本文綜述了D超小型（D-Sub）連接器在航天器裝配和集成過程中的應用。鎖定力控制是分析D-Sub連接器插接方法的關鍵因素，為了滿足航天器裝配和集成過程中D-Sub連接器外螺紋的一般鎖定力控制，設計了帶D-Sub連接器的電纜支架振動環境試驗，以設置D-Sub連接器外螺紋的扭力值，并設計了兩種扭力扳手。

1.簡介

在航天器的裝配和集成過程中存在大量的電連接器插頭操作。使用螺釘固定的進電連接器（包括D-Sub連接器和Airborn連接器）在操作過程中很復雜。電連接的一些質量問題是由于連接器的制造缺陷造成的，有些是由于電連接器方法不當造成的。主要原因是缺乏對D-Sub連接器的應用和特性結構的充分理解。針對航天器裝配和集成過程中D-Sub連接器的可靠性，本文研究了決定D-Sub連接器組件可靠性的關鍵因素。

2. D-Sub連接器在航天器AIT中的應用

D-Sub連接器是航天器常用的矩形進電連接器，其接觸布置和殼體尺寸由代碼E、A、B、C、D表示。在航天器的AIT中，D-Sub連接器，按觸點類型來分就包括焊接觸點和壓接觸點類別，按后殼來分就包括直夾、圓夾、角度鉗類別，按觸點密度來分就包括標準密度和高密度類別。

D-Sub連接器有2種鎖緊螺釘：外螺紋和內螺紋。固定在設備或電纜支架上的D-Sub連接器插座由內螺紋安裝。插在插座上的D-Sub連接器插針由外螺紋安裝。包含前面板安裝和后面板安裝的D-Sub連接器的螺釘鎖定組件如圖1所示。當D-Sub連接器插座固定在航天器AIT的電纜支架上時，前面板安裝使用兩個平墊圈。外螺紋由黃銅或不銹鋼制成，但黃銅外螺紋被廣泛使用，與螺紋頭為六角孔的AIRBORN連接器相比，D-Sub連接器的螺釘頭是開槽的。

圖1. D-Sub連接器的螺釘鎖組件。

3. 航天器D-Sub連接器插接方法分析

D-Sub連接器產品的可靠性取決于結構設計、工藝制造、環境和其他因素，D-Sub連接器耦合的可靠性取決于操作員插拔技術，D-Sub連接器的耦合可靠性比航天器AIT中產品本身的可靠性更重要。

插頭D-Sub連接器的主要流程包括插頭準備、初始插頭連接、擰緊和擰緊鎖定螺釘四個步驟。插頭準備主要是對D-Sub連接器針腳或插座和螺釘鎖定組件的目視檢查。例如，如果前面板安裝中只有一個平墊圈，則不能滿足滿足連接器之間的間距，并且不允許使用該螺釘鎖定組件。初始插頭連接并聯推動D-Sub連接器引腳，以防止損壞公或母連接器。

關于旋入航天器AIT中的鎖緊螺釘有很多質量事故，例如，外螺紋不能擰緊內螺紋，或者螺紋在強行擰緊后損壞，主要原因是公和母螺絲中心軸不對中。

安裝孔之間的距離具有嚴格的公差，即±0.13mm，因此在設計和加工階段需要嚴格控制面板上安裝孔之間的距離。即便如此，如果裝配誤差超出設計范圍，公螺釘也不能擰緊內螺紋。因此，如果在擰緊時存在明顯的阻力，則不允許強行擰緊，可能需要重新組裝。因此，對準控制是決定D-Sub連接器耦合可靠性的關鍵因素之一。

外螺紋的鎖定力控制是決定D-Sub連接器聯軸器可靠性的另一個關鍵因素。實際上在航天器的AIT中，外螺紋沒有扭力值，并且在操作員的經驗下擰緊外螺紋，因此在擰緊鎖緊螺釘時會有安全隱患。如果緊固力太小，則在遇到惡劣的發射環境時鎖定螺釘可能會丟失。如果擰緊力過大，可能會損壞螺紋。與六角孔頭螺釘相比，開槽頭螺釘更容易損壞。

實際上，連接器通常會經歷多次插入和拔出，如果外螺紋的緊固力太大，則在拔出連接器時，內螺紋可能松動，并且設備必須打開面板以固定內螺紋。與不銹鋼螺釘相比，黃銅螺釘也更容易損壞。ESCC詳細規范No. 3401/022給出黃銅外螺紋的最大扭力值為0.33Nm，因此迫切需要在航天器的AIT過程中設置D-Sub連接器的外螺紋扭力值，這個值不應該太大，鎖定力控制應盡可能少，僅在航天器即將受到振動環境或發射時使用。

4.對外螺紋扭力值的實驗驗證

采用D-Sub連接器的電纜支架振動環境試驗，設計了航天器AIT工藝中D-Sub連接器外螺紋的扭力值，具有自身最差機械條件的電纜支架有雙排插頭，高225mm，寬186mm，厚2mm。它由LY12M制成，尺寸C和尺寸D的D-Sub連接器安裝在支架上，高度為180mm。12個鋁制連接件模擬其他連接器安裝在電纜支架的其他開口上。

帶有D-Sub連接器的電纜支架的振動環境試驗如圖2所示。兩個連接器銷的電纜用膠帶固定在支架上，內螺紋和其他部分固定并涂膠，未涂膠的外螺釘用默認扭力值固定，外螺紋制造器如圖3所示。振動環境試驗條件是航天器部件的最差條件，如表1所示。正弦振動的掃描速度為2oct/分鐘，隨機振動的時間為2分鐘/方向。