互連技術如何與eVTOL飛行汽車一起“玩跨界 ”？

面對日益擁擠的城市交通，未來出行的解決之道在哪里？當我們思考這個問題的時候，有人將目光投向腳下的大地，于是我們有了便捷的地鐵網絡；也有人抬頭仰望天空，這時會看到eVTOL正在向我們飛來。

eVTOL是“電動垂直起降飛行器”的簡稱，這是一種以清潔的電能為動力，具有垂直起降功能的中短途飛行器，其概念是在2014年由美國直升機協會和美國航天航空協會提出的。2016年，Uber在此基礎上推出了“Uber Elevate”空中出租車計劃，由此引發了相關行業和玩家濃厚的興趣，漸成了一個新“風口”。近年來，各國政府也紛紛將eVTOL視為未來交通出行的一個新趨勢，將其繪入科技戰略發展的藍圖，這就又為eVTOL的熱度添了一把火。

跨界的eVTOL

之所以大家會普遍看好eVTOL，有一個很直觀的理由，那就是——eVTOL正好處在航空和汽車兩大行業生態系統的交叉點上——因此它也被形象地稱為“飛行汽車”——而在這種“跨界”的位置上是非常容易孵化出“爆款”應用的。比如我們所熟知的智能手機，實際上就是傳統手機和電腦兩個生態相融合的產物。

顯而易見，eVTOL垂直起降、可懸停的特性，是傳承自直升飛機。實際上在20世紀下半葉，伴隨著直升機的發展，人們一直在探索其在城市交通中大規模應用的可能性，不過受制于成本、噪聲、安全性等方面的問題，一直未能如愿。但這一直是傳統航空業心心念的話題。

幸運的是，進入2010年代，隨著電動汽車的發展和商用，人們越發意識到，電動汽車的某些特質和優勢恰好可以補齊傳統直升機的“短板”，定義出一種全新的飛行器。比如，電氣化可以讓飛行器的系統架構更簡單，有利于降低生產和運維的成本；電動汽車與自動駕駛、智能化有天然的親和性，其在舒適性和安全性上的成果，可以很方便地移植到新的飛行器上，用來提升用戶體驗；而且電力驅動的飛行器噪音更低，也更加環保……所有這些優勢與利用低空空域、可垂直起降、適用于小載荷（相對于傳統航空業）與中短途運輸等需求相結合，eVTOL的雛形也就清晰了。

圖1：eVTOL有望成為未來出行的新模式

（圖源：TE Connectivity）

應對跨界的開發挑戰

不過，任何一次成功“跨界”都不是輕而易舉的。具體到eVTOL，我們會發現由于其同時跨航空和汽車兩個行業，在產品定義和開發過程中，面臨著許多前所未有的挑戰。

首先，作為一款在人口密集的城市上空飛行的航空器，eVTOL在安全性和可靠性上容不得半點馬虎，這方面需要對標傳統的航空級產品，甚至在某些方面的要求更為嚴苛；而另一方面，想要實現規模化的商用，其又必須能夠滿足輕量化、經濟性等要求。顯然，這兩方面的設計需求之間是存在矛盾的。

其次，在人們的腦洞中，eVTOL潛在的應用是極為廣泛的，除了城市交通，在觀光旅游、醫療救助、災害救援等方面都有很大的想象空間，因此隨著需求的快速發展，就要求產品的迭代升級速度比傳統航空器快得多。這就意味著，eVTOL在研發時要充分考慮到可擴展性，這也是eVTOL產品在未來市場競爭中勝出的關鍵。

想要解決上述這些挑戰，就需要在研發eVTOL產品和方案的同時，構建起一個不同于傳統航空和汽車行業的全新的開發生態。

具體到元器件的選型上，為了滿足敏捷設計的要求，在盡可能短的時間內完成設計迭代，eVTOL的開發者與傳統航空業的開發者相比，更愿意選用現成的商用物料，而不是專門的定制化產品和方案。也就是說，eVTOL產品在確保安全性、耐用性和可靠性，并實現尺寸、重量上優化的同時，會更注重標準化，以滿足快速擴展和經濟性的要求。

實際上，類似策略的成功已經在電動汽車身上得到了驗證。眾所周知，經過上百年的發展，傳統內燃機汽車的核心技術大都集中在幾個頭部車企的手中，后來者幾乎不可能撼動他們的地位；而在新興的電動汽車領域，關鍵部件如電機、電控和電池，其市場化程度較高，標準的商用物料“有錢就能買到”，這就給了特斯拉這種跨界進入的“門外漢”機會，使其成為攪動市場的“鯰魚”，同時也為整個電動汽車行業的發展帶來了活力。eVTOL的一只腳既然是從電動汽車行業跨界而來的，這樣的成功經驗顯然也會順手“拿來”。

當然，能“上天”的和能“上車”的元器件相比，肯定還是有其特殊之處的。這就使得eVTOL開發者在選擇合作的元器件供應商時有更特殊的要求。

“

一方面，eVTOL的元器件供應商要同時具有服務航空航天和汽車行業的經驗為佳，這樣才有能力為eVTOL的跨界創新提供有價值的專業服務，而不局限于傳統的航空航天產品的范疇。

另一方面，該元器件供應商要能夠提供豐富的標準化商用產品組合，從中可以快速遴選出適用于eVTOL的產品，或者稍作優化即可滿足eVTOL特殊的要求，在不影響可靠性、安全性的前提下加快開發周期，節省綜合成本。

”

TE Connectivity（以下簡稱TE）就是這樣的元器件供應商！憑借在航空和汽車領域跨行業的專業經驗，以及廣泛的產品線，TE可以為eVTOL提供全面的元器件解決方案，涵蓋發電和配電、飛控和導航、信息娛樂和機艙內部設施，以及結構與互連等各個方面。

圖2：TE提供全面的eVTOL解決方案

（圖源：TE Connectivity）

下文中，我們將重點介紹幾款TE的互連解決方案，帶大家一起直觀體驗TE是如何助力eVTOL“玩跨界”的。

TE的“跨界”eVTOL互連方案

在eVTOL產品的設計中，互連技術是將各個組件連接和整合為一個完整系統的關鍵一環。根據上文所描述的eVTOL典型應用場景，我們不難看出，適用于“跨界”的eVTOL的互連產品和方案，也需要具備“跨界”的特質。

一方面，這些互連產品和方案需要滿足航空器在安全性、可靠性、電磁兼容等方面嚴苛的要求；

另一方面，在經濟性、易用性、可擴展性上，它們也必須經得住規模化商用的考驗。

能夠同時滿足這兩方面要求的互連產品和方案，在市場上并不是可以“信手拈來”的。不過好消息是，TE已經為你準備好了！

連接器

在連接器方面，TE針對航空和航天領域的高安全、高可靠型產品，就非常適合于eVTOL的應用。比如TE的Deutsch 369連接器，其基于Deutsch ARINC 809/EN4165接口設計，可配置為3、6和9線制，采用航空和航天行業要求的低煙、低毒、低易燃性的輕質、高性能復合材料制成，符合IP67防護標準，是一種結構緊湊、可靠性極高的信號連接解決方案。

圖3：TE的Deutsch 369連接器

（圖源：TE Connectivity）

在Deutsch 369連接器標準產品基礎上，TE進一步推出了Deutsch 369屏蔽式連接器（可與其他369產品兼容互插配），設計用于需要防護周圍EMI噪聲的惡劣環境，可耐受3.6kA間接雷擊，低頻時屏蔽效果>60dB，高頻時屏蔽效果>40dB，可支持高達100Mbs的數據傳輸速度，符合MIL-DTL-38999性能等級要求。這些特性與eVTOL的設計需求是非常匹配的。

而且，Deutsch 369屏蔽式連接器采用推拉式插配，無需緊固件，并可正向盲插，有鎖定咔噠聲，且采用防斜插接口設計以防止接點損壞，因此特別適用于盲配和可視性較低的裝配場合。這些易用性上的優化設計，十分有利于降低維護成本，也是eVTOL設計所看重的重要特性。

圖4：TE的369屏蔽式矩形連接器

（圖源：TE Connectivity）

線纜

除了連接器，線纜也是eVTOL互連方案中不可或缺的組成部分。

如上文所述，為了獲得擴展性和經濟性等優勢，eVTOL的開發者傾向于選用現成的商用產品，而不是定制解決方案。這也就意味著，一些大眾市場的主流技術和標準，也會被應用到eVTOL中。比如在信息娛樂和機艙內部設施的高速數據互連通信中，USB就是一個必然的技術選項。

不過，普通的USB互連產品顯然無法滿足eVTOL特殊的設計要求，這就需要可靠性更高的產品來補位。TE的Raychem USB 3.1電纜就是為此而打造的產品。

Raychem USB 3.1電纜支持的帶寬是USB 3.0的兩倍，數據傳輸速度達到了10 Gb/s，同時支持USB 2.0傳統應用，能夠滿足機上娛樂（IFE）等應用日益增長的數據吞吐量的需求。該電纜具有-65°C至200°C很寬的溫度范圍、2000psi的護套抗拉強度，以及符合可燃性標準等特性，可應對惡劣環境的挑戰，提供足夠的可靠性和安全性保障。

此外，與市場上的行業標準膠帶纏繞結構相比，Raychem USB 3.1電纜結構支持擠壓組件和護套的使用，令端接大為簡化，這也是eVTOL所需的一個優勢特性。

圖5：Raychem USB 3.1電纜

（圖源：TE Connectivity）

線纜管理

有經驗的工程師都知道，在互連方案的設計時，除了連接器和線纜的選型，線纜管理也十分重要，它可以讓系統中的布線更為整潔有序，降低后期維護維修的成本。這一點在空間受限的eVTOL中顯得尤為重要。

TE的EM70x復合P型夾就是一種適用于eVTOL的輕便、快速并且高效的線纜管理解決方案。具體來講它有三個優勢：

快速

快速鎖定功能讓操作員能夠根據需要快速打開和關閉夾具；使用無硬件鎖定機制，將FOD（異物碎片）進入的風險降至盡可能低。

靈活

獨立的安裝和夾緊功能，可實現靈活和模塊化的裝配過程；精心研制的PEEK（聚醚醚酮）材料，在保持強度的同時實現了輕質化；有多種尺寸可供選擇（如03、05、07、09、11、13、15、17、19和21），滿足廣泛的應用需求。

易用

無工具鎖定和解鎖功能，實現了快捷的線束安裝和維修；符合人體工學的設計，讓操作員使用起來更舒適，從而縮短裝配操作的時間，提高工作效率。

EM70x復合P型夾可在-65°C至85°C的溫度范圍內工作，在商業航空、軍用航空航天、軍用車輛、船舶、工業車輛、鐵路和汽車等領域已經有很多成功的用例，在eVTOL中應用自然也會游刃有余。

圖6：EM70x復合P型夾

（圖源：TE Connectivity）

本文小結

根據摩根·斯坦利的研究報告中，2020年全球城市空中交通（UAM）市場規模為80億美元，預計到2050年，這個領域潛在的市場規模將達到9萬億美元。這意味著eVTOL面對著一個巨大的市場發展空間。

圖7：全球城市空中交通潛在市場規模

（資料來源：Morgan Stanley）

而置身其中的玩家在這個新興市場中是否具有強大的競爭力，關鍵就是要看其是否有出色的“跨界”能力，能夠充分利用航空和汽車行業的成功經驗和優勢資源，快速構建起支撐eVTOL的開發生態系統，打造出滿足市場所需的過硬產品。

在這個過程中，同樣具有跨行業服務能力的元器件供應商（如TE），以及他們所提供的具有“跨界”特質的產品和方案（如本文介紹的TE互連解決方案），無疑將成為強力的助推器，助力eVTOL一飛沖天！