(来源:中国航空报)
毛先之
6月17日,美国联邦航空局(FAA)、英国民航局(CAA)、澳大利亚民航安全局(CASA)、加拿大运输部和新西兰民航局组成的“国家航空当局网络”(NAA Network)正式推出了《先进空中交通飞行器型号认证路线图》。此举是为应对低空经济面临的一个关键问题:电动垂直起降飞行器无法被现有为直升机和固定翼飞机制定的规则完全覆盖,导致所有西方eVTOL企业均未能实现2024年的认证目标。
市场潜力与监管困局
2024年,全球先进空中交通(AAM)市场规模已达115~156亿美元,预计到2034年,年增长率将保持在20.6~24.8%,但监管的复杂性正威胁着这一潜力的释放。
低空经济涵盖了低空空域内的所有商业航空活动,包括通常在400英尺(120米)以下运行的无人机作业。城市空中交通只是低空经济的一部分,其他还包括货物运输、基础设施巡检、农业作业和应急服务等。eVTOL的运行高度因场景而异:城市场景通常低于1000米,部分应用(例如,特定观光或物流)则可达3000~4000米。
eVTOL的认证难题源于其“混合属性”:它既像直升机一样依靠多组电动旋翼实现垂直起降,又像固定翼飞机一样借助机翼实现高效平飞。这种设计让监管机构陷入“规则空白”——现有标准难以直接套用。
2023年,美国交通部的审计报告显示,FAA内部在认证方法上存在严重分歧:一部分人主张采用《小型航空器规则》(Part23),另一部分则坚持按《特殊类航空器规则》(14CFR21.17(b))执行。这些争议直接导致了eVTOL认证进程普遍延误。
五国合作的缘起与核心框架
美国联邦航空局代理局长克里斯·罗什洛在今年的巴黎航展上解释了合作的初衷:“eVTOL的认证挑战并非某一国独有,因此我们与这5个国家联手,确保在技术发展过程中保持广泛协作。”
尽管各国在科技领域竞争激烈,但低空经济的特殊性——互联互通的空中交通、共同的安全需求、全球化的供应链——让协作比竞争更具现实意义。基于此,路线图确立了6项核心原则,旨在平衡安全与创新,推动认证标准的国际协同。
安全与创新的动态平衡
传统航空认证依赖于对常规航空器数十年的运营经验,若僵化套用在eVTOL上,则可能扼杀创新。新的路线图提出了“安全连续体”理念:不再采用统一标准,而是根据乘客数量、运营场景(例如,乡村单座飞行器与城市多座空中出租车)和环境因素动态调整认证要求。数据显示,约60%的eVTOL认证要求可沿用现有标准,真正需要重新设计的是剩下40%的新技术相关条款。
三阶段协同认证流程
路线图的核心是一套分阶段的协同机制,目标是2027年前实现标准统一:
第一阶段(2025年):强调“性能导向”而非“指令性规则”,即不规定具体技术方案,只明确安全结果(例如,故障概率上限),为企业留出创新空间。
第二阶段(2026年):聚焦标准趋同,重点解决美欧差异——美国对2~6座eVTOL的安全要求为10-8(每飞行小时故障概率),英国则采用与民航客机同等的10 -9标准,这种数量级差异是协调的核心难点。
第三阶段(2027年):实现“一国认证,五国互认”,企业在任何一个成员国获得的认证,在其他四国可简化验证流程,大幅降低国际市场准入成本。
从各国现有框架看,这种协同的实现并不容易。美国、澳大利亚、加拿大采用“特殊类航空器”路径,英国则追随欧洲航空安全局(EASA)的SC-VTOL标准,新西兰则采取灵活的逐案评估模式。安全标准的差异(10-8与10-9)、动力系统认证方法的不同,都是需要攻克的难关。
实施挑战与行业反应
路线图设定了具体的时间安排:2025年完成基础框架、2026年解决技术差异、2027年1月实现标准统一。但现实挑战不容忽视:FAA的关键测试数据要到2027年年中才能公布,这与2027年初的标准统一目标存在时间冲突,且五国监管体系各有传统,要在短时间内调和理念差异,需要强大的政治意愿与资源投入。行业专家普遍认为,首次eVTOL型号认证的实际时间可能推迟至2028~2030年,2027年更多是“框架性达成”。
尽管存在挑战,行业对这一举措反应积极。在2025年巴黎航展上,Archer公司CEO亚当·戈尔茨坦将其称为“行业信号灯”,直言“eVTOL终将落地并走向全球”;BETA Technologies公司的凯尔·克拉克则强调:“先进空中交通的潜力若被局限在单一市场,就无从谈起”。
对Joby、Lilium等企业而言,统一认证意味着重复测试成本降低、市场准入时间缩短——按传统模式,一款eVTOL要进入美、英、澳等国市场,需应对多套标准,总成本高达数亿美元,耗时超5年,而新框架可能将时间和成本压缩一半以上。
同时,在技术挑战方面,与传统航空器的1~2个大型发动机不同,许多eVTOL设计采用多个小型电动马达驱动独立旋翼。这种分布式设计通过冗余提升了安全性,但也带来了传统认证体系未涵盖的新故障模式和系统集成复杂性。
软件认证是先进空中交通航空器面临的另一大挑战。传统航空器软件认证体系针对的是功能有限、人工监管明确的系统。而先进空中交通航空器需要新的软件保障方法,既要应对现代飞控系统的复杂性,又要维持航空业的高安全水平。
电池技术则是另一项新挑战。尽管电力推进已用于小型航空器,但eVTOL中电池系统的规模和关键性,在商业航空领域尚无先例,监管机构必须制定新的电池安全、性能和可靠性标准。
Wisk公司CEO塞巴斯蒂安·维涅龙的话颇具代表性:“路线图只是开始,能否落地最终看技术实力。”
长远影响:不止于eVTOL的监管革新
这份路线图的意义远不止于eVTOL认证。它尝试建立一种“动态监管”模式——框架随技术成熟度迭代,从有人驾驶逐步过渡到远程驾驶,最终实现全自主运行。这种“边发展边规范”的思路,可为自动驾驶汽车、太空旅游等新兴领域提供参考。
对生活在这些国家的普通人而言,规则的统一意味着城市空中交通的落地可能加快。eVTOL比传统直升机噪声降低70%、碳排放减少90%,若监管打通,有望解决城市通勤拥堵、偏远地区急救延迟等问题。例如,在洛杉矶、伦敦等超大城市,目前1小时的地面通勤,未来可能通过eVTOL缩短至15分钟;在山区或海岛,急救响应时间可从数小时压缩至30分钟内。
当然,这一切的前提是五国能真正实现协同。从历史看,航空监管的国际协调向来艰难——欧盟与美国在波音737MAX认证上的分歧、各国对无人机空域管理的差异,都凸显了利益平衡的复杂性。但低空经济的“跨域性”(空中交通无国界)又让协同成为必然。
总体而言,五国联合推进eVTOL认证,是一次“在创新与安全间找平衡”的尝试。它不仅关乎一款飞行器的落地,更关乎未来城市交通的形态、全球监管协作的模式,甚至人类对低空资源的利用方式。正如航空业的一句老话:“规则先行,才能飞得更远”——这份路线图,或许正是城市空中交通“起飞”的第一步。