近年來“低空經濟"始終作為熱點活躍在我們的視野中，而低空經濟的重要組成部分電動垂直起降飛行器（eVTOL）行業也正在從概念驗證向商業化落地穩步推進。

一、電動垂直起降飛行器（eVTOL）主要構型

當前在eVTOL行業中，主流的構型主要分為以下四大類：

• 構型：多旋翼構型

• 典型案例：eHang216-S、小鵬匯天旅航者X2、零重力ZG-ONE、Volocopter 2X
• 特點：沒有機翼，主要依靠多個垂直旋翼對空氣的推力提供升力，在飛行全程需要持續產生推力。
• 優點：具備較高的操縱性和機動性，懸停效率高，商業落地更快，適合短途飛行。
• 問題點：能耗大，航程短，載荷低，噪音較大。

• 構型：復合翼構型

• 優點：提升了航程和飛行速度，具備高速和長航程的能力。
• 問題點：垂直升力系統和巡航系統分開，存在重量冗余，額外阻力，限制了整機有效載荷

• 構型：傾轉旋翼構型

• 典型案例：沃飛長空 AE200、Joby S4
• 特點：具有多個可變旋翼和機翼，旋翼可以根據需要調整方。起飛階段, 旋翼提供升力；巡航階段, 旋翼可以向前傾轉, 提供向前的推力, 升力則依靠固定機翼來解決
• 優點：所有旋翼都發揮作用，能耗小，重量輕，續航長，是相當理想的一種解決方案。
• 問題點：研發難度高，機械復雜程度高

• 構型：傾轉涵道構型

• 典型案例：天翎科INFLYNC L600、Lilium Jet、多克Model 16、Lilium JetWing
• 特點：有機翼，涵道風扇與傾轉機翼融為一體。垂直起降階段，涵道風扇軸線垂直，多個涵道風扇向下吹風產生升力；水平巡航階段，涵道風扇傾轉至水平，向后產生推力。
• 優點：消除了開放性螺旋槳在安全方面的隱患，在動力可靠性、噪聲控制、氣動效率上能獲得更優的平衡
• 問題點：技術難度高。我國在這一領域的研究起步較晚，資源較為有限

截至2025年6月，超過1100款電動垂直起降飛行器eVTOL機型正在同步開發，研發競賽儼然已進入階段，在電動垂直起降飛行器（eVTOL）的競賽中，傾轉旋翼和傾轉涵道構型作為當下的解逐漸成為眾多企業追逐熱捧的明星構型。眾多新興的載人eVTOL公司，都選擇了這一技術路徑。

二、新構型帶來的挑戰

在傳統航空中，線纜可以平放鋪設連接到飛機上的動力源和用電器。而傾轉機翼/涵道是一種新構型，傾轉區域的線纜在飛行姿態的變換過程中不斷承受彎曲、振動、過載等工況，這對于線纜的布置設計、選型都提出了更高標準的要求，為了保證產品最終的順利落地，方法便是研發早期投入資源對線纜的布置方案進行充分驗證。

在針對這種情況，傳統的CAD設計軟件（如NX、CATIA等）已經無法滿足需求，而對線纜的柔性仿真則可以很好的發揮作用。

三、柔性仿真在開發中的優勢

1. 構建準確的仿真環境

在柔性仿真環境中線纜的運動姿態由其真實的物理屬性決定，并可以自由的對線纜固定點賦予運動狀態，旋轉、移動、振動，并可以多種狀態疊加，且可以考慮線纜內、外部的碰撞影響、可以對線纜的運動姿態實現模擬驗證。

振動模型

2.設計與仿真一體化

• 優勢1：方案的仿真驗證與快速迭代

在仿真過程中，可以對線纜的布置方案在傾轉機構運動過程中的運動間隙、固定點受力、線纜扭轉情況進行實時監測，對于不符合預期的方案可以在仿真環境下進行實時更新后再度驗證，真正實現設計仿真一體化。

• 優勢2：設計周期的縮短

  在現有的項目執行過程中由于線纜的布置方案需要進行實物驗證，因而會帶來以下問題：

  而通過數字樣機的快速驗證可以實現：

• 早期風險攔截，通過虛擬柔性仿真提前發現布置方案存在的干涉、應力等問題，有效降低方案迭代次數，縮短驗證周期；
• 有效的設計指導，仿真模型輸出的路徑可直接作為實物布線的基準參考，節約設計時間。
• 實物樣機制作與測試周期過長；
• 變更成本高，布置方案將觸發結構、動力等系統的連鎖反應，進一步加劇周期問題，帶來惡性循環；
• 資源浪費，重復修改導致實物驗證的材料損耗。

3.優秀的適應性與易用性

市面上的許多仿真工具往往需要進行漫長的前期準備環節，在不同部門和工具中反復轉換，傳遞與溝通相當困難。

• 優勢 1：銜接多種CAD設計軟件

線纜柔性仿真工具IPS不僅可以采用標準化數據格式（如STEP/IGES）實現跨平臺文件交互，還可以直接打開多種數據格式（如下圖所示），免除了數據轉換的工作量。

• 優勢 2：操作簡便，易上手

不同于傳統CAE中類似于“畫網格"的復雜處理，只需要導入模型+運動，賦予線材屬性，設定環境狀態（固定點位置、引力狀態等），即可實現仿真，>常規單根線纜轉化過程用時不超過10分鐘。