连接器发展促进电动飞机的快速演进

电动汽车的技术现在已经扩展到电动飞机上。连接器设计者正在开发轻量级，强大坚固的互连方案促进这个新行业发展。

加拿大Harbour Air公司，北美最大的水上飞机航空公司，和澳大利亚plox工程公司，专门从事全电力推进，已经开发了世界上第一架全电动商用飞机。这架飞机是一架六名乘客的DHC-2德哈维兰海狸飞机，装配750马力(560 kW)magni500推进系统，2019年在温哥华海港水上飞机码头的弗雷泽河上首次成功飞行。plomX的首席执行官罗伊·甘扎尔斯基将这次活动称为航空电动时代的启动。从那以后，这架飞机已经完成了30多次试飞，该公司已经开始研发第二架飞机。

与今天的许多行业一样，飞机行业的任务是通过降低碳排放，同时减少空气和噪音污染，来减轻其对气候变化的负面影响。飞机制造商和供应商一直在寻找优化性能和可靠性的方法，同时降低运营和维护成本。放弃化石燃料，采用电力系统进行主动力和控制，解决了困扰现代飞机的许多问题。然而，这一变化也带来了一些挑战。

飞机电气化的概念自第二次世界大战以来就已经存在了，但随着需求增加和发展，它在今天得到了越来越多的关注。更多的电动飞机，或MEA（用于混合动力飞机的术语）。传统上，气动、液压、机械和电动二次动力源是驱动这些系统的动力。根据AMETEK工程互连和封装公司(EIP)的说法，较新的飞机正在从这些系统转向电力系统，没有包括基于条件的监测在内的排气系统。AMETEK的SEALTRON品牌公司目前正在开发连接器，可以处理极端温度（更接近飞机发动机）、更高的载流能力（用于锂聚合物电池系统的电力）和更轻的重量（通过合并铝壳）。其SEALTRON品牌生产玻璃密封连接器，这是更多的电气和所有电动飞机布线和电子系统的基本组件。连接器安装在电源、驱动装置和传感器上，传输电力和电信号。

Amphenol商业航空部门的设计应用工程师肖恩·赫尔曼解释说，在寻求将主要电力系统和控制系统转换为全电力的过程中，结合更大电流和更高电压，同时进行平衡将是必要的。使用更大电流会导致更大的温升，这就需要移动到更大的导体上。虽然全飞机电气化要求一些不断增长的导体尺寸，特别是在处理主要电力系统时，飞机制造商尽最大努力限制导体直径的增加，因为由此导致重量增加，赫尔曼承认这不利于行业发展。值得注意的是，较大电流导致温度升高也会对一般电气效率产生负面影响。使用铝导线为了节省重量，但在这条道路上也需要考虑一些挑战。”

赫尔曼进一步解释说，为了促进这种新型飞机所需的功率，除了电流外，还可以增加系统电压。然而，选择这个方向确实有其缺点，包括电气故障和缩短连接器寿命，这必须随后解决。电压增加对导线本身的整体影响被最小化，因为导线通常是单独绝缘的，厚度和材料可以被修改，而不需要从根本上改变产品。然而，连接方案插头和插座之间的配合接口往往相对敏感。例如，下面所示的D38999系列III连接器接口具有相对统一的接口。表面（爬电）或空气（间隙）之间的距离不大。

 Amphenol Aerospace 的D38999系列III连接器

为了应对这种情况，可以改进绝缘体材料或改变几何形状。来自Amphenol 商业空气部门的HV38999连接器，如下所述，有一个完全重新设计的插入，利用绝缘体材料改进电气性能（增加的介电强度），以及优化的导体间距。局部放电是浪涌的负电压效应，可以降低接头的寿命。因此必须仔细设计，避免过早退化。

来自 Amphenol Commercial Air公司的HV38999连接器

小型飞机，包括AAM（先进空中机动性）机身、eVTOL（电动垂直起降）和eSTOL（电动短起降）飞机，在飞机电气化的发展中发挥着重要作用。连接器供应商正在寻找方法，解决电力和其它飞行需求，如信息娱乐。设计改进和材料变化，解决重量和空间限制，可靠性和恶劣环境（即温度变化和抗冲击和振动）等。