机载设备对重量敏感，这是常识。但真正做减重方案的时候，会发现约束比想象中复杂。我们去年参与过一个机载电子设备的连接器减重项目，指标是全机连接器总重减400克，最终减了380克，中间迭代了四次方案。
第一次方案：换铝合金壳体
最直接的思路是把不锈钢壳体换成铝合金。同样体积，铝的密度是不锈钢的三分之一，减重效果立竿见影。
方案算下来能减520克，超额完成。但评审时被否了，理由有两条：一是铝合金的强度和耐磨性不如不锈钢，螺纹部位反复拆装之后会磨损；二是设备装在发动机舱附近，温度较高，铝合金在这个温度下的强度衰减要考虑。
更关键的是第三条：机上已有大量不锈钢壳体的连接器，如果这一批换成铝，备件体系会出现两种材质混用，维护时容易装错。这个理由我们之前完全没考虑到。
第二次方案：减少连接器数量，提高集成度
第二条思路是不减单只重量，而是减少数量——把多路信号合并到一只高密度连接器里。原来的方案是14只连接器，合并后变成9只。
减重约300克，接近目标。但新问题出现：高密度连接器芯数多，插拔力大，现场维护困难；而且合并之后线缆要走线到同一个位置，线束变粗、布线难度上升。
我们做了插拔力核算，最高的一只总插拔力接近300牛顿，用手根本推不动。要装中心螺杆或者助推机构，又会增加重量和体积。这条路也走不通。
第三次方案：换II系列低矮壳体
第三次是从型号入手。原方案用的是I系列，换成II系列——II系列壳体矮、法兰小、重量轻，电气性能相同。单只减重约百分之十五。
14只全换，减重约180克。达不到400克的目标，但这条路是安全的——II系列是成熟型号，性能有保证，维护工具通用。
我们一度准备接受这个方案，把目标下调。但客户提醒了一点：还有一部分连接器装在非承压位置，那里的防护等级要求其实不高，能不能在那些位置上做文章？
第四次方案：分区处理
第四次方案的核心是分区。我们把14只连接器按位置分成三类：
A类是穿舱、承压、振动大的位置，共4只，维持原型号不动——这些位置不能冒险。
B类是设备内部板间连接，共6只，换成II系列低矮壳体，减重约120克。
C类是设备外壳上非承压、振动小的接口，共4只，改用复合材料壳体的型号，并重新核算了温度和强度，减重约260克。
合计减重380克，接近400克目标。剩下的20克客户接受了——因为再往下减就要动A类，风险不值得。
这个项目的三个经验
第一，减重不是单只的问题，是系统的问题。单看连接器减重比例容易乐观，实际要算总数、要算线缆、要算维护工具。
第二，分区是最有效的思路。设备不同位置的要求差别很大，一刀切的方案要么过度设计要么冒险。把约束条件逐条列出来，按位置分类，往往能找到空间。
第三，备件体系和维护习惯是隐性约束。这条我们第一次完全没考虑，最后是客户提出来的。现在我们在做方案时会主动问：机上现有什么型号、维护工具是什么、备件怎么管理。
复合材料壳体的顾虑
C类用的复合材料壳体，我们做了一轮验证：温度循环、振动、盐雾、以及 flammability 测试（机载设备对阻燃有要求）。复合材料的优势是轻、耐腐蚀，劣势是导电性差，屏蔽效能要靠金属镀层实现，工艺难度高于金属壳体。
屏蔽这一项我们做了专门的测试，在规定频段内的屏蔽效能与金属壳体相当，但镀层损伤后性能下降明显。所以复合材料壳体的连接器在搬运和装配时要更小心，不能有磕碰。
我们的GJB599II轻型圆形电连接器是低矮壳体方案的常用型号，MIL-DTL-38999KIII系列用于高振动位置。有减重需求时，把设备分区图和各位置的约束条件提供过来，我们可以做分区选型。
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