大话适航（一）民航产业

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0. 前言

eVTOL、飞行汽车和低空经济已成为热门话题，政府引导资本投入新赛道，也势必会吸引跨界厂商前来淘金。只说民用航空器整机制造，技术最接近的行业是军工，然后是无人机，还有汽车、工农业机械等。“互联网+”曾经掀起互联网造车热潮，现在开始卷到航空业去也不足为奇；比如，作者我😂。

比起入侵汽车行业，互联网人入侵航空业会遇到更多趣事。比如航空软硬件的很多术语，连软件工程、计算机科学与技术专业科班出身的人都听不懂，真正体验了“隔行如隔山”。然而，没有什么东西是互联网人卷不动的，这个系列文章就先来卷一下航空业最高的认知门槛——适航。

适航工作的源头是政府的行政要求——申请到证件才能卖，然而延伸的知识范围很大：

• 政府是怎么组织管理的，涉及了行政管理体系
• 政府是依据什么管的，涉及了法律和审查标准的知识
• 法律和标准内容的基础，是航空设备研制的专业知识
• 工作中直接相关的知识，是依据或排除了哪些不相关的知识而来的——知道这些能少踩些坑，也更好交流
• 整个航空产业链的情况，能帮助筛选和印证专业知识中的“最佳实践”，以做出最有信心的选择

所以，为了从正向来理解整个适航，本文的章节安排是：航空专业知识 => 民航产业链 => 政府行政管理 => 法律和标准体系 => 实际工作 => 学习指导。

注：

• 很多表述为了便于理解，经过了俗语化，不求专业
• 欢迎指点错漏
• 因看了太多资料，部分图文引源找不回来了，如有侵权烦请联系我删除
• 已尽量写得线性化，但由于知识点多且呈网状依赖关系，还是难免要来回翻看。

1. 民航产业

1.1 航空学科

航空学（aeronautics）包括航空器研究、设计、制造、试验、飞行、维护使用和管理等所涉及的各种科学知识。

• 中国开设有航空航天类专业的大学分布在北京、西安、长沙、南京、哈尔滨、天津、南昌、沈阳、上海等地。
• 学习课程主要有：空气动力学、飞行力学、飞机结构力学、航空发动机原理、航空材料学、航空器制造与工艺学、飞行自动控制理论、导航原理和领航学、航空电子学、航空系统工程、空中交通管制理论等。
• 相比大众消费品制造业，航空制造业的知识技能比较偏门，并且由于涉及国防，网上公开的信息极少或比较隐晦。

航空和适航领域有专门的术语和表述，和大众的用词习惯不太一样，外行进入者需要学习一定基础知识才好交流。

1.2 民用航空器

定义：

• 民用（civil）：除用于执行军事、海关、警察飞行任务外
• 航空（aviation）：地表之上100公里以下的空间
  • 超低空：100米以下
  • 低空：100~1000米
  • 中空：1000~7000米
  • 高空：7000~15000米
  • 超高空：15000米以上
  • 航天：地表100公里以上，太阳系内
  • 航宇/宇航（=宇宙航行），包括航天以及太阳系边缘或更远
• 航空器（aircraft）：任何能够凭借空气的反作用力在大气中获得支撑的器械（machine）。
  • 飞行器（flight vehicle）是在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械。飞行器分为3类：航空器、航天器、火箭和导弹。

——适航管理是对民用航空器的，不对歼5、歼6、F-16，不对神舟飞船。

1.3 飞行原理

升空有两种原理：

1. 航空器轻于空气（整体密度比空气低），依靠空气静浮力升空。如填充氢气氦气或加热空气的气球（balloon）、飞艇（airship）等。
2. 航空器重于空气，依靠与空气作相对运动产生的空气动力升空。产生升力（lift）的原理是机翼（或旋翼）上表面的凸起使得机翼上方的空气流速大于下方，进而上方的气压低于下方，上下的气压差就产生了一个向上的升力。

有4个术语需注意区别：

• 机翼（wing）：航空器运行时，翼面保持不动的“翼”，能产生升力。非运行时，翼面可能会变动，例如折叠。
• 旋翼（rotor）：一直会动的“翼”。它主要产生升力，也可能产生少量前进动力。
• 螺旋桨（propeller）：一直会动的“桨”。它主要产生前进动力，也可能产生少量升力。
  • 螺旋桨和旋翼的详细区别请参考《固定翼飞机上的螺旋桨与直升机的旋翼有什么区别? 》
• 喷气（喷射气流，jet）：通过化学燃烧产生高温高压气体并从尾部喷出，形成反作用力作为前进动力。
  • 航空器以空气中的氧气作为助燃剂。为了使氧气足够多，需要空气压缩机（就像空调主机）来提高燃烧室内的氧气含量。涡轮叶片（turbine blade）是飞机发动机的空气压缩机的“桨”。
            
  • 航天火箭的燃料包含能产生氧的成分。

重于空气的航空器，根据升力是由旋翼还是机翼产生的机制，分成两大类：

• 旋翼航空器（rotorcraft）：指通过单个或多个旋翼转动产生升力的重于空气的一种航空器。典型的3种如下：
  • 直升机（helicopter）：旋翼本身由动力驱动，提供升力和推力，可垂直起降或悬停。请参考《直升机的起飞原理是什么？为什么能悬停在空中》
  • 旋翼机（gyroplane）：旋翼本身无动力驱动，航空器被螺旋桨或喷气推动前进时，气流吹动旋翼从而产生升力，故这种航空器更贴切的中文翻译名是自转旋翼机。它不能垂直起降或悬停。旋翼机的旋翼是向后倾斜的，和直升机向前倾斜有明显不同。请参看视频解释《旋翼机与直升机有啥区别？保命神技“自转迫降”又是如何做到的？》
  • 旋翼式螺旋桨飞机（gyrodyne）：旋翼和螺旋桨都有独立的动力驱动
• 飞机（airplane）：指动力驱动的重于空气的一种航空器，其飞行升力主要由给定的飞行条件下保持不变的翼面上的空气动力反作用取得。对这个定义需留意：
  • “飞机”一词指代的航空器已隐含带有动力、重于空气、固定翼（fixed-wing）三层意思。显然直升机不是飞机。
  • 飞机的“机”是plane，某些类别的航空器称为“XX机”的“机”是craft、machine、vehicle。
  • 飞机的推力来自螺旋桨或喷射气流
  • 无动力的但能飞的是滑翔机（glide）。不过实际也有带动力的滑翔机。

注：还有一种扑翼机（ornithopter），仿鸟翼扑打空气产生升力，因构造复杂而不具有商业化价值。

动力方面的专业学科是空气动力学（aerodynamics），它最基础的研究目标是如何获得飞行器所需要的升力、减小飞行器的阻力和提高它的飞行速度。延伸的课题非常多，例如三大方面：

1. 飞行器在各种飞行条件下流场中气体的速度、温度、压力和密度等参量的变化规律
2. 飞行器所受的升力和阻力等空气动力及其变化规律
3. 气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律

进一步的介绍请参考视频《了解空气动力升力》和《你知道飞机升力所需的压力分布从何而来吗？》。

1.4 飞机/直升机的组成

飞机中的大型客机是所有航空器中技术最复杂的，它的组成图示如下：

飞机具有飞行功能的必备五大件是：

1. 装载乘员和设备的机身
2. 产生动力的发动机
3. 产生升力的机翼
4. 控制方向的尾翼
5. 避免机身与地面接触磨损的起落架（含机轮）

为了安全管理还会装载与地面通讯的设备、辅助飞行的导航系统等。

直升机的典型组成：

一些特别部分：

• 这款直升机的起落架系统没有机轮，配备的是滑橇（skid）。
• 直升机有一个倾斜盘机构（专业术语是自动倾斜器），可改变旋翼产生的升力方向，从而同时产生升力和推力。更详细的直升机原理请参考《直升机能够飞起来，没有想那么简单，三分钟从原理到实操讲解》

• 直升机提供升力的主旋翼会带来反扭矩，使机体反向旋转，尾桨的作用是抵消反扭矩。请参考《直升机尾巴后面为什么会有个小风扇？作用是什么？》

重要零部件简介

• 取一些大众缺少认知或和专业表述不同的来做简介，已取航空领域的释义：
• 推进系统（propulsion system），利用反作用原理为飞行器提供推力的装置。推进系统包括发动机及其辅助系统。在正式的设计文档中会使用这个词，日常交流一般就叫发动机。
• 发动机（engine），用作或准备用作航空器推进的装置。
• 活塞式发动机（piston engine），包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机。
• 涡轮发动机（turbine），有旋转叶轮。从效果上看也叫喷气式发动机（jet engine），但实际上turbine和jet都有更细分类，他们的交叉是涡喷发动机（turbojet engine）。
  • 涡轮发动机的常见分类请参考《涡喷、涡桨、涡扇、涡轴》
  • 目前大型客机是用涡扇发动机。
  • 涡轴发动机用于直升机。
• 电推进系统，（按民航局咨询通告定义）指为航空器提供推进力、由一台或多台电动机、电机控制器、断路器、线缆、监控仪表及其附件组成、可将电能转换成机械能的系统。电推进系统不包括推进器（螺旋桨或涵道式风扇）及电池和配电系统。日常交流一般叫电动发动机。
• 辅助动力装置（Auxiliary Power Unit，APU）：是指航空器上主动力装置（发动机）之外可独立输出压缩空气或供电的小型辅助动力装置。对大中型客机而言，APU都在尾部，核心部分是一个小型的燃气涡轮发动机。它是保证发动机空中停车后再启动的主要装备，直接影响飞行安全。
  
• 机身（fuselage，非专业领域也叫body），连接和承载一切装备和载荷
• 机翼（wing），主要功用是提供升力，与尾翼一起保证飞机具有良好的稳定性。内部不是实心的，可装载设备和油箱。
  
• 螺旋桨（propeller），一般置于机头或机翼上，通过旋转产生拉力以作为飞机的推进器。
• 旋翼（rotor），在旋翼航空器飞行过程中，旋翼起产生升力的作用。特别地，直升机的旋翼还产生拉力。
• 涵道（dust）指气体流过的通道。在航空器中有两种含义：
  • 涡扇发动机内可供气流进出的内外通道。外涵道与内涵道空气流量的比值叫涵道比（bypass ratio）。
    
  • 涵道风扇（Ducted Fan）的简称，指在自由螺旋桨的外围设置涵道的一种推进装置。涵道风扇叶片的优点：由于叶尖处受涵道限制，冲击噪声减小。诱导阻力减少，而效率较高。在同样功率消耗下, 涵道风扇较同样直径的孤立螺旋桨，会产生更大的推力。同时由于涵道的环括作用，其结构紧凑、气动噪声低、使用安全性好，因此作为一种推力或升力装置，被应用于飞行器设计当中。
    
• 机载设备，目的是在特定运行条件下，确保飞行人员能够在机载设备的辅助下正确掌握与飞行安全相关的信息，包括位置、姿态，航空器及其相关系统、部件的技术状态等，同时帮助飞行人员与外界建立起及时、有效的通讯联系。——从适航的角度讲，不用工具就难以拆卸下来的机械和电子设备都是机载设备。
• 电气设备：包括飞机的发电系统、配电系统、用电设备等
• 雷达（radar），用于探测和测距。机载雷达除了探地形和探其它飞机，还有气象雷达，可以探测飞机前方的降水、空气湍流等情况。
• 视觉摄像头（camera），察看舱内外不同区域的影像
• 惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS，惯导），以加速度计为基础得到运动的方向、速度、距离。加速度计的测量依赖惯性，原理可想象汽车突然加速的推背感，测的就是被推的力。惯性是物体的一种固有属性，所以惯导“不依赖外部条件、也不向外部辐射能量”。惯导本身没有俗语意义的“导航”功能，只是测量出的数据加上坐标系的计算后成为一个系统而应用于导航。
• 无线电高度表（Radio Altimeter），测量飞机到地面垂直距离用的机载无线电设备。驾驶员通常无法看到正下方的地面，对地距离的测量和展示是防止撞击地面的最直接参考。
• 导航系统：可以确定飞机的位置并引导飞机按预定航线飞行的整套设备（包括飞机上的和地面上的设备）。位置是通过跟两个或多个参考点的距离来确定的。测量方式包含惯导、地面台站通信、卫星通信等。
  • 注：飞机导航系统默认不包含航空地图，这和车载导航通常绑定导航地图并不一样。
• 航姿基准系统（Attitude and Heading Reference System，AHRS）是一种用于飞行控制的高级系统，能够提供飞机的三维方向信息，包括俯仰角（pitch）、横滚角（roll）和偏航角（yaw）。AHRS系统通常结合加速度计、陀螺仪和磁力计传感器数据，通过复杂算法来估算出飞行器的姿态。与传统的机械式导航仪表相比，AHRS提供了更为精确、可靠且响应速度更快的姿态信息。
  
• 飞行控制系统/操纵系统（Flight Control System，FCS），负责控制飞行器的姿态和飞行路径。这个系统通过接收飞行员的输入（操纵杆）或机载电脑（自动驾驶仪）的自动控制信号，来控制飞行器各部分的移动，如机翼的升降舵、副翼、方向舵等。
  • 如果把操纵和控制分开来看，操纵系统是获取飞行员操作输入的部分，飞控系统是执行转舵的部分。
  • 下图来自《一文读懂民航客机飞控系统》
    
• 自动驾驶仪：自动控制飞行状态的装置，用来自动稳定飞机的飞行姿态和飞行高度、速度。自动驾驶仪和飞机操纵系统共同操纵飞机的方式有两种：一种是两种操纵完全独立，互不影响；另一种是自动驾驶仪工作时，飞机完全由自动驾驶仪操纵，只有在断开自动驾驶仪后，飞机才由机械操纵系统操纵。

• 速度的表示

  • 地速（Ground Speed，GS）：飞行器相对于地面坐标系的运动速度，它是空速与风速的向量之和。无风飞行时，空速就是地速。如GPS和北斗所测试的速度就是地速。
  • 空速（Air Speed，AS）：飞机在空中飞行，相对大气移动的速度称为空速。飞机在大气层中飞行，需要稳定的空速。请参考《4种类型的空速》。看视频更好理解《今天带领大家了解一下什么是空速》
    

• 速度单位 1节（knot）=1海里/小时=1.852公里/小时
• 速度单位马赫数是速度与音速的比值，1马赫就是1倍音速=340.3m/s=1225.08km/h
• 仪表：包括飞行仪表、发动机仪表、导航仪表等。其中飞行仪表主要指示高度、空速、垂直速率、姿态、航向等。
  • 符号发生器（symbol generators），将各种数据源，如姿态航向基准系统和大气计算机的数据转换成可以显示的格式。因为单个航空设备通常只具有很少功能，所以颗粒度更小的功能也有了称谓。
• 三大仪表种类
  • 主飞行显示，Primary Function Display，PFD，主要显示飞机的纵向飞行信息，如高度、速度、飞行指引、模式选择等。
    • 使用电子显示屏后集成了更多功能，也叫电子指引地平仪（electronic attitude director indicator，EADI）
  • 导航显示，Navigation Display，ND，主要显示航向、地面轨迹角、测距仪参数等水平飞行信息。
    • 使用电子显示屏后集成了更多功能，也叫电子水平状态指示器（electronic horizontal situation indicator， EHSI）
    • 这部分功能在新款设备里可能被合并去PFD。
    • PFD、ND合起来叫EFIS（Electronic Flight Instrument System，电子飞行仪表系统）
  • 多功能显示，Multi-Function Display，MFD，可以显示发动机参数、来自空中防撞系统（TCAS）或近地警告系统（GPWS）的地形信息、来自气象雷达的气象信息等。在主显示器发生故障时，还可以代替主显示器工作。
• 机载平视显示器（HUD，Head-Up Display）：指主要飞行参数投影到驾驶员的头盔、玻璃上的一种显示设备。使得驾驶员向前平视机外的前方视景时能同时看到重要的飞行参数。相对应地，普通的显示器叫下视显示器。
  • 注：车的HUD一般叫做抬头显示器
    

• 电子飞行包（Electronic Flight Bag，EFB），它的实物通常是一台Apple iPad，运行的软件是帮助飞行员完成各种计划任务和检查单，以电子形式取代纸质记录。详细介绍请参考《基于安卓平台的电子飞行包》。
  • 电子飞行包属于便携式机载设备（Portable Electronic Devices, PEDs），按用途决定是否需要适航审查。
• 航空电子设备，简称航电（avionics）：包含各类计算机、显示器、记录器等。
• 驾驶舱（cockpit、flight deck）：包含驾驶员座位的舱室。两个单词的场景略有区别，flight deck比cockpit大，还能稍微走动，cockpit是只有座椅的。
• 客舱（cabin）：包含乘客座位的舱室。小飞机不分客舱，都属于cockpit
• 起落架系统：包括起落架的收放系统、机轮、刹车系统等。
• 常见航空总线：
  • ARINC 429总线协议
  • ARINC 629航空数据总线
  • AFDX（ARINC664）概述与组成（以太网）
  • ARINC825规范简介（CAN）

另有两类消耗品：

• 航空油料：主要指（大飞机的）燃油，而燃油中又以煤油为主，很少再用汽油。航空的汽油、煤油都和汽车用的不一样，不可混用，差别请参考《航空煤油和普通汽油有什么区别》。小飞机可以加车用汽油，例如阿若拉SA60L或领雁AG100。
• 航空化学品：指在民用航空产品使用、维护、维修中所用的化学产品，包括除冰/防冰液、厕所卫生剂、清洗剂/蜡/粉、积碳清除蜡/剂、褪漆剂、抛光蜡/剂及除锈剂以及空气清新剂、杀虫剂、消毒剂、除臭剂等。请参考《全球及中国民用航空化学品行业类别、市场规模及企业竞争格局分析》

无人机可以参考《无人机概述及系统组成，无人机系统的构成》

1.5 机型分类

按用途分类：

• 通用航空器，用于通航业。“通航”是通用航空（General Aviation）的简称，是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。
• 运输类航空器，用于从事公共航空运输的航空器。再细分就是客机和货机。
• 民机是民用飞机的简称，通常用于区分军机。

客机按机身直径大小，分为窄体客机，半宽体客机，宽体客机以及超宽体客机。

• 窄体：每排座位不超过六座的单走道客机
• 半宽体：两条走道（三列座位），单排座位列布局采用（2，3，2）式。全世界只有波音767这一种半宽体客机
• 宽体：两条走道，单排座位列布局方式有（2，4，2）、（2，5，2）、（3，3，3）、（3，4，3）
  • 专业定义是机身宽度不小于4.72m
• 超宽体客机：两层共四条走道，只有空客A380一种。

宽窄客机的定义并没有包含长度，所以并不能确定座位数，但通常宽体客机在150座以上。

运输业把线路分成：

• 干线：指连接不同城市或国家之间的主要运输路线。
• 支线：指连接到干线上的较小规模的运输路线。
• 专线：指为特定客户或特定目的而设立的专用运输路线。

对应地，有分干线航空和支线航空。不同线路在定义中隐含了运输重量、频次和远近不同，所以采用的航空器也不同。

民航业中的“大飞机”是按载客（座位）数分的：

• 大飞机，也叫大型客机，在中国指载客百人以上的干线飞机，国际飞行指150人以上。
• 大飞机之外的算小飞机。根据上下文，和大飞机一起提及的小飞机是指窄体客机，否则指通航飞机。

按发动机数量分为：

• 单台发动机，简称单发
• 双发
• 多发。多数为四发。早期在法规里明确了跨洋飞行要四发，后来技术证明双发够了才降低标准。

按两栖分类：

• 飞行汽车（flying car或roadable aircraft）：能在陆地行驶的航空器。
  • 准确来说，flying car是轮子也有动力的航空器，roadable aircraft只强调航空器能贴地移动上路。
  • 大型客机在地面行驶仍是按空气动力学推动的，没有传递动力到轮子；如果不启动发动机则由牵引车带动。
  • 媒体会把没轮子的EVTOL航空器也叫飞行汽车。
  • 某些专家确实把没轮子的非两栖EVTOL算入广义的飞行汽车，使大众困惑
  • 没听懂专家的话的人，是把flying taxi（空中出租车，打飞的）当成flying car
• 水上飞机：是指能在水面上起飞、降落和停泊的飞机。主要用于海上巡逻、反潜、救援和体育运动、旅游、通勤、航拍等。分为：
  • 飞行艇（Flying Boat），船身式，即按水面滑行要求设计的特殊形状的机身
  • 浮筒飞机（Seaplane），浮筒式，把陆上飞机的起落架换成浮筒。

商用（区别于专业性作业）航空器中按是否载人做分类——载人的对比不载人的要求会高得多。

按是否有人驾驶做分类。无人驾驶远程遥控航空器，是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）的航空器，也称遥控驾驶航空器，简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)。请留意：

• 无人机不是指不载人的飞机，而是无人驾驶的航空器。
• 自动驾驶不等于无人自驾，且自动不等于全自动，可以只是自动控制实现定速、定高、定向等。
• 遥控站是航空器的操纵系统，和航空器整套称为无人驾驶航空器系统。遥控站也叫地面控制站（Ground Control Station, GCS）、地面站。

按动力能源分类：燃油、电动、氢燃料。

构型

在民航设计制造的资料中常看到构型（configuration）一词，按照《HB 8569-2020 民用飞机构型管理要求》的专业定义是两个维度：

1. 现有的或计划中的某产品或产品组合的产品属性
2. 某产品一系列相继构建的变种之一

其中的产品属性，颗粒度可大可小。比如发动机可以有单发、双发构型，硬件显示屏可以有不同分辨率的构型。具体请参考《属性开发流程》。

从概念上说，机型（type/model）是特定的确定的构型，经过较大改进的是改型。

在产品全生命周期内，为确立和维持产品的功能特性、物理特性与产品需求、设计和使用信息之间一致性而开展的技术和管理过程，称为构型管理（configuration management，也叫配置管理）。实际工作很多时候是在管理文档，比如设计源文件、软件源码、分析资料等，见7.4节的“符合性文件”。

1.6 性能指标

首先，飞机的飞行过程可以分为7个阶段，如下图

• a-静止阶段，该阶段主要是乘客登机、检维修等；
• b-滑行阶段(taxi)，飞机从登机口滑行至跑道位置；
• c-起飞阶段(take off)，飞机在跑道加速到起飞速度，离地；
• d-爬升阶段（climb），在此阶段，飞机需爬升至指定高度；
• e-巡航阶段（enroute），在此阶段，飞机处于最高飞行高度；
• f-下降阶段（approach），飞机在抵达目的地前需不断下降，直至稳定着陆；
• g-着陆（landing），飞机着陆。

性能的评估是覆盖以上所有阶段的。

设计性能：

• 气动特性，作用在飞行器上的空气动力和空气动力力矩随飞行器几何外形、飞行姿态、速度和大气密度等参数变化的规律。是分析飞行器飞行性能的最主要依据。
• 结构强度，耐久性
• 自重和载重
• 能耗
• 运行环境，如气温、黑夜、雷雨、高高原等
• 失效安全，通常是为了防止单点失效，使某些设备有多套冗余。例如双发飞机，可以在一个发动机失效的情况下用另一个继续飞行——这属于ETOPS（延程飞行）的概念，请参考《ETOPS与远程飞行》

飞行性能：简言之包括高度、速度、各方向的加/减速度、航程、续航时间等。详细请看《飞行性能-百度百科》。

以速度作为横坐标，以高度作为纵坐标，把各个高度下的速度上限和下限画出来，这样就构成了一条边界线，成为飞行包线（flight envelope），飞机只能在这个线确定的范围内飞行。飞行包线有多种，除了速度-高度飞行包线，还有加上重量、温度、风速等变量的飞行包线。

跟研发难度关联最大的指标是载重。起飞重量变大会提高多数飞行性能指标的要求，例如需要提升发动机输出功率，发热也更多，要耐热；发动机或整机变得大型也对生产设施和工艺提出更高要求。

飞行辅助功能，举例：

• 飞行仪表
• 通讯
• 各类数据记录系统
• 各类告警系统
• 导航和地图
• 自动驾驶仪
• 仪表着陆系统，对飞机进近和着陆进行引导。进近（approach）是指飞机下降时对准跑道飞行的过程
• 地面、障碍物、气象等探测
• 飞行管理，主要指空中飞行计划的管理，是飞行员要处理的各种任务单

1.7 产业链

大图

航空产业链大图（来源《大飞机深度研究：C919商用开启万亿大赛道 国产大飞机有望三分天下》）：

举些例子：

• 就乘客而言，通常听闻的是大飞机制造公司（中国商飞、波音、空客）、航空公司（简称航司，包括国航、东航、南航、川航、海航、春秋、吉祥等）、运输机场。
• 通航领域在民众印象中主要是农林喷洒、救援、飞行表演等活动，特别是今年较火的无人机表演。
• 在主流媒体App可能会刷到过一些高端玩家，即空中游览以及飞行俱乐部的活动。最吸引人的应该是跳伞了。
• 短视频App偶尔会接触到飞行员、空姐空少的培训过程信息。
• 事故发生时的保险赔偿。
• 机场是空中运输和地面交通的结合点，也是各种飞机在地面时的停放地点，除此以外它还有国家和地区门户的作用。它需要配备很多项目的服务设施为飞机、旅客和货物的安全服务。因此机场的品质直接影响到该地区的形象及经济活动。
• 配套的服务行业有如：航空油料、飞机维修、航空材料、航空配餐、客货代理、驾驶员及机务人员培训等等。必须有他们才组成了民航运输的大行业，才能使民航运输开展起来。

统计公报

先从民航局发布的《2019年民航行业发展统计公报》、《2022年民航行业发展统计公报》来看一些数据（考虑疫情三年对民航业的巨大影响，部分数据可回看2019年）：

数据项	2019年	2022年
全行业运输航空公司完成运输飞行小时	1231.13万小时	627.56万小时
全行业运输航空公司起飞架次	496.62万	256.57万
我国共有运输航空公司	62家。其中国有控股公司48家，民营和民营控股公司14家。在全部运输航空公司中，全货运航空公司9家，中外合资航空公司10家，上市公司8家。	66家。其中国有控股公司39家，民营和民营控股公司27家。在全部运输航空公司中，全货运航空公司13家，中外合资航空公司9家，上市公司8家。
民航全行业运输飞机期末在册架数	3818架	4165架
我国共有定期航班航线	5521条，其中国内4568条	4670条，其中国内4334条
定期航班国内通航城市	234个	249个
有颁证运输机场	238个	254个
获得通用航空经营许可证的通用航空企业	478家	661家
通用航空在册航空器总数	2707架，其中教学训练用飞机849架	3186架，其中，教学训练用飞机1157架
全行业颁证通用机场	246座	399个
全行业完成通用航空生产飞行	106.50万小时	121.9万小时
运输航空百万架次重大事故率十年滚动值（世界平均水平为0.292）	0.028	0.011
通用航空事故万架次率	发生通用航空事故15起，死亡8人。	0.0367
全国民航安检部门共检查旅客	6.60亿人次	2.48亿人次
民航直属院校在校学生数	72512人，其中：研究生3015人，普通本专科生64902人，成人在校生4595人	81604人，其中，研究生4567人，普通本专科生75069人，成人在校生1968人
我国运输航空公司驾驶员数	（没公布）	57854名
我国运输航空公司乘务员数	59124名	85001名
中国民航驾驶员有效执照数	67953本。其中， 运动驾驶员执照（SPL）1173本， 私用驾驶员执照（PPL）4352本， 商用驾驶员执照（CPL）35329本， 多人制机组驾驶员执照（MPL）193本， 航线运输驾驶员执照（ATPL）26906本。	81430本。其中， 运动驾驶员执照（SPL）1934本， 私用驾驶员执照（PPL）5211本， 商用驾驶员执照（CPL）45895本， 多人制机组驾驶员执照（MPL）176本， 航线运输驾驶员执照（ATPL）28214本。
当年全行业新增航空器国籍登记	613架。其中运输航空器220架，通用航空器393架	485架。其中运输航空器166架，通用航空器319架
民航适航审定部门共颁发证件	204份设计批准类证件，33份生产批准类证件，154份航油航化批准证件	136份设计批准类证件， 21份生产批准类证件，207份航油航化批准证件

从数据可知：

• 运输+通航的航空器数量总和为7351架，相比乘用车来说可谓少得可怜。
  • 并不能以此认为市场狭小。《怎么把梳子卖给和尚的营销方案》虽有夸张成分，但也说明有发挥空间。航空和乘用车结合就是一个可行解。
• 约1/3的通航飞机是教练机
• 我国的重大事故率很低，远小于国际平均水平

根据交通运输部数据显示，2024年春运40天（1月26日-3月5日）：民航共运输8345万人次，比2023年增长51%，比2019年增长14.5%。由此，2024年民航春运创下三大纪录： 一是春运史上最多客运量。 二是春运首次超过8000万人次。 三是五年来首次实现对2019年的增长。

制造业

大飞机：

• 由于高科技制造需要技术积累，我国大部分民机是进口的，即使国产大飞机C919也只实现了全机零部件60%的国产化率。大飞机的研发需要巨额资金，投资回报周期也长，需要国家级的财政支持才能立项，目前的核心企业都是国企，而技术基础也来自国家级的研究所。这些研究所通常参与过军机的研发，以数字编号，列表请参考《航空航天航海电科研究所大全》。
• 注：航空器的总装企业被称为主机厂或总制造商。国产大飞机的主机厂是中国商飞。

通航：

• 《国内最受欢迎的八款轻型飞机》（含价格）
• 《直升机参考价格一览表》
• 被赋予了发展低空经济的使命，具体请参考《完善低空经济产业链 推进通航制造业升级和服务现代化》
• 未来的发展预测是入侵了运输业，请参考《城市空中交通（UAM）简介》

零部件：

• 大部分企业只是负责零部件的生产，一些较大的设备年均需求量也不过百，这数量无法形成规模效应，价格肯定居高不下，例如取得适航证件的单个电子仪表要十几万一件。
• 就零部件制造而言，适航算得上技术门槛最高的事项了，对很多小企业来说，为满足适航而投入的资金是收不回来的——但有资质声望收益。
• 多数是军工企业和汽车产业链兼有民航零部件业务，只做航空零部件的公司很少。
• 小鹏汇天的飞行汽车是优先to C的，这意味着比to B的量大，将用汽车的供应链和方法来降低低空飞行器的制造成本。

无人机：

• （民用）无人机行业较为特殊，原本是飞行爱好者的玩具，因加入航拍功能进入大众市场而出圈，再因编队飞行表演而火爆。早期因缺少监管而快速发展了起来，后又因影响国家安全而加强了监管，此时技术已成熟，已进入了消防、快递等更多行业。请参考《无人机的历史》

eVTOL

电动垂直起降飞行器eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing）为什么出圈？

1. 安全——多旋翼，有冗余，单个或多个旋翼故障不会引发灾难
2. 电动——噪音低，运营成本低。和新能源车类似，可以对美日欧的燃油发动机优势进行弯道超车。
3. 智能——自动驾驶，平板电脑化交互设计，门槛低

eVTOL构型：

• 多旋翼。通过使前排旋翼转速略低于后排，机身倾斜前进
• 复合翼
• 倾转翼
• 倾转涵道。涵道风扇对eVTOL来说就是在旋翼外加一圈挡板，好处之一是叶片脱落不会对机体造成损伤

倾转翼、倾转涵道也叫矢量推力构型。可参考：

• 《倾转机翼为何再度兴起？》
• 《为何eVTOL赛道新创公司都选择倾转旋翼构型？》

圈内玩家请参考《2023中国最具商业合作价值的eVTOL企业盘点》、《eVTOL飞行汽车全面分析》

个人觉得，无人机飞控技术的开源降低了技术门槛，打开了外行进入新赛道淘金的大门。请参考《两大开源飞控的历史》

1.8 事故

空难是特殊地造成人员死亡的航空事故。大飞机的空难可能造成上百个家庭的悲剧，自然是最受大众关注的。

很多人知道是莱特兄弟发明了飞机，他们的飞机于1903年首飞。五年后的1908年，他们才组织了人类历史上首次载客飞行，然而这次试验也发生了首次飞行死亡事故，乘客死者是一名美军中尉。而莱特兄弟中的弟弟奥维尔多处骨折，但最终康复出院。

1961年-2021年的民航致死事故中的排行前3原因是：

1. 飞机失控，36%；
2. 控制状态下与地表物体接触类，约21%；
3. 偏离跑道，约17%

美国的一家网站对近60年中，发生的1000多起重大空难的原因进行统计，一般有4个原因：

1. 人为因素。这是空难发生的第一大原因。其中，飞行员操纵失误占空难总数的50%。人为因素还包括地勤人员检修错误，飞行员和地勤人员通讯错误，飞机装载不当，燃油准备不足等，占空难总数的6%。
2. 机械故障。机械故障占空难事故的22%，主要是发动机故障，液压系统失灵，油箱起火，爆炸性减压，金属疲劳等。
3. 自然因素。自然因素在飞机事故中占到了12%。主要是恶劣的天气如雷击，闪电，大雾冰雹，机翼结冰，风切变，火山喷发，微暴流等。
4. 意外因素。意外因素占到了事故的9%。包括撞上不明物，电磁波干扰，被安装爆炸装置，劫机，神秘失踪等等。

依据中国历年发生的空难事故遇难人数概况，统计出遇难人数的省份：

从遇难人数和概率来说，飞机是比汽车安全得多的出行方式。但飞机发生事故时有一半的致死率，所以要尽量杜绝事故的发生。

空难骇人听闻，是媒体的重点关注和报道对象。出事机型会降低民众信心，对制造商和航空公司都产生经济和信誉损失，所以空难是整个航空运输业都要极力避免的。

感兴趣可参考《2024 全球安全航空排行榜！安全机型名单、事故率一览！》

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