectors without the use of a HVU significantly reduces labor costs during the installation of the line, and also simplifies its maintainability, due to the possibility of quickly replacing any damaged or failed cable assembly, without the need for time-consuming dismantling and installation of HVU elements. At the same time, sealing against the effect of external hydrostatic water pressure (discharged atmosphere) of a docked pair of connectors at each end of the cable and instrument connector housings is provided by a cable seal 22 made of a two-component polyurethane elastomer, the vulcanization of which occurs by the cold hardening method. The annular grooves 30 made on the body of each connector provide a tight grip with the annular protrusion 31 of the seal 22, excluding the possibility of its axial displacement relative to the body of the connector 7. In this case, the second annular protrusion 32 of the seal 22 eliminates the effect of hydrostatic pressure or a rarefied atmosphere on the area of the threaded contact of the clamping nut 19 with the inner surface of the connector housing. Additionally, sealing against the effects of external hydrostatic water pressure (discharged atmosphere) is carried out by installing an o-ring 24 made of a rubber silicone mixture, as well as washers 25 tightly tightened at the point of contact of the instrument connector body 6 with the equipment wall 27 by means of a nut 26. According to the claimed invention, the contact seal 15 of the rubber silicone mixture of each of the articulated pair of connectors provides resistance (tightness) to the impact of the limiting longitudinal hydrostatic pressure of water up to 10.57 MPa (corresponding to an immersion depth of 1000 m) or to the impact of a rarefied atmosphere up to 5.5 × 10 ³ Pa (corresponding to a height of up to 20000 m) in emergency situations when the cable breaks. At the same time, the contact seals 15 made of a rubber silicone compound, having a satisfactory dielectric constant, for each of the articulated pair of connectors reduce the data transmission frequency by 2 ÷ 2.5 times from 18 GHz to 6 ÷ 9 GHz, from 26.5 GHz to 10 ÷ 13 GHz, from 40 GHz to 18 GHz. According to the claimed invention, when using a cable seal 22 made of a two-component polyurethane elastomer, the vulcanization of which occurs by the method of cold hardening and the design of which is presented in the claimed invention, it is achieved that the mated pair of connectors is resistant to external hydrostatic water pressure of up to 31.7 MPa (corresponding to an immersion depth of at least 3000 m), as well as the impact of a rarefied atmosphere up to 1.2 × 10 ³ Pa (corresponds to a height of up to 30,000 m).

Внутри корпуса каждого соединителя установлен изолятор 11 с вилочным или розеточным контактным элементом 10, соединенным с внутренним проводником 9 кабеля. Материал изолятора может быть выполнен из полиэфирэфиркетона PEEK 90G. Уплотнительный элемент 15, а также уплотнительные кольца 24 и 29 могут быть выполнены из резиновой силиконовой смеси Пенастил-11503. Контактный элемент 10 герметичного кабельного и приборного соединителя может быть выполнен в виде вилки или розетки.Inside the body of each connector there is an insulator 11 with a plug or socket contact element 10 connected to the inner conductor 9 of the cable. The insulator material can be PEEK 90G. The sealing element 15, as well as the sealing rings 24 and 29, can be made of a silicone rubber compound Penastil-11503. The contact element 10 of the sealed cable and instrument connector can be made in the form of a plug or socket.

Для заявленной герметичной радиочастотной кабельной линии может быть использован не герметизированный радиочастотный коаксиальный кабель, конструкция которого представлена в таблице 1. Использование негерметизированных кабелей существенно снижает стоимость линии по кабелю в 1,5-2 раза, а также обеспечивает уменьшение массогабаритных характеристик линии в 1,2-1,4 раза.For the claimed sealed RF cable line, an unsealed RF coaxial cable can be used, the design of which is shown in Table 1. The use of unsealed cables significantly reduces the cost of the cable line by 1.5-2 times, and also reduces the weight and size characteristics of the line by 1.2 -1.4 times.

Таблица 1 – Основные размеры кабелей и их конструктивных элементовTable 1 - Main dimensions of cables and their structural elements

Наименование элементаElement name Конструктивные данные и размеры кабеля Structural data and cable dimensions РК 50-5-411-CRK 50-5-411-C 1 Внутренний проводник1 inner conductor Семь круглых мягких медных проволок диаметром 0,75±0,01 ммSeven round soft copper wires with a diameter of 0.75±0.01 mm Диаметр, ммDiameter, mm 2,26±0,022.26±0.02 2 Изоляция2 Insulation Фторопластовая лентаfluoroplastic tape Диаметр по изоляции, ммInsulation diameter, mm 5,90±0,155.90±0.15 3 Внешний проводник3 Outer conductor Спирально наложенная медная посеребрённая фольга, поверх которой наложена оплетка из медных проволок диаметром (0,15±0,02) мм с коэффициентом поверхностной плотности не менее 90 %Spiral applied silver-plated copper foil, over which is applied a braid of copper wires with a diameter of (0.15 ± 0.02) mm with a surface density coefficient of at least 90% 4 Оболочка4 Shell Полиуретан, толщиной, не менее, ммPolyurethane, thickness, not less than, mm 0,250.25 Наружный диаметр кабеля по оболочке, ммOuter diameter of the cable along the sheath, mm 7,8±0,27.8±0.2

Заявленная герметичная высокочастотная кабельная линия может быть проложена через модульные отсеки 1 корпуса судна 2 путём последовательного сочленения соединителей, например, пяти кабельных сборок по схеме вилка-розетка и фиксации соединений через стыковочные гайки 28.The claimed hermetic high-frequency cable line can be laid through the modular compartments 1 of the ship hull 2 by connecting the connectors in series, for example, five cable assemblies according to the plug-socket scheme and fixing the connections through the docking nuts 28.

Собранная таким образом герметичная высокочастотная кабельная линия обеспечивает стойкость в двухстороннем направлении к продольному гидростатическому давлению не менее 7,15 МПа, соответствующее глубине погружения 700 м. Достижение технического результата обеспечено совокупностью признаков заявленного изобретения, за счет системы уплотнений, работающих как герметизирующие элементы при воздействии гидростатического давления. Упругая деформация уплотнений под давлением заполняет возможные зазоры по всей длине заявленной кабельной линии. The sealed high-frequency cable line assembled in this way provides resistance in both directions to a longitudinal hydrostatic pressure of at least 7.15 MPa, corresponding to an immersion depth of 700 m. pressure. Elastic deformation of seals under pressure fills possible gaps along the entire length of the declared cable line.

Для подтверждения достижения технического результата, заключающегося в минимизации потерь электрического сигнала в процессе эксплуатации изобретения, могут быть представлены примеры сравнения работы кабельной линии с использованием ГВУ (Фиг. 1) и заявленной кабельной линии (Фиг. 2), согласно которой кабельные сборки 3 соединены непосредственно через кабельные 5 и приборные 6 соединители.To confirm the achievement of the technical result, which consists in minimizing the loss of the electrical signal during the operation of the invention, examples of comparing the operation of the cable line using the HVU (Fig. 1) and the claimed cable line (Fig. 2), according to which cable assemblies 3 are connected directly through cable 5 and instrument 6 connectors.

В качестве примера рассматривается вариант использования кабельной линии (составных кабельных сборок) с применением герметичных вводных устройств (ГВУ) при модульном строительстве судов, согласно Фиг. 1. Кабельная линия общей длиной 18 м проходит через корпус рубки, поперечную переборку рубки, корпус лодки и поперечную переборку отсека 5, начинаясь от АФУ 34 и заканчиваясь подсоединением к специализированному оборудованию 35 отсека 5. В соответствии с ГОСТ РВ 0027-009–2008 кабельную линию на Фиг. 1 можно представить в виде эквивалентной структурной схемы надежности (см. Фиг. 3).As an example, the option of using a cable line (composite cable assemblies) with the use of sealed input devices (HLG) in the modular construction of ships is considered, according to Fig. 1. The cable line with a total length of 18 m passes through the cabin hull, the transverse bulkhead of the cabin, the hull of the boat and the transverse bulkhead of compartment 5, starting from AFU 34 and ending with the connection to specialized equipment 35 of compartment 5. In accordance with GOST RV 0027-009–2008, the cable line in Fig. 1 can be represented as an equivalent reliability block diagram (see FIG. 3).

В соответствии с эквивалентной структурной схемой надежности вероятность безотказной работы (ɣ-процентный ресурс) радиочастотной кабельной линии может быть оценен из условий:In accordance with the equivalent reliability block diagram, the probability of non-failure operation (ɣ-percent resource) of the RF cable line can be estimated from the conditions:

P_КСi(i=1,4)= P_КС1(T_ɣ=25 лет) =P_КС2(T_ɣ=25 лет) =P_КС3(T_ɣ=25 лет) =P_КС4(T_ɣ=25 лет) =0,98P _KSi (i=1.4)= P _KS1 (T _ɣ =25 years) =P _KS2 (T _ɣ =25 years) =P _KS3 (T _ɣ =25 years) = P _KS4 (T _ɣ =25 years) = 0.98

P_ГПj(j=1,8)=P_ГП1(T_ɣ=25лет)=P_ГП2(T_ɣ=25лет)=P_ГП3(T_ɣ=25лет)=P_ГП4(T_ɣ=25лет)=P_ГП5(T_ɣ=25 лет)=P_ГП6(T_ɣ=25 лет) )= P_ГП7(T_ɣ=25 лет)=P_ГП8(T_ɣ=25 лет) =0,99 P _GPj (j=1.8)=P _GP1 (T _ɣ =25 years)=P _GP2 (T _ɣ = _{25 years} )=P GP3 (T _ɣ =25 years)=P _GP4 (T _ɣ =25 years)=P _GP5 (T _ɣ =25 years)=P _GP6 (T _ɣ =25 years) )= P _GP7 (T _ɣ =25 years)=P _GP8 (T _ɣ =25 years) =0.99

Вероятность безотказной работы кабельной линии P_КЛ (T_ɣ=25 лет) с герметичными вводными устройствами и последовательным соединением элементов равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов и оценивается по формуле (1): Probability of failure-free operation of the cable line P_CL (T_ɣ=25 years) with sealed inlets and serial connection of elements is equal to the product of the probabilities of failure-free operation of its individual elements and is estimated by formula (1):

Потребуется включать кабельную линию в структурную схему надежности систем и агрегатов или уменьшить гамма-процентный срок службы кабельной сборки T_ɣ до 12÷15 лет P_КЛ (T_ɣ=12÷15 лет) ≥ 0,95. It will be necessary to include the cable line in the structural diagram of the reliability of systems and units or reduce the gamma-percentage service life of the cable assembly T _ɣ to 12÷15 years P _CL (T _ɣ =12÷15 years) ≥ 0.95.

Вероятность безотказной работы кабельной линии P_КЛ (T_ɣ=25 лет) без герметичных вводных устройств в соответствии с Фиг.1, проходящей через три поперечные переборки рубки и отсека 5 корабля оценена по формуле (2): Probability of failure-free operation of the cable line P_CL (T_ɣ=25 years) without sealed input devices in accordance with Figure 1, passing through three transverse bulkheads of the deckhouse and compartment 5 of the ship is estimated by the formula (2):

Потребуется включать кабельную линию в структурную схему надежности систем и агрегатов или уменьшить гамма-процентный срок службы кабельной сборки T_ɣ до 20÷22 лет P_КЛ (T_ɣ=20÷22 лет) ≥ 0,95. It will be necessary to include the cable line in the structural diagram of the reliability of systems and units or reduce the gamma-percentage service life of the cable assembly T _ɣ to 20÷22 years P _CL (T _ɣ =20÷22 years) ≥ 0.95.

В соответствии с представленным примером, заявленная герметичная высокочастотная кабельная сборка имеет более высокую вероятность безотказной работы в сравнении с кабельной линией, проложенной с использованием ГВУ.In accordance with the presented example, the claimed sealed high-frequency cable assembly has a higher probability of failure-free operation in comparison with the cable line laid using the HVU.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает достижение нескольких технических результатов, а именно высокий уровень герметичности кабельной линии, повышение её надёжности и ремонтопригодности.Thus, the claimed invention provides the achievement of several technical results, namely, a high level of tightness of the cable line, increasing its reliability and maintainability.

Claims

1. A sealed radio frequency cable line, characterized in that it includes several radio frequency cable assemblies connected in series to each other by means of radio frequency hermetically articulated connectors located at the ends of each cable assembly, with each connection of one cable assembly to another cable assembly made through a pair of hermetically of articulated connectors according to the plug/socket scheme, where one connector is a cable connector and the second is an instrumental one, each connector includes a housing inside which a coaxial RF cable is placed, the inner conductor of which is installed inside the contact element, which is a socket or pin, and the contact element is girdled an insulator having an annular protrusion in the rear part, pressed in the axial direction to the first stage of the housing, a sealant made of a rubber silicone mixture installed between the protrusion of the insulator and the end part of the insulation of the inner conductor and the belt a contact element with an internal cable conductor installed in it, and the annular protrusion of the shield desoldering bushing rests against the second stage of the housing, which is fixed on the rear side with a locking nut, while the inner surface of the shield desoldering bushing in the front part contacts with the external conductor, and in the rear part pressed in the radial direction between the outer insulation of the cable and the cable seal, made of a two-component polyurethane elastomer, vulcanized by cold curing, in addition, on the outer side of the body of the device connector there is a radial protrusion with an annular recess, inside which a sealing ring is installed, as well as an external thread, on which a washer and a nut are installed with the possibility of axial movement and fixation of the device connector in the hole of the equipment wall, and from the side of the inner surface of the docking nut, in the area of the junction of the cable and device connectors, also New O-ring made of rubber silicone compound.

2. Sealed RF cable line according to claim 1, characterized in that an annular groove is made in the tail part of the housing, in which the first annular protrusion of the inner surface of the cable seal is located.

3. Sealed RF cable line according to claim 2, characterized in that the second annular protrusion of the inner surface of the cable seal is placed in the annular gap between the ends of the tail part of the housing and the clamping nut.

4. Sealed radio frequency cable line according to claim 1, characterized in that in one or more pairs of cable line connectors, the cable connector is made in the form of a plug, and the instrument connector is in the form of a socket, respectively.

5. Sealed RF cable line according to claim 1, characterized in that in one or more pairs of cable line connectors, the cable connector is made in the form of a plug (pin), and the instrument connector is in the form of a socket (socket), respectively.