航天科工集團二院某廠設計師張璐趣談軍用電纜——

小小電纜能量大

■楊 菲

電纜是武器裝備的“血管”與“神經”，它所傳輸的電能與信息，維持着武器裝備各個“器官”的正常運轉。遍布武器裝備“身體”裡的電纜，無論哪條出現技術問題，都可能會造成武器裝備的使用故障。

說起電纜的起源，人們會聯想到曆史上富蘭克林在雷電天氣所做的“放風筝”實驗。在這之後，富蘭克林又做了一次大膽嘗試，他把幾米長的鐵杆，用絕緣材料固定在屋頂，杆上拴着一根金屬線，當閃電來襲時，閃電會通過鐵杆、金屬線直通地下，而房屋建築完好無損。實驗中，那根金屬線就是後來人們所說的電纜雛形。

就像打開了神奇的魔盒，一根小小的金屬絲，随着科技的不斷發展，衍生出多種類型電纜。不同類型的電纜，在武器裝備及國防工程建設中發揮的功能不盡相同，起到的作用卻不可或缺。

該廠電纜車間職工讨論立體集成電纜生産流程。馬 帥攝

粗有粗的道理，細有細的學問

電纜擁有一個龐大的家族，種類極其繁多。為了保證電能與信息的傳輸安全，在不同需求下它們會穿上不同材質的“馬甲”。

“馬甲”的顔色标識着電纜的種類。為了操作安全，避免事故的發生，線路顔色标識都有嚴格規定，必須依據國家标準，軍工領域電纜還必須符合軍用标準。黃色、綠色、紅色、淡藍色、黃/綠雙色線、紅黑色、棕色……不同顔色的“馬甲”對應不同類型的電纜，方便對電纜種類的快速辨認。

按照體量來分，電纜既有纖細苗條的“美娘子”，又有膀大腰圓的“大胖子”。無論是“美娘子”還是“大胖子”，粗有粗的道理，細有細的學問。

纖細苗條的“美娘子”有着特殊能耐。生活中，我們比較常見的是銅線電纜，直徑約為0.035毫米，略粗于頭發絲。再細的，還有比頭發絲還細的光纖電纜。别小看光纖電纜，它是5G的核心技術之一，這樣1根電纜可以與上千根銅線電纜疊加起來的信号傳輸量相當。

如果拿“腰細”作為量化标準，那麼2017年國外某科研小組研發的納米電纜創造了世界紀錄。這種電纜的直徑僅是3個原子的直徑疊加尺寸。

電纜的“腰”是越細越好嗎？當然不是。同等材質之下，體型越粗的電纜承受的電流越大，可承載的設備越多。打個比方，越大的水庫，越需要更寬的河道放水。然而，電壓等級越高、輸送容量越大、輸電距離越遠，就要求支撐電纜的設備越龐大。

中遠程彈道導彈和洲際導彈需要具備遠距離跨區發射和對多種目标進行精确打擊能力，這就需要為導彈提供更多的電流載運量。舉個例子，俄羅斯新一代洲際導彈“薩爾馬特”威力很大，它需要裝配比成年男人大腿還要粗的電纜。

在導彈制造領域，有一種說法：“為減輕每一克重量而奮鬥。”導彈載重越輕，負荷就越小。如何讓電纜在粗細之間找到完美平衡，是必須面對的技術問題。未來戰争對導彈的機動靈活、快速反應提出了更高的要求，因而導彈上的電纜網結構需要高度的集成化、輕量化。

總之，軍事應用不同，所用電纜的種類也就不同。需要找準粗細之間的黃金分割比。

上天入海神通廣大

“電，這個赫拉克勒斯，當它還在搖籃時就已推翻了迄今為止的一切定律，破壞了一切行之有效的标準……正是這種小小的幾乎無法感覺到的電火花——它昨天還隻能在萊頓瓶裡發出噼噼啪啪的聲音，産生手指節骨那樣一英寸長的電花，如今一下子獲得了巨大魔力，能越過陸地、高山和所有的大洲。”

著名作家斯蒂芬·茨威格，在《越過大洋的第一次通話》文章中，将世界上第一條跨越大洋的海底電纜鋪設列為決定世界命運的14個曆史瞬間之一。茨威格将電比喻為赫拉克勒斯（古希臘神話中的大力神），完成的任務堪稱人類壯舉。

1858年，美國實業家塞勒斯·韋斯特·菲爾德在歐洲與美國之間成功鋪設跨越大西洋的2500英裡海底電纜。英國維多利亞女王向時任美國總統詹姆斯·布坎南發出第一條信息，使人類信息傳遞産生質的飛躍。

如今，100多年過去了，電纜不僅征服了海底，還征服了荒原、沙漠、冰川甚至太空。在軍事應用上，電纜更是在很多我們難以想象的領域發揮着巨大作用。

潛艇部隊被稱為“無聲軍種”。潛艇上所用的電纜，最基本的兩個要求是高度阻燃和高度水密性。前者指在潛艇發生火災後，主要電纜能保存線路的完整性，為此電纜常常采用特殊材料進行絕緣；後者指在深水區域電纜和插件之間有很好的水密性，以保證電纜能夠正常工作。

對于導彈而言，其内部電纜布線不同于衛星、火箭等太空産品，有着自身的特殊性。衛星、火箭等産品的電纜設計通常為一對一連接或一對多連接，這種電纜的線束結構較為簡單，敷設設計相對容易。

而導彈上的電纜集成度更高，尤其是導彈艙體内部的電纜，線路集成現象更為明顯。電纜的線束結構有一個主線路，由主線路上分出多束電纜分支，這些電纜分支連接各個零部件，形成一個四通八達的網狀結構。因此，導彈上電纜線束通常被叫做“彈上電纜網”。這也意味着一枚體積并不大的導彈可能容納了成千上萬根電纜。

作為殲擊機的主要武器之一，空空導彈具有反應快、機動性好、尺寸小、重量輕等優點。然而，空空導彈内部的工作環境惡劣，這要求産品必須特别“抗造”，其電纜網能夠承受高低溫、高空低氣壓、振動和沖擊等嚴酷考驗。

作為機載武器，空空導彈是導彈界名副其實的“小個子”，内部空間“寸土寸金”，所用電纜隻能最大程度地進行“瘦身”，并以最短距離實現立體集成。

5G時代，電纜面臨新一輪改進升級

從那個與雷電“親密接觸”被激活的金屬線，發展到各式各樣縱橫交錯的電纜網，随着現代科技的迅速發展，電纜也在不斷進化，被賦予新的功能與應用。從發展曆程看，我國軍用電纜主要經曆了進口、仿制、自主研發三個階段。

1897年，光緒年間，清政府第一根地下電纜投入使用。當時國内還沒有電纜生産能力，隻能從國外進行采購。

1939年，昆明電纜廠制造出第一根小拇指粗的電纜，才開始了國内電纜的仿制曆程。

第一代電纜又粗又重，電纜接點間距在3mm以上，耐高低溫性能差。

第二代電纜參考國外标準，接點間距一般在2mm以上，電纜體積和重量大幅減小，性能顯著提升。

第三代電纜則是自主研制、自建标準，電纜接點間距在1.27mm以上，電纜的輕量化、小型化、集成化等特點更為突出，耐輻射、抗幹擾性明顯提升，可以滿足諸多特殊條件……

總而言之，電纜的更新換代對軍工行業的意義尤為重大。電纜接點間距越小，電纜體積與重量就會更小，消耗的能源也就更少。

從裝配工藝來說，電纜結構的高度集成化對總體裝配的要求更高。國外專家曾提出了一種虛拟現實交互技術，即我們熟知的VR，利用該技術開展裝配的可行性驗證和效率評估。

據介紹，有的國外軍工企業還成功研發了線纜布線工藝規劃系統。該系統利用三維布線環境的真實特效，實現了對線纜的裝配路徑規劃，有效提升了線纜的裝配效率。

從電纜材質來說，先進的材質工藝已經在不少軍工企業投入運用。比如，國外多款戰鬥機已經大量應用二氧化矽電纜。這種電纜不僅耐高低溫、高強度、高抗震，而且電能與信号傳輸速度更快、穩定性更好。

軍用電子設備的先進性是決定戰場勝負的一個重要因素。随着5G技術、光纖通信的到來，武器裝備的電纜會面臨新一輪的改進升級，向更高、更廣、更精的目标發展。

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