eVTOL的中樞神經系統（EWIS）

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飛機電纜、連接器、數字互連、電線和線束被認為是飛機的中樞神經系統，因為它們與飛機上的各種應用程序接口。構成了一個電氣布線互連系統（EWIS），是現代飛機的生命線，能夠傳輸電力、信號和數據，使飛機保持飛行，系統完美運行。這些組件的持續進步有助于提高飛機系統的可靠性和性能。

電纜

電纜是電子系統中的重要組成部分。如果電纜斷了，整個系統都可能發生故障。技術進步正試圖阻止這種情況發生。現代飛機布線的性能要求繼續以一定的速度增長，這推動了對先進材料、設計和性能評估的需求。隨著國防部門對空中優勢的關注，需要工作在40GHz及以上的高性能射頻/微波電纜。

在這種電磁頻譜波段工作的微波電纜通常直徑較小，因此在安裝期間和安裝后的耐用性是一項重要要求。通過用一個LRU設計多個功能，從而減少LRU的數量，將更多的計算能力集成到電子子系統中，使情況更加復雜。使用先進的低損耗介電材料的小型、堅固、可布線的高頻電纜，其固有設計可承受飛機的安裝和壽命，可以減少開發和建造時間，并在飛機壽命期間提供連接。

電纜/電線的最新發展是大量投資，并專注于滿足高壓應用的需求。雖然滿足高壓需求似乎很簡單（例如，添加絕緣層），但航空航天領域對重量敏感，并尋求優化性能和重量的解決方案。其他受益的領域是屏蔽應用的金屬化纖維。雖然這不是一個新的發展，但利用十年前的工作和研究，在過去幾年中，這一實施有所增加。

隨著航空電子系統向數字基礎設施的轉變，低延遲、高速互連成為航空電子架構的支柱。無論選擇光纖還是銅纜互連，都需要確保任務內資產傳輸、處理和可用的信息無差錯、實時可用，以確保所有人之間的協調。在數字互連系統中，無差錯操作是在需要做出關鍵決策時獲得信息的關鍵。

在選擇數字互連時，需要特別注意不僅要滿足規范，還要有足夠的性能裕度，以允許系統性能因溫度波動、振動和其他環境因素而下降。

連接器和互連

射頻和微波連接器是精密制造的組件。數字互連現在在GHz范圍內運行，用于高速差分信號的連接器將需要類似的設計專業知識和制造公差，以提供從電纜到連接器的阻抗控制過渡。如果沒有阻抗控制的轉換，互連將受到反射的影響，從而導致鏈路性能不佳。

高性能數字互連的進步始于一種平衡良好的差分對電纜，該電纜端接到一個阻抗控制的連接器，該連接器在5 GHz以上可以干凈地工作。與用于射頻和微波電纜端接的技術類似，需要技能來正確準備電纜，以便在與指定阻抗的偏差最小的情況下，對連接器進行穩健的端接。

TE Connectivity的MULTIGIG HD連接器最近被VITA標準組織（VSO）選為下一代VPX插件模塊連接器。重新設計的MULTIGIG HD連接器建立在TE MULTIGIGIG HD產品系列的先前變體的基礎上，同時帶來了重大的技術進步，包括雙倍的引腳數、112 Gb/s的數據速率、更大的電流容量和對惡劣環境的支持。

電線和線束

與飛機電纜一樣，用于絕緣系統的電子控制和供電的高介電強度材料使更高電壓（>600V）的配電系統能夠在高溫和高空運行。這些絕緣系統需要具有低介電常數的無空隙材料，以實現遠超系統電壓的無局部放電運行，從而提供必要的安全裕度，以應對在50000英尺和200攝氏度以上高溫下運行時局部放電性能的下降。

隨著絕緣壁厚度的增加，這些大規格饋電電纜的布線和安裝可能會成為一個挑戰，彎曲力和彎曲時的回彈量會對電纜連接和布線能力產生巨大的應力。使用高股數中心導體可以最大限度地減少這些力，并與高介電強度材料相結合，可以減小壁厚，從而提供一種易于安裝的整體柔性高壓電力電纜。

對于大型和小型電線和電纜，在選擇現有飛機的現代化和改裝解決方案時，絕緣系統的耐磨性非常重要。沒有選擇路線的自由會給安裝人員帶來額外的負擔，不僅要有一個適合現有機身的解決方案，而且能夠在不擔心損壞隔熱層的情況下穿過。

線束——一組捆綁的電線，用于保護和布線整個飛機——對飛機的運行和成功至關重要。定制安全帶的趨勢仍在繼續，這需要初始投資，但可以大大降低飛機壽命期間的維護成本。通用布線無法滿足現代帶寬、功率和重量要求。構建良好的定制線束可最大限度地減少故障，防止昂貴的維修和計劃外的維護停機。還可以提高電源效率，保護航空電子設備和敏感電子設備免受過早故障。

線束保護的發展仍在繼續。防火和電弧損傷保護的新材料有助于原始設備制造商減少關鍵區域的分離，從而緩解安裝挑戰。

重量輕

創新者正在開發先進材料和微型電子產品，以幫助減輕重量。這將提高燃油效率，增加有效載荷能力，提高性能。對電動飛行的需求增加了對高速電池充電和減輕重量的需求。正在設計特殊的電纜、接觸器和開關，以處理快速充電過程中遇到的高電壓、電流和溫度。為了減輕電池重量，工程師們正在平衡重量和功率，在不增加機身重量的情況下為起飛和著陸提供峰值功率。

雖然飛行/太空應用的一些經濟因素發生了變化，但推動更輕重量的部件一直是航空航天的一部分。金屬化纖維的使用在過去幾年中顯著增加，主要是在屏蔽應用方面。載流能力仍然無法與銅相比。它們為飛機的雷擊易發區域帶來了挑戰，但在許多航空航天應用中，可以實現減輕重量的好處。

下一代光纖和納米微型連接器

光纖和微型連接器可以實現更高的數據吞吐量。光纖電纜可以提供比單架飛機所需更多的帶寬，并提供巨大的重量優勢。

TE Connectivity已經推出了幾項利用光纖的新開發，包括光纖柔性布線和收發器MULTIGIG TRX，并正在開發VNX+連接器，計劃于2025年底推出。Optical Flex解決方案有效地提供了復雜的利用，具有數千種可能的連接和路由功能，大大減少了空間包絡和重量，這是銅無法實現的，所有這些都以FO的速度和帶寬實現。擁有FO連接器和收發器，可用于非常強大、高帶寬、高吞吐量、輕量級的信號連接系統。

讓航空航天業適應使用光纖電纜需要時間和培訓。此外，為光纖電纜配備堅固耐用的護套將增強處理能力，而不會損壞，并加快該技術的實施。微型連接器提高了信號密度，相當于每平方面積有更多的數據。為人工智能算法處理大量實時數據的高性能計算平臺需要微型連接器提供所需的信號密度，以最大限度地減少整體系統占地面積和重量。

更高的電壓

Lectromec支持更高的電壓。但航空航天部門目前還沒有制定高壓元件標準，考慮到在高壓/頻率下材料退化的情況，很有可能在相當長的一段時間內不會制定。制定標準的原因是有共同的零件，共同的零件需要共同的需求。現在，有很多相互競爭的技術、設計和電源系統，每種都需要定制和測試來驗證應用的可靠性。

高壓應用布線系統組件的研究、設計和測試正在投入大量精力。現在，對支持高壓應用的電線/電纜在環境壓力和降低的大氣壓下進行局部放電評估；特拉斯科斯說，過去沒有做過這件事。這導致了電纜設計、端接技術和檢查/維護計劃的改進。

環境法規促進進步

監管為創新帶來了挑戰和機遇。環境法規推動了從燃料系統向全電動或混合動力飛機的轉變，這是航空技術的最大轉變。對電推進的需求推動了對改進電線和電纜的需求。

RoHS是歐盟的《有害物質限制指令》，該指令限制在電氣和電子設備（EEE）中使用特定的有害物質，以保護人類健康和環境。它限制了鉛、汞和鎘等物質。REACH法規是一項全面的歐盟（EU）法律，旨在改善對人類健康和環境的保護，使其免受化學品帶來的風險。

RoHS和REACH正在供應鏈中造成問題，這可能需要數年時間才能實現。航空航天電線/電纜的主要絕緣類型是各種類型的含氟聚合物，這些聚合物即將被禁止。不是專門添加到禁用清單中，而是由于消除支持化學品而造成的消耗。現在正在取得的進展更多地與試圖用越來越少的工具來保持相同的性能水平有關。在某個時候，會有一個材料限制，這將需要降低長期的性能要求。這可能是電纜的可標記性，也可能是更具影響力的，比如流體阻力或易燃性。

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