Złącza obrotowe determinują sprawne działanie wielu rodzajów sprzętu wojskowego, w tym najbardziej skomplikowanych urządzeń. Anteny radarowe są najlepszym przykładem zastosowania złącz obrotowych. Przekazują one różnorodne sygnały (elektryczne, mikrofalowe, światłowodowe) i media (ciecze lub gazy chłodzące).

Coraz większy udział oraz znaczenie urządzeń elektronicznych i elektrycznych w sprzęcie wojskowym wywołuje konieczność ciągłej transmisji sygnałów elektrycznych oraz innych mediów operacyjnych pomiędzy dwoma niezależnie obracającymi się zespołami funkcjonalnymi w różnych systemach. To przenoszenie sygnałów dokonywane jest poprzez złącza obrotowe (ang. rotary joints lub slip rings).

Złącza obrotowe mają w zależności od zastosowania nawet do ponad 100 torów transmisji elektrycznych, do kilku torów transmisji płynów lub gazów, tory transmisji sygnałów światłowodowych itp. W większości zastosowań transmisja (elektryczna) odbywa się między statorem i rotorem złącza. Nie ma uniwersalnych złącz obrotowych dostosowanych do wielu zastosowań, dobiera się je i projektuje indywidualnie do każdego bardziej skomplikowanego urządzenia. W artykule zostanie przedstawiona technika złącz obrotowych w oparciu o rozwiązania firmy Kraus Elektrotechnik – Walter Kraus GmbH z Augsburga w Republice Federalnej Niemiec, która jest uznanym producentem tych zespołów od ponad 60 lat. Ścisła współpraca producenta z odbiorcami ma miejsce przez cały proces tworzenia złącza: od etapu koncepcji, poprzez projektowanie, zatwierdzenie do wdrożenia gotowego złącza obrotowego w wyrobie użytkownika, jego produkcję i w końcu obsługę serwisową w cyklu jego użytkowania.

Przykładowa platforma wojskowa i zastosowane w niej wyspecjalizowane złącza obrotowe

Takie indywidualne podejście do wykonania złącza obrotowego – od pierwszej konsultacji dotyczącej projektu, do wysokoprecyzyjnej produkcji i montażu, jest szczególnie istotne w przypadku sprzętu wojskowego i obserwacyjnego. Rozwiązania firmy stosowane w złączach obrotowych łączą w sobie szeroki zakres metod przesyłu prądu elektrycznego i danych zarówno w postaci sygnałów elektrycznych, jak i optycznych oraz innych mediów. Firma oferuje ściśle dostosowane do wymagań odbiorców wojskowych i instytucjonalnych złącza obrotowe przeznaczone specjalnie do zastosowań lądowych, morskich i powietrznych, tworząc indywidualne rozwiązania m.in. do takich urządzeń/systemów jak:

• • wieże załogowe i bezzałogowe do pojazdów lądowych oraz okrętów;
  • zdalnie sterowane stanowiska uzbrojenia;
  • złącza obrotowe zintegrowane z łożem wieży;
  • stacje radiolokacyjne;
  • pojazdowe/okrętowe systemy obserwacji w podczerwieni i w świetle widzialnym;
  • stabilizowane optoelektroniczne systemy celownicze.

Projekt, wykonanie i działanie każdego zespołu złącza obrotowego zależy od przewidywanego zastosowania oraz od konkretnych wymagań elektrycznych, mechanicznych i środowiskowych. Pod względem środowiskowym, złącza mogą zostać dostosowane do zapewnienia poziomu IP 69 w zakresie szczelności i zakresów temperatur pracy od −60 do 80°C, odpowiednio do potrzeb użytkownika.

W związku z potrzebą zapewnienia niezawodnego, nieprzerwanego przesyłania energii zasilania, sygnałów sterowania i danych w trudnych warunkach środowiskowych, pierścienie ślizgowe w złączach zostały tak zoptymalizowane, aby mogły niwelować ewentualne odskoki oraz być odporne na wszelkiego rodzaju wstrząsy i drgania, jakie mogą wystąpić w czasie ich działania. Firmowa technologia „gold-on-gold” („złoto na złocie”) sprawdza się szczególnie w przypadku sekcji sygnałowych złącz obrotowych. Wolne od zakłóceń przesyłanie sygnałów zapewniają złote przewody zamontowane w szczotkotrzymaczu i przesuwające się po odlewanym module galwanicznie złoconych pierścieni ślizgowych z wyprofilowanymi V-rowkami. Zaletą tego rozwiązania jest zwiększona tolerancja na drgania mechaniczne i wstrząsy oraz zmiany rezystancji styków w czasie pracy złącza.