eVTOL 航空器适航取证路径研究*

■ 李凯 陆崑 吴沂宁 李剑峰/中国民航管理干部学院

0 引言

电动垂直起降（Electric Vertical Takeoff and Landing，eVTOL）航空器近年来发展迅速。根据国际垂直飞行协会统计的数据，截至2022 年3 月世界各国已有各类eVTOL 航空器项目627 项，相较于2020 年7 月的300 项，在不到两年时间内数量增长超过一倍[1]。目前，eVTOL航空器的应用领域多集中于民用航空，城市空中交通和支线物流运输是主要运行场景[2]。作为民用航空器，获得适航证是其可以合法开展运行的前提。eVTOL 航空器虽然项目数量众多，但绝大多数仍处于概念设计阶段，仅有少量项目正在进行或已完成适航取证。因此，对于高速发展中的eVTOL 航空器设计制造企业，如何根据产品的预期用途和企业自身条件选取适合的适航取证路径尤为重要。本文将从适用的民航规章及管理程序分析入手，对比我国不同类别适航证适用范围及使用限制，结合各类eVTOL 航空器预期用途，探索适用的适航取证路径。

1 适航证类别及对比

1.1 适航证分类及适用范围

适航证是民用航空器具有适航性的证明，颁发条件是航空器符合经批准的设计，处于安全可用状态。航空器获得适航证的前提是型号设计已获民航管理部门的批准，因此航空器获得的型号设计批准也对可申请的适航类别产生影响。根据CCAR-21 R4 第21.171 条，适航证可分为标准适航证和特殊适航证，其中，标准适航证适用于取得正常类、实用类、特技类、通勤类、运输类以及载人自由气球和特殊类设计批准的航空器，特殊适航证适用于取得初级类、限用类、轻型运动类航空器设计批准以及局方同意的其他情况的航空器。表1 给出了适用于标准适航证的各类航空器获得设计批准需要满足的基本要求和条件。

表1 适用于标准适航证的各类航空器获得设计批准条件

与适用于标准适航证的航空器相比，适用于特殊适航证的各类航空器在设计批准方面的最大特点是没有相对应的适航技术规章，因此，在申请设计批准时，适用于特殊适航证的各类航空器除需满足已有适航技术规章中的适用要求及局方确认使用的其他适航要求外，还需满足对应的其他条件，具体如表2 所示。

表2 适用于特殊适航证的各类航空器获得设计批准条件

除上述两类适航证外，2018 年民航局适航司发布《改进通用航空适航审定政策的通知（第二批）》（民航适发〔2018〕3 号），文件中提出在标准适航证和特殊适航证基础上增加实验类适航证注1注1：随着后续法规修订，实验类适航证可能会并入特殊适航证进行统一管理，但鉴于其管理方面的独特性，本文按单独一类适航证处理。注2：此处仅指一般情况，不包括由于型号审定过程中遗留问题而增加使用限制等特殊情况。，主要用于个人自制航空器。同年民航局在《民航局适航司关于发布改进通用航空适航审定政策实施细则的通知》（民航适发〔2018〕7 号）中对个人自制航空器做了进一步定义：由个人制造和组装并且以个人使用为目的的航空器。自制航空器可以通过自制者原创或购买的设计方案制造，也可以由购买的零部件组装而成。

1.2 各类适航证对比分析

各类适航证在申请条件、使用限制等方面均有区别，这些条件和限制将对eVTOL 航空器设计制造企业选择适航取证路径产生直接影响。下文将针对各类适航证的申请条件和使用限制进行横向对比，标准适航证、特殊适航证和实验类适航证的主要申请条件和使用限制如图1 所示。

从图1 可知，各类适航证的申请条件和使用限制成反比关系，即适航证申请时所需要的条件越高，证件本身对应的使用限制越少。例如，为满足标准适航证的申请条件，航空器必须接受型号合格审查，进而取得表1 中某类航空器设计批准；与取证时所需满足的高要求相对应的是，标准适航证在航空器用途方面没有额外的限制注2注1：随着后续法规修订，实验类适航证可能会并入特殊适航证进行统一管理，但鉴于其管理方面的独特性，本文按单独一类适航证处理。注2：此处仅指一般情况，不包括由于型号审定过程中遗留问题而增加使用限制等特殊情况。。申请实验类适航证的航空器无需取得设计批准，仅需完成适航检查工作即可获得此类证件；虽然在取证方面的要求大大降低，但是获得实验类适航证航空器的使用用途被严格限制为个人使用，且不得开展任何形式的经营性运行。特殊适航证的申请条件和限制条件处于标准适航证和实验类适航证之间，其申请虽然仍需航空器取得型号设计批准，但适用的航空器类别在取得设计批准时所需满足的适航技术要求低于适用于标准适航证的航空器；在使用限制条件方面，持有特殊适航证的航空器虽然被限制开展商业性载客运行，但是可以开展商业非运输运行。

图1 各类适航证申请条件与限制条件对比

2 eVTOL 航空器取证路径分析

eVTOL 航空器从驾驶模式上可分为有人驾驶和无人驾驶两类。其中，无人驾驶eVTOL 航空器本质上属于无人驾驶航空器，是民航领域的新生事物，在管理方面与有人驾驶航空器有很大区别。下文将对有人驾驶和无人驾驶eVTOL 航空器的适航取证路径进行分析。

2.1 有人驾驶eVTOL 航空器

有人驾驶航空器的适航管理体系同样适用于有人驾驶eVTOL 航空器，因此有人驾驶eVTOL 航空器可以取得的适航证种类也分为标准适航证、特殊适航证和实验类适航证。下文结合有人驾驶eVTOL 航空器的预期用途，探索相匹配的适航取证路径。

航空器是否开展商业运行是确定申请何种适航证的关键。当eVTOL 航空器注3注3：为简化，本小节“eVTOL 航空器”均指“有人驾驶eVTOL 航空器”。预期用途中不包括商业用途时，以实验类适航证作为适航解决方案是企业可以快速实现产品销售和技术迭代的有效方式。实验类适航证的申请不需要航空器获得设计和生产批准，但该类适航证的主要问题是只能由持有相应等级航空器驾驶执照的个人进行申请。对于eVTOL 航空器设计制造企业来说，可将产品设计为套材，由飞行爱好者个人购买完成组装进而申请该类证件。该条路径的优点在于可以实现产品的间接销售，企业也可通过产品实际运行积累数据，用于设计的快速迭代优化。当eVTOL 航空器预期用途中需要包含商业运行时，可申请的适航证种类只能限于标准适航证或特殊适航证，这种情况下是否开展运输运行便成为选取何种适航证的关键。除需满足适航要求外，民用航空器的运行还需满足相对应的运行要求。其中，拟开展运输运行的航空器需要满足CCAR-135部或者CCAR-121 部要求。根据CCAR-135 R3 第135.3 条 和CCAR-121 R7 第121.153 条，可以开展运输运行的航空器类别分别为正常类、实用类、特技类、通勤类和运输类航空器，均为标准适航证适用的航空器类别。因此，eVTOL 航空器的预期用途若包含运输运行，需要取得标准适航证；若不包含，可以取得特殊适航证来开展商业非运输运行。

2.2 无人驾驶eVTOL 航空器

由于构型上的独特性以及采用分布式控制等方面原因，无人驾驶航空器无法直接适用于有人驾驶航空器的适航管理体系。为此，中国民用航空局于2021年10 月发布《民用无人驾驶航空器系统适航审定管理程序》（征求意见稿），专门用于中大型无人驾驶航空器的设计生产批准以及适航批准审定管理。以下将依据该份征求意见稿，分析无人驾驶eVTOL 航空器的适航取证路径。

首先，在航空器分类方面，征求意见稿中依据用途将无人驾驶航空器分为两类：用于载人飞行、进入融合空域飞行或在地面人员稠密区域上方飞行的为正常类、运输类无人驾驶航空器；不用于载人飞行、不进入融合空域飞行且不在地面人员稠密区域上方飞行的为限用类无人驾驶航空器。这种分类方式大致对应于当前最热门的无人驾驶航空器两大运行场景：城市交通和物流运输。

其次，在适航证类别方面，征求意见稿针对上述两类无人驾驶航空器提出了两类专用适航证——无人驾驶航空器系统标准适航证和无人驾驶航空器系统特殊适航证。在证件申请条件方面，两类适航证均需航空器获得设计批准，但在征求意见稿中强调，对无人驾驶航空器开展设计批准审定时需要采用基于风险的原则，即综合考虑无人驾驶航空器的特性、运行场景及新颖特性和复杂程度等因素，并结合申请人的符合性表明能力和以往设计批准审定过程中的表现，确定与风险相匹配的审查方式。

综上，当eVTOL 航空器采用无人驾驶模式时，其取证路径与有人驾驶模式存在较大差别。征求意见稿中针对城市交通和物流运输两类eVTOL 航空器目前最热门的运行场景，借鉴有人驾驶航空器管理形式，引入无人驾驶航空器专用适航证；在适航证的取证前提设计批准方面则融入基于风险的管理思想，充分体现了在无人驾驶航空器管理上的灵活性。

3 结束语

结合自身情况及预期远景为产品选取适合的适航取证路径，这对于多数还未开展适航取证的eVTOL 初创企业至关重要。本文结合当前民航管理规章及程序，对各类eVTOL 航空器的适航取证路径进行了分析和比较。除路径本身外，建议eVTOL 航空器适航取证考虑以下两点：一是做好顶层规划，即路径选取应在产品开始设计之前而不是设计完成后；二是充分评估产品的运行风险，适航管理要求与产品运行风险评估紧密结合将是发展趋势，在更准确理解和评估产品运行风险的基础上才能更好地选择适合的取证路径。