低空经济不是航空延伸，是新一轮产业革命——达索系统客户流程体验技术总监冯升华丨低空大咖谈

1.对低空经济的核心认知——它究竟是传统航空业的延伸，还是一场会彻底改变人类生产生活方式的全新产业革命？目前全球低空经济整体处于怎样的发展阶段？

低空经济绝不仅仅是传统航空业的简单延伸，而是一场将彻底改变人类生产生活方式的全新产业革命。这一判断基于三个根本性的范式转变。

首先，从技术范式看，eVTOL（电动垂直起降飞行器）是典型的”机-电-软”高度一体化产品，以电力驱动、分布式推进、软件定义为核心特征，与以燃油发动机、机械液压操纵为主的传统通用航空存在本质区别。

其次，从应用范式看，低空经济将交通从二维平面拓展到三维立体空间，使”点对点”的城市空中出行成为可能，这不仅是交通工具的升级，更是城市形态和人类活动半径的重构。

第三，从经济范式看，低空经济是达索系统所倡导的”生成式经济”（Generative Economy）的典型代表——其价值不仅来自”生产”什么，更来自通过虚拟孪生、人工智能等技术”生成”全新的解决方案、商业模式和体验。

从全球发展阶段来看，低空经济整体正处于从”技术验证”向”商业化运营”过渡的关键窗口期。具体而言，全球头部eVTOL企业如Joby、Archer已进入适航取证最后阶段并启动量产线建设，欧洲的Lilium、Vertical在EASA框架下稳步推进，中国以亿航、峰飞、沃飞长空等为代表的企业在特定场景（如旅游观光、物流运输）已实现商业化运营。

然而，行业整体仍面临适航认证周期长、制造成本高、基础设施不完善、空域管理改革待深化等共性挑战。我们判断，2026—2028年将是全球eVTOL规模化商业运营的”破冰期”，而中国凭借政策力度、市场纵深和产业链完整性，有望在这一轮产业革命中实现从”跟跑”到”并跑”乃至部分”领跑”的历史性跨越。

达索系统之所以深度参与低空经济，正是因为我们看到了这一产业与公司战略的高度契合。低空经济需要的是”在虚拟世界中设计、验证、优化，再在物理世界中制造、运营”的全新模式，这正是3D UNIV+RSES（三维虚实融合宇宙）理念的核心价值所在。我们相信，低空经济将成为生成式经济最具代表性的落地场景之一。

2.虚拟孪生技术被越来越多业内人士称为”低空经济的核心基础设施”。为什么虚拟孪生对低空经济如此重要？它和传统的CAD、仿真软件相比，有哪些本质上的区别？

虚拟孪生（Virtual Twin）之所以被称为”低空经济的核心基础设施”，是因为它解决了低空经济发展中最根本的矛盾——”高安全性要求”与”低成本快速迭代需求”之间的矛盾。

eVTOL的安全标准与民航客机相当，但研发周期和成本却要向汽车工业看齐，传统”设计—制造—试验—修改”的物理试错模式根本无法同时满足这两项要求。虚拟孪生通过在数字空间中构建飞行器的完整、动态、科学的功能模型，使企业能够在虚拟世界中完成绝大部分设计验证、安全分析、适航取证证据生成，再在物理世界中精准制造，从而实现”虚拟世界无限探索、物理世界一次做对”。

虚拟孪生与传统CAD、仿真软件存在三个本质区别。

第一，从”静态几何”到”动态功能”。传统CAD构建的是静态的三维几何模型，描述的是”长什么样”；仿真软件是对单一工况的数值分析，描述的是”在特定条件下表现如何”。而虚拟孪生构建的是动态的功能模型，不仅包含几何，更融合了材料属性、物理行为、控制系统、运营数据，能够模拟飞行器在全生命周期中”如何演化、如何响应、如何老化”。

第二，从”单点分析”到”多物理场一体化”。传统仿真通常是气动、结构、热、电磁等单一学科的独立分析，学科间的耦合需要人工传递数据。虚拟孪生在3D UNIV+RSES平台上实现多物理场、多学科的一体化建模与仿真，气动载荷实时影响结构变形，结构变形又反馈影响气动特性，这种耦合分析能力是传统工具无法企及的。

第三，从”离线工具”到”在线伙伴”。传统CAD和仿真是离线的设计分析工具，与物理产品是分离的。虚拟孪生与物理产品保持实时数据连接，飞行器运营中的传感器数据持续回流到虚拟孪生中，使虚拟孪生成为飞行器的”数字影子”，支持预测性维护、性能优化、寿命管理，贯穿产品全生命周期。

更深层地看，虚拟孪生是达索系统3D UNIV+RSES战略的核心载体，也是构建”行业世界模型”（Industry World Model）的基础。当虚拟孪生与人工智能结合，它就成为一个能够理解物理规律、生成创新方案、辅助科学决策的”世界模型”——这正是工业AI区别于通用AI的关键所在。对低空经济而言，虚拟孪生不仅是研发工具，更是连接研发、制造、运营、维护全链条的数字神经系统，是低空经济从”产品经济”迈向”生成式经济”的基础设施。

3.达索系统在全球航空航天领域拥有波音、空客等40多年的经验积累，这些经验如何迁移到低空经济领域？有哪些可以直接复用，又有哪些需要针对eVTOL的特点进行创新？

达索系统服务全球航空航天领域40余年，与波音、空客、洛克希德·马丁、赛峰集团、中国商飞等顶级企业深度合作，积累了从需求定义到运营支持的全生命周期数字化经验。这些经验是达索系统赋能低空经济的独特优势，其迁移路径可以概括为“直接复用的方法论“与“针对创新的解决方案“两个层面。

可以直接复用的经验包括五个方面。

第一，系统工程与适航方法论。ARP4754系统开发流程、ARP4761安全评估方法、DO-178C软件适航、DO-254硬件适航等航空业成熟的工程标准和方法论，已深度融入3DEXPERIENCE平台的航空航天行业解决方案中，eVTOL企业可以直接应用，无需从零构建。

第二，基于模型的系统工程（MBSE）框架。我们在波音787、空客A350等项目中沉淀的MBSE实践——从需求到架构、从功能到物理、从验证到取证的模型驱动方法，对eVTOL的系统集成和适航取证具有直接指导价值。

第三，多物理场仿真 expertise。SIMULIA在气动弹性、复合材料失效、鸟撞冲击、坠撞安全性等航空典型仿真场景上积累了数十年经验，这些仿真能力可以直接应用于eVTOL的安全验证。

第四，复合材料设计与制造。从波音787的50%复合材料用量到如今eVTOL的70%，我们在复合材料铺层设计、制造工艺仿真、损伤容限分析上的经验可以直接迁移。

第五，全球供应链协同。波音、空客的全球分布式协同研发模式，为eVTOL企业的供应链管理提供了成熟范本。

需要针对eVTOL特点进行创新的领域同样包括五个方面。

第一，电力推进系统仿真。传统航空以燃油发动机为主，eVTOL的分布式电推进涉及电机、电力电子、电池的耦合仿真，我们开发了专门的电推进系统建模与仿真解决方案。

第二，电池系统多尺度仿真。从BIOVIA的分子级材料模拟，到电芯电化学仿真，再到电池包热管理和结构分析，我们构建了从微观到系统的多尺度电池仿真能力，这是传统航空未曾涉及的领域。

第三，城市低空运营仿真。eVTOL在城市环境中的运营涉及噪音传播、社区影响、空域冲突、应急着陆等全新场景，我们结合GEOVIA的三维城市建模和SIMULIA的声学仿真，支持城市运营场景的虚拟验证。

第四，规模化制造。传统航空是小批量生产，eVTOL需要汽车级的量产效率，我们将DELMIA的数字化制造能力与汽车行业的量产经验相结合，为eVTOL打造专属的制造解决方案。

第五，云端普惠化。传统航空企业有能力部署大型本地系统，而eVTOL初创企业资源有限，我们将3DEXPERIENCE搬上云端，以SaaS模式提供，使初创企业也能用上世界级的数字化平台。

这种“经验复用+针对创新“的模式，使达索系统成为eVTOL企业最可靠的数字化伙伴。我们既有航空业40年的深厚积淀，又有面向eVTOL新需求的持续创新，这正是全球80%头部eVTOL企业选择达索系统的根本原因。

更重要的是，这些经验不是静态的“知识库“，而是动态地融入3DEXPERIENCE平台的行业解决方案中，随着虚拟孪生和工业AI的融合，持续为低空经济创造新价值。

4.设计仿真一体化：eVTOL对气动外形和续航能力要求极高，既要保证空气动力学效率，又要兼顾乘客体验和外观设计。传统的”设计-仿真-修改”模式周期长、成本高，难以满足快速迭代的需求。这个问题目前在行业内有多严重？实现”设计仿真一体化”的关键技术障碍是什么？应该如何突破？达索的MODSIM设计仿真一体化方案如何打破设计与仿真之间的壁垒？能将概念设计周期缩短多少？

传统“设计—仿真—修改“串行模式在eVTOL行业的问题极为严重，可以说是制约研发效率的“头号瓶颈“。在这一模式下，设计师完成几何建模后，需要将数据导出、转换格式、提交给仿真工程师，仿真工程师再进行网格划分、边界条件设置、求解计算、结果后处理，整个流程往往需要数天到数周。

如果仿真发现问题，设计师修改后又要重复整个流程。而eVTOL的气动外形优化、结构轻量化、热管理等都需要大量迭代，传统模式下一次完整优化可能需要数月，根本无法满足eVTOL快速迭代的需求。据我们观察，超过80%的eVTOL企业深受这一问题困扰，大量研发时间消耗在工具切换、数据转换、等待排队上，而非真正的创新。

实现“设计仿真一体化“的关键技术障碍有三个。

第一，数据模型不统一。传统CAD和CAE使用不同的数据模型，几何模型需要“简化“才能用于仿真，这种简化往往丢失设计意图，且不可逆。

第二，专业壁垒高。仿真需要专业的网格划分、求解器配置、结果解读技能，设计师难以独立完成，形成“仿真工程师瓶颈“。

第三，计算效率低。传统仿真求解时间长，无法支撑设计过程中的实时反馈。

达索系统的MODSIM（Modeling + Simulation，建模与仿真一体化）方案正是为突破这些障碍而生，它是3D UNIV+RSES战略的核心实践。MODSIM通过四个维度打破设计与仿真之间的壁垒。

第一，统一数据模型。在3DEXPERIENCE平台上，设计模型与仿真模型基于同一数据源，设计师修改几何后，仿真模型自动更新，无需数据转换和重复建模。

第二，仿真前置到设计端。通过SIMULIA的仿真应用嵌入CATIA设计环境，设计师在设计过程中可以随时启动仿真分析，无需依赖仿真工程师，实现“边设计、边仿真、边优化“。

第三，AI加速仿真。借助与NVIDIA的合作，我们利用GPU加速和AI代理模型，将传统需要数小时的仿真计算压缩到分钟级甚至秒级，使实时仿真反馈成为可能。

第四，生成式设计。AI不仅加速仿真，更主动生成设计候选方案——设计师定义约束和目标，AI自动探索设计空间，生成满足性能要求的最优构型，设计师从中选择和细化。

MODSIM的实际效果是革命性的。根据我们的客户实践，概念设计阶段的方案迭代周期可以从数周缩短到数天，整体概念设计周期缩短30%—50%。更重要的是，设计师与仿真工程师的协作模式从“串行交接“变为“并行协同“，研发组织的效率和创新活力得到根本性释放。这正是3D UNIV+RSES的精髓——建模与仿真不再是两个分离的环节，而是融为一体的连续过程，在虚拟世界中无限探索，在物理世界中精准实现。

5.eVTOL的安全性要求与民航客机相当，但传统物理测试占研发成本的60%以上，且难以覆盖所有极端工况。这个问题对eVTOL企业的生存和发展有多大影响？行业应该如何大幅减少物理测试的数量，同时保证安全性验证的充分性？达索系统的多物理场多学科仿真方案如何替代大量物理测试？能将整体测试时间减少多少？

物理测试占研发成本60%以上这一问题，对eVTOL企业的生存和发展构成生死攸关的影响。eVTOL的安全标准与民航客机相当，需要通过大量的地面试验、飞行试验、环境试验来验证安全性，包括结构静力试验、疲劳试验、坠撞试验、鸟撞试验、防火试验、电磁兼容试验等数十类。

每一类试验都需要制造专用试验件、搭建试验台、执行试验、分析数据，单次试验成本从数十万到数千万美元不等。对于资金有限的eVTOL初创企业，这种以物理试验为主的验证模式是不可持续的——要么因成本过高而资金耗尽，要么因试验不充分而存在安全隐患。

更严峻的是，物理试验难以覆盖所有极端工况——例如罕见的气动弹性不稳定、极端天气组合、多重失效叠加等，这些”长尾”工况在物理试验中往往无法复现，却可能成为安全隐患。

行业要大幅减少物理测试数量同时保证安全性验证充分性，核心路径是”以虚拟试验为主、物理试验为辅”的验证模式转型。具体而言，是通过高保真多物理场仿真在虚拟环境中覆盖绝大部分工况，物理试验仅用于关键工况的仿真模型验证（correlation）和监管要求的必做项目。

这一转型需要三个条件：一是仿真保真度足够高，能够准确预测物理行为；二是仿真结果被监管机构接受为适航证据；三是仿真效率足够高，能够在合理时间内完成大量工况分析。

达索系统的多物理场多学科仿真方案正是实现这一转型的关键使能者，它是3D UNIV+RSES和虚拟孪生在验证领域的深度实践。

第一，高保真多物理场仿真。SIMULIA基于Abaqus、PowerFLOW、XFlow等业界领先的求解器，提供结构、流体、热、电磁、声学等多物理场仿真能力，以及气动弹性、流固耦合、热力耦合等多学科耦合分析，仿真保真度经过波音、空客等数十年的工程验证，能够准确预测复杂物理行为。

第二，虚拟试验场景库。平台预置了航空适航认证所需的典型试验场景——包括CS-23/CS-VTOL规定的各种工况，企业可以快速构建虚拟试验，系统性地覆盖所有要求工况。

第三，仿真—试验关联。对于必须进行的物理试验，仿真结果与试验数据关联验证，建立仿真模型的可信度，后续相似工况可以用仿真替代。

第四，AI加速仿真。通过与NVIDIA的战略合作，我们利用GPU加速和AI代理模型，将传统需要数天的大型仿真压缩到小时级甚至分钟级，使大规模虚拟试验在工程上可行。

根据我们的客户实践和行业数据，达索系统的多物理场仿真方案可以将物理试验数量减少40%—60%，整体测试时间减少30%—50%，同时安全性验证的覆盖度和充分性反而提升——因为虚拟试验可以覆盖物理试验无法复现的极端工况和参数边界。

这不仅大幅降低研发成本、缩短取证周期，更从根本上提升了eVTOL的安全性。这是虚拟孪生和3D UNIV+RSES为低空经济带来的核心价值之一——用科学和计算的力量，让安全更可靠、让创新更高效。

6.达索系统如何帮助客户构建从需求到验证的端到端证据链，高效满足CAAC、EASA等全球主要监管机构的要求？能否将取证周期缩短10%-25%？

达索系统帮助客户构建从需求到验证的端到端证据链，是通过3DEXPERIENCE平台的“需求—设计—仿真—试验—取证“全链路数字化能力实现的，这是3D UNIV+RSES和虚拟孪生在适航认证领域的系统化实践。

具体而言，端到端证据链的构建包含五个环节。

第一，需求管理。ENOVIA Requirements Management将客户需求、适航条款（如CAAC的AC-21-AA、EASA的SC-VTOL、FAA的Part 23修正案）结构化定义，建立需求基线，并与系统设计元素建立追溯关系。

第二，系统与详细设计。基于CATIA和CATIA Magic进行系统建模和详细设计，每一项设计决策都与需求关联，确保设计满足需求。

第三，仿真验证。SIMULIA的多物理场仿真为设计提供验证证据，仿真结果与需求关联，形成”需求—设计—仿真验证”的追溯链。

第四，试验验证与关联。对于必须进行的物理试验，试验数据与仿真结果关联，验证仿真模型的可信度，同时试验结果也作为取证证据与需求关联。

第五，符合性证明。平台自动汇总所有证据，生成符合性矩阵和取证数据包，清晰展示每项适航条款的符合性方法和证据链。

针对CAAC、EASA、FAA等全球主要监管机构的不同要求，达索系统提供差异化的支持。对于CAAC，我们结合中国适航法规体系，提供符合CCAR-21、AC-21-AA等要求的取证数据模板和流程支持，并与中国适航审定部门的数字化审查需求对接。对于EASA，我们基于SC-VTOL专用条件，提供针对eVTOL的符合性验证方法和证据组织方案。

对于FAA，我们遵循Part 23修正案和G-1、G-2问题文件框架，提供完整的取证数据包。由于所有证据基于统一模型，企业可以高效地针对不同监管机构导出定制化数据包，支持多地区同步取证。

关于取证周期缩短的效果，根据我们的客户实践和行业基准，达索系统的端到端证据链方案能够将适航取证周期缩短10%—25%。这一缩短来自三个方面的效率提升：

一是取证数据整理时间大幅减少——从传统的人工收集整理（可能耗时数月）缩短到自动生成（数天）；

二是变更响应效率提升——设计变更的影响评估和证据更新从数周缩短到数天；

三是监管审查效率提升——结构化、可追溯的证据链使审查人员能够快速定位和验证符合性，减少反复补充材料的轮次。

Joby Aviation在FAA取证过程中的高效推进、Vertical Aerospace在EASA取证中的顺利进展，都印证了这一方案的价值。

更深层的意义在于，端到端证据链不仅是取证工具，更是企业系统工程能力的体现。通过构建这一证据链，企业建立起”需求驱动、模型贯穿、验证闭环”的研发体系，这不仅服务于适航取证，更贯穿产品全生命周期——从研发到制造、从运营到维护，形成完整的数字主线。这正是3D UNIV+RSES和虚拟孪生为低空经济带来的系统性价值。