邁吉易威｜探討與解讀MOSAIC——美國(guó)版低空經(jīng)濟(jì)

撰稿人--邁吉易威航空電推進(jìn)團(tuán)隊(duì)

2025年7月22日，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）正式敲定了備受矚目的“特殊適航認(rèn)證現(xiàn)代化規(guī)定”（MOSAIC，Modernization of Specical Airworthiness Certification），標(biāo)志著美國(guó)從適航法規(guī)層面給美國(guó)的低空經(jīng)濟(jì)畫(huà)了一塊試驗(yàn)田。

l什么是MOSAIC條例

談到MOSAIC條款，我們得先了解什么是適航規(guī)章，適航規(guī)章是指各國(guó)或地區(qū)政府主管部門(mén)為保證航空器適航而制定的法規(guī)性文件，是國(guó)家法規(guī)文件系統(tǒng)的一部分。最早是在1919年，27個(gè)國(guó)家共同簽署了《巴黎公約》；再到二次世界大戰(zhàn)，航空技術(shù)飛速發(fā)展，在1944年，52個(gè)國(guó)家簽署了《芝加哥公約》。《芝加哥公約》奠定了二戰(zhàn)后國(guó)際航空運(yùn)輸多邊管理框架，為全球和平開(kāi)展空中航行的標(biāo)準(zhǔn)和程序制定奠定了基礎(chǔ)。時(shí)至今日，已有193個(gè)國(guó)家加入了《芝加哥公約》，逐漸形成了一套獨(dú)立的國(guó)際民用航空的規(guī)則，該套規(guī)則中明確指“國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)的目的是供各國(guó)主管部門(mén)采用而規(guī)定的最低適航水平，該水平構(gòu)成在公約第33條下為了他國(guó)航空器進(jìn)入或飛越其領(lǐng)空，為各國(guó)承認(rèn)適航證所依據(jù)的國(guó)際基礎(chǔ)。”

所謂的MOSAIC是對(duì)LSA的擴(kuò)充，所以在理解MOSAIC之前要先理解LSA是什么。前面提到，飛機(jī)的適航和認(rèn)證是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎�一架飛機(jī)按照23部的認(rèn)證費(fèi)要求是2000萬(wàn)美元，因此滿足23部認(rèn)證的私人飛機(jī)，如塞斯納172，它的單價(jià)在42萬(wàn)美元左右，1967年出廠的二手飛機(jī)價(jià)格也要13萬(wàn)美元。這樣的價(jià)格使得工薪階層無(wú)法承受，還要考慮使用成本、維修成本、保險(xiǎn)等費(fèi)用，最終使得大多數(shù)私人飛機(jī)與民眾無(wú)關(guān)。

在2004年, 美國(guó)聯(lián)邦航空局創(chuàng)建了輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī) (“LSA”) 類(lèi)別和運(yùn)動(dòng)飛行員執(zhí)照(“SPL”) 的監(jiān)管法規(guī)，被稱為“航空界50年來(lái)最大的變化”。新法規(guī)在保證安全的前提下大幅降低了飛行員執(zhí)照認(rèn)證及擁有私人飛機(jī)所需花費(fèi)的時(shí)間和成本, 并為航空消費(fèi)市場(chǎng)創(chuàng)造了全新的“切入點(diǎn)”，目的是使飛行能成為更主流的消費(fèi)。與變更前的規(guī)則相比，F(xiàn)AA 輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)的新規(guī)則 (LSA/ SPL) 具有如下一些主要優(yōu)勢(shì)：飛行培訓(xùn)最低小時(shí)數(shù)減半；飛機(jī)維修人員無(wú)需FAA A&P 認(rèn)證，經(jīng)過(guò)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)維修培訓(xùn)的汽車(chē)維修人員就可以開(kāi)展輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)的維修工作；飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程按照簡(jiǎn)稱AST的標(biāo)準(zhǔn)；飛行油耗更低。LSA飛機(jī)的認(rèn)證成本大約在2萬(wàn)美元，分?jǐn)偟矫考茱w機(jī)只有1000美元，比較典型的輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)如ICON 5A水陸兩用飛機(jī)，售價(jià)為13萬(wàn)美元，雖然與家用汽車(chē)相比依然昂貴，但是已經(jīng)比常規(guī)的內(nèi)燃機(jī)機(jī)動(dòng)力飛機(jī)便宜了很多很多。新的MOSAIC條款與原來(lái)的LSA條款對(duì)比如表，相當(dāng)于對(duì)原來(lái)的輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)進(jìn)行了拓寬。

l為什么要推出MOSAIC

 LSA類(lèi)別飛機(jī)在提出時(shí)曾被寄予厚望，但是在2024年的銷(xiāo)售總額為21.9億美元，并沒(méi)有達(dá)到法規(guī)制定之初的設(shè)想，甚至有的LSA飛機(jī)公司直接破產(chǎn)或者被收購(gòu)。同時(shí)FAA認(rèn)為：自2004年現(xiàn)行的LSA法規(guī)框架建立以來(lái)，二十年的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)顯示，該類(lèi)飛機(jī)的安全記錄令人滿意。這為進(jìn)一步放開(kāi)限制、鼓勵(lì)創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)行規(guī)則已逐漸成為新設(shè)計(jì)、新技術(shù)應(yīng)用的桎梏，而MOSAIC的出臺(tái)正是為了打破這一僵局。MOSAIC條款可以看作LSA的擴(kuò)展，不僅對(duì)飛機(jī)的性能做了大幅度的放寬，也拓寬了運(yùn)動(dòng)飛機(jī)的應(yīng)用范圍和場(chǎng)景，更重要的是對(duì)于動(dòng)力形式做了放寬，無(wú)疑給航空電動(dòng)化做了一定的法規(guī)松綁。傳統(tǒng)的航空飛行器依賴高可靠性的航空動(dòng)力，對(duì)于航空動(dòng)力的適航認(rèn)證極其嚴(yán)苛，尤其是eVTOL飛行器，目前尚未有eVTOL動(dòng)力的適航方法和法規(guī)。傳統(tǒng)的航空動(dòng)力本身過(guò)載能力差，動(dòng)力源數(shù)量低，因此對(duì)于單個(gè)動(dòng)力源的可靠性要求很高。分布式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則恰好相反，電推進(jìn)系統(tǒng)過(guò)載能力很強(qiáng)，而且動(dòng)力源數(shù)量多，完全可以降低單個(gè)動(dòng)力源的可靠性要求而飛機(jī)整體可靠性維持不變甚至更高。但是受限于法規(guī)的改變緩慢，以及傳統(tǒng)的航空企業(yè)對(duì)適航規(guī)則的話語(yǔ)權(quán)，面向電動(dòng)化的適航法規(guī)制定遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)實(shí)的技術(shù)發(fā)展。廣大電動(dòng)航空的從業(yè)者基本都面臨無(wú)法規(guī)支持而難以商業(yè)落地，或者受限于法規(guī)應(yīng)用場(chǎng)景，即便落地也無(wú)法獲得商業(yè)成功的困境，這次的輕型飛機(jī)的法規(guī)拓寬無(wú)疑是給電動(dòng)航空從業(yè)者劃出一塊試驗(yàn)田，讓他們?cè)趯?shí)踐中去探索電動(dòng)航空的未來(lái)，單從這次法規(guī)的開(kāi)放程度也能看出大家是苦法規(guī)久矣。MOSAIC作為Modernization of Specical Airworthiness Certification的縮寫(xiě)，剛好就是馬賽克的英文，可謂是一語(yǔ)雙關(guān)。

l對(duì)于電推進(jìn)行業(yè)如何影響

航空電推進(jìn)行業(yè)受限于電動(dòng)力適航條款的制約，出現(xiàn)了3種較為鮮明的技術(shù)路線，第一種是老牌航空巨頭賽峰基于其對(duì)行業(yè)的理解推出了Engineus 100電機(jī)系統(tǒng)，在充分發(fā)揮電機(jī)特點(diǎn)的同時(shí)也能滿足適航的相關(guān)要求，但是電機(jī)過(guò)于笨重，難以在eVTOL行業(yè)直接應(yīng)用。第二種就是科技新星JOBY的集成油冷電機(jī)，目前已經(jīng)是量產(chǎn)前的S4狀態(tài)，電機(jī)的功重比卓越，并且巧合的是Joby和賽峰的定子鐵芯材料都是德國(guó)VAC公司提供，都是鈷鐵電機(jī)路線，甚至所用的鈷鐵材料質(zhì)量也較為接近。這兩種電機(jī)一個(gè)如賽峰極具適航性但是技術(shù)指標(biāo)低，一個(gè)如JOBY性能卓越但是難以在現(xiàn)今適航條款下滿足適航要求。最后一種路線就是Archer，利用齒輪箱把高轉(zhuǎn)電機(jī)的功率密度性能給發(fā)揮出來(lái)，借助傳統(tǒng)的地面汽車(chē)供應(yīng)鏈來(lái)做飛機(jī)，相比賽峰，他的電機(jī)更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值且性能更好，相比JOBY，他的電機(jī)更具成本優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然適航上和JOBY S4電機(jī)半斤八兩。

相比上述三種，還有其他的更具保守如MAGicALL，更具激進(jìn)如YSA和H3X，行業(yè)已經(jīng)幾乎窮盡了技術(shù)路線，但是都難以在適航和性能指標(biāo)上雙雙滿足。無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)適航就意味著無(wú)法真正商業(yè)落地，無(wú)法滿足性能指標(biāo)要求就意味著沒(méi)有完全發(fā)揮電機(jī)潛力，本來(lái)坐4個(gè)人的飛機(jī)只能坐2人，不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。換句話說(shuō)只要適航法規(guī)沒(méi)有大的改變，10年前畫(huà)出的空中出租車(chē)藍(lán)圖就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而這次的MOSACI條款就是大家期待的法規(guī)改變，雖然不算改天換地，但是符合過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，逐步開(kāi)發(fā)用實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證技術(shù)。

因此對(duì)于我們航空電推進(jìn)從業(yè)者來(lái)說(shuō)，也要從市場(chǎng)的實(shí)際需求出發(fā)進(jìn)行改變，思考什么樣的航空電推進(jìn)產(chǎn)品是市場(chǎng)需要的，可以在MOSAIC條款的框架下設(shè)想商業(yè)場(chǎng)景，逐步去推進(jìn)驗(yàn)證航空電推進(jìn)技術(shù)，先物再人，先小再大。根據(jù)MOSAIC法規(guī)，未來(lái)500kg-1500kg的飛行器會(huì)率先在行業(yè)應(yīng)用，怎樣的航空電推進(jìn)產(chǎn)品可以讓這些飛行器在市場(chǎng)上獲得成功就是我們需要做的。

我們公司基于AP700和AP1400這兩個(gè)面向2-3噸eVTOL飛行器的飛行電機(jī)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了AP160系列電機(jī)。電機(jī)配82寸螺旋槳進(jìn)行實(shí)測(cè)，在額定1400rpm，系統(tǒng)效率≮92%，電機(jī)平衡溫度≯180℃。不同于常規(guī)市場(chǎng)上的開(kāi)式硅鋼電機(jī)，AP160電機(jī)的電壓等級(jí)高、防護(hù)等級(jí)高、系統(tǒng)效率高，按照8-14個(gè)螺旋槳進(jìn)行配置可以滿足500-1200kg起飛重量的飛行器，由于電機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相比AP700和AP1400系列電機(jī)，AP160生產(chǎn)節(jié)奏更快，成本也低，是適配新型MOSAIC條款飛行器很好的動(dòng)力選擇。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

江蘇邁吉易威電動(dòng)科技有限公司成立于2018年9月，位于南京市江寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是以科技創(chuàng)新為核心的高新技術(shù)企業(yè)。 公司致力于高效輕質(zhì)全電推進(jìn)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，主要產(chǎn)品為集成化電動(dòng)輪（輪轂電機(jī)系統(tǒng)）、分布式航空電推進(jìn)系統(tǒng)、水下電推進(jìn)系統(tǒng)、整合式動(dòng)力單元（IPU系統(tǒng)）。業(yè)務(wù)涵蓋空中飛行器、地面車(chē)輛以及水面/水下航行器。公司擁有GJB9001C、國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、江蘇省民營(yíng)科技企業(yè)、江蘇省科技型中小企業(yè)、南京市瞪羚企業(yè)、江蘇省瞪羚企業(yè)、江蘇省專精特新中小企業(yè)、南京市特種裝備分布式動(dòng)力系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心等多項(xiàng)資質(zhì)榮譽(yù)。

Don‘t aim for success if you want it, just do what you love and believe in, and it will come naturally.You can not improve your past, but you can improve your future.