【導讀】面對日益擁擠的城市交通，未來(lái)出行的解決之道在哪里？當我們思考這個(gè)問(wèn)題的時(shí)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(wǎng)絡(luò )；也有人抬頭仰望天空，這時(shí)會(huì )看到eVTOL正在向我們飛來(lái)。
eVTOL是“電動(dòng)垂直起降飛行器”的簡(jiǎn)稱(chēng)，這是一種以清潔的電能為動(dòng)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(xié)會(huì )和美國航天航空協(xié)會(huì )提出的。2016年，Uber在此基礎上推出了“Uber Elevate”空中出租車(chē)計劃，由此引發(fā)了相關(guān)行業(yè)和玩家濃厚的興趣，漸成了一個(gè)新“風(fēng)口”。近年來(lái)，各國政府也紛紛將eVTOL視為未來(lái)交通出行的一個(gè)新趨勢，將其繪入科技戰略發(fā)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(huì )普遍看好eVTOL，有一個(gè)很直觀(guān)的理由，那就是——eVTOL正好處在航空和汽車(chē)兩大行業(yè)生態(tài)系統的交叉點(diǎn)上——因此它也被形象地稱(chēng)為“飛行汽車(chē)”——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(shí)際上就是傳統手機和電腦兩個(gè)生態(tài)相融合的產(chǎn)物。
顯而易見(jiàn)，eVTOL垂直起降、可懸停的特性，是傳承自直升飛機。實(shí)際上在20世紀下半葉，伴隨著(zhù)直升機的發(fā)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(guò)受制于成本、噪聲、安全性等方面的問(wèn)題，一直未能如愿。但這一直是傳統航空業(yè)心心念的話(huà)題。
幸運的是，進(jìn)入2010年代，隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和商用，人們越發(fā)意識到，電動(dòng)汽車(chē)的某些特質(zhì)和優(yōu)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(jiǎn)單，有利于降低生產(chǎn)和運維的成本；電動(dòng)汽車(chē)與自動(dòng)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(lái)提升用戶(hù)體驗；而且電力驅動(dòng)的飛行器噪音更低，也更加環(huán)?！羞@些優(yōu)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(yè)）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(lái)出行的新模式
（圖源：TE Connectivity）
應對跨界的開(kāi)發(fā)挑戰
不過(guò)，任何一次成功“跨界”都不是輕而易舉的。具體到eVTOL，我們會(huì )發(fā)現由于其同時(shí)跨航空和汽車(chē)兩個(gè)行業(yè)，在產(chǎn)品定義和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，面臨著(zhù)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(diǎn)馬虎，這方面需要對標傳統的航空級產(chǎn)品，甚至在某些方面的要求更為嚴苛；而另一方面，想要實(shí)現規?；纳逃?，其又必須能夠滿(mǎn)足輕量化、經(jīng)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(guān)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(zhù)需求的快速發(fā)展，就要求產(chǎn)品的迭代升級速度比傳統航空器快得多。這就意味著(zhù)，eVTOL在研發(fā)時(shí)要充分考慮到可擴展性，這也是eVTOL產(chǎn)品在未來(lái)市場(chǎng)競爭中勝出的關(guān)鍵。
想要解決上述這些挑戰，就需要在研發(fā)eVTOL產(chǎn)品和方案的同時(shí)，構建起一個(gè)不同于傳統航空和汽車(chē)行業(yè)的全新的開(kāi)發(fā)生態(tài)。
具體到元器件的選型上，為了滿(mǎn)足敏捷設計的要求，在盡可能短的時(shí)間內完成設計迭代，eVTOL的開(kāi)發(fā)者與傳統航空業(yè)的開(kāi)發(fā)者相比，更愿意選用現成的商用物料，而不是專(zhuān)門(mén)的定制化產(chǎn)品和方案。也就是說(shuō)，eVTOL產(chǎn)品在確保安全性、耐用性和可靠性，并實(shí)現尺寸、重量上優(yōu)化的同時(shí)，會(huì )更注重標準化，以滿(mǎn)足快速擴展和經(jīng)濟性的要求。
實(shí)際上，類(lèi)似策略的成功已經(jīng)在電動(dòng)汽車(chē)身上得到了驗證。眾所周知，經(jīng)過(guò)上百年的發(fā)展，傳統內燃機汽車(chē)的核心技術(shù)大都集中在幾個(gè)頭部車(chē)企的手中，后來(lái)者幾乎不可能撼動(dòng)他們的地位；而在新興的電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，關(guān)鍵部件如電機、電控和電池，其市場(chǎng)化程度較高，標準的商用物料“有錢(qián)就能買(mǎi)到”，這就給了特斯拉這種跨界進(jìn)入的“門(mén)外漢”機會(huì )，使其成為攪動(dòng)市場(chǎng)的“鯰魚(yú)”，同時(shí)也為整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了活力。eVTOL的一只腳既然是從電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)跨界而來(lái)的，這樣的成功經(jīng)驗顯然也會(huì )順手“拿來(lái)”。
當然，能“上天”的和能“上車(chē)”的元器件相比，肯定還是有其特殊之處的。這就使得eVTOL開(kāi)發(fā)者在選擇合作的元器件供應商時(shí)有更特殊的要求。
“
一方面，eVTOL的元器件供應商要同時(shí)具有服務(wù)航空航天和汽車(chē)行業(yè)的經(jīng)驗為佳，這樣才有能力為eVTOL的跨界創(chuàng )新提供有價(jià)值的專(zhuān)業(yè)服務(wù)，而不局限于傳統的航空航天產(chǎn)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(chǎn)品組合，從中可以快速遴選出適用于eVTOL的產(chǎn)品，或者稍作優(yōu)化即可滿(mǎn)足eVTOL特殊的要求，在不影響可靠性、安全性的前提下加快開(kāi)發(fā)周期，節省綜合成本。
”
TE Connectivity（以下簡(jiǎn)稱(chēng)TE）就是這樣的元器件供應商！憑借在航空和汽車(chē)領(lǐng)域跨行業(yè)的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，以及廣泛的產(chǎn)品線(xiàn)，TE可以為eVTOL提供全面的元器件解決方案，涵蓋發(fā)電和配電、飛控和導航、信息娛樂(lè )和機艙內部設施，以及結構與互連等各個(gè)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(diǎn)介紹幾款TE的互連解決方案，帶大家一起直觀(guān)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(chǎn)品的設計中，互連技術(shù)是將各個(gè)組件連接和整合為一個(gè)完整系統的關(guān)鍵一環(huán)。根據上文所描述的eVTOL典型應用場(chǎng)景，我們不難看出，適用于“跨界”的eVTOL的互連產(chǎn)品和方案，也需要具備“跨界”的特質(zhì)。
一方面，這些互連產(chǎn)品和方案需要滿(mǎn)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(jīng)濟性、易用性、可擴展性上，它們也必須經(jīng)得住規?；逃玫目简?。
能夠同時(shí)滿(mǎn)足這兩方面要求的互連產(chǎn)品和方案，在市場(chǎng)上并不是可以“信手拈來(lái)”的。不過(guò)好消息是，TE已經(jīng)為你準備好了！
連接器
在連接器方面，TE針對航空和航天領(lǐng)域的高安全、高可靠型產(chǎn)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(xiàn)制，采用航空和航天行業(yè)要求的低煙、低毒、低易燃性的輕質(zhì)、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(chǎn)品基礎上，TE進(jìn)一步推出了Deutsch 369屏蔽式連接器（可與其他369產(chǎn)品兼容互插配），設計用于需要防護周?chē)鶨MI噪聲的惡劣環(huán)境，可耐受3.6kA間接雷擊，低頻時(shí)屏蔽效果>60dB，高頻時(shí)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(wú)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(diǎn)損壞，因此特別適用于盲配和可視性較低的裝配場(chǎng)合。這些易用性上的優(yōu)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(xiàn)纜
除了連接器，線(xiàn)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(jīng)濟性等優(yōu)勢，eVTOL的開(kāi)發(fā)者傾向于選用現成的商用產(chǎn)品，而不是定制解決方案。這也就意味著(zhù)，一些大眾市場(chǎng)的主流技術(shù)和標準，也會(huì )被應用到eVTOL中。比如在信息娛樂(lè )和機艙內部設施的高速數據互連通信中，USB就是一個(gè)必然的技術(shù)選項。
不過(guò)，普通的USB互連產(chǎn)品顯然無(wú)法滿(mǎn)足eVTOL特殊的設計要求，這就需要可靠性更高的產(chǎn)品來(lái)補位。TE的Raychem USB 3.1電纜就是為此而打造的產(chǎn)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(shí)支持USB 2.0傳統應用，能夠滿(mǎn)足機上娛樂(lè )（IFE）等應用日益增長(cháng)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(huán)境的挑戰，提供足夠的可靠性和安全性保障。
此外，與市場(chǎng)上的行業(yè)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(jiǎn)化，這也是eVTOL所需的一個(gè)優(yōu)勢特性。
圖5：Raychem USB 3.1電纜
（圖源：TE Connectivity）
線(xiàn)纜管理
有經(jīng)驗的工程師都知道，在互連方案的設計時(shí)，除了連接器和線(xiàn)纜的選型，線(xiàn)纜管理也十分重要，它可以讓系統中的布線(xiàn)更為整潔有序，降低后期維護維修的成本。這一點(diǎn)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(xiàn)纜管理解決方案。具體來(lái)講它有三個(gè)優(yōu)勢：
快速
快速鎖定功能讓操作員能夠根據需要快速打開(kāi)和關(guān)閉夾具；使用無(wú)硬件鎖定機制，將FOD（異物碎片）進(jìn)入的風(fēng)險降至盡可能低。
靈活
獨立的安裝和夾緊功能，可實(shí)現靈活和模塊化的裝配過(guò)程；精心研制的PEEK（聚醚醚酮）材料，在保持強度的同時(shí)實(shí)現了輕質(zhì)化；有多種尺寸可供選擇（如03、05、07、09、11、13、15、17、19和21），滿(mǎn)足廣泛的應用需求。
易用
無(wú)工具鎖定和解鎖功能，實(shí)現了快捷的線(xiàn)束安裝和維修；符合人體工學(xué)的設計，讓操作員使用起來(lái)更舒適，從而縮短裝配操作的時(shí)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(yè)航空、軍用航空航天、軍用車(chē)輛、船舶、工業(yè)車(chē)輛、鐵路和汽車(chē)等領(lǐng)域已經(jīng)有很多成功的用例，在eVTOL中應用自然也會(huì )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(chǎng)規模為80億美元，預計到2050年，這個(gè)領(lǐng)域潛在的市場(chǎng)規模將達到9萬(wàn)億美元。這意味著(zhù)eVTOL面對著(zhù)一個(gè)巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間。
圖7：全球城市空中交通潛在市場(chǎng)規模
（資料來(lái)源：Morgan Stanley）
而置身其中的玩家在這個(gè)新興市場(chǎng)中是否具有強大的競爭力，關(guān)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(chē)行業(yè)的成功經(jīng)驗和優(yōu)勢資源，快速構建起支撐eVTOL的開(kāi)發(fā)生態(tài)系統，打造出滿(mǎn)足市場(chǎng)所需的過(guò)硬產(chǎn)品。
在這個(gè)過(guò)程中，同樣具有跨行業(yè)服務(wù)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(zhì)的產(chǎn)品和方案（如本文介紹的TE互連解決方案），無(wú)疑將成為強力的助推器，助力eVTOL一飛沖天！
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