李亮 ¦ 透视“魔飒”！美军模块化开放系统方法回顾之一：本质与诉求

空天防务观察 · 2026-07-16 15:51 · 5 阅读

李亮 2026-07-16 15:51 北京

以下文章来源于：先进工业技术

先进工业技术

依托中国航空工业发展研究中心资源，围绕先进工业技术和军民两用技术，跟踪报道国外工业技术、工业基础领域的重大动向，提供分析和解读。

“魔飒”模块化开放系统方法。

图1 美国法典中对MOSA的定义和要求（图片来源：作者自制）

“魔飒”模块化开放系统方法（MOSA，Modular Open Systems Approach）作为美军装备发展领域的核心方法论，其本质并非单纯的技术架构规范，而是贯穿“指控、体系、装备、部件、运行”等层级的长期协同方法论。MOSA的核心要义，在于以“不毁坏已有产业、不颠覆既有成果”的温和方式，通过需求、共识、技术和管理等抓手，对装备生态和项目协同模式进行重塑，实现全寿命周期和体系视角的协同发展。

一、MOSA 的本质是协同方法论

MOSA 的字面释义为 “模块化开放系统方法”，与单纯的 “模块化开放系统架构（Modular Open System Architecture）”存在本质区别 ——后者聚焦技术层面的模块拆分与接口设计，而前者更强调 “方法论”特点，贯穿采办管理全流程与装备全周期，兼顾技术实现与业务管理二个维度。美军曾以 “乐高积木”为喻简化宣传 MOSA，这一比喻虽形象揭示了“模块拼接”的抽象状态，却未能涵盖其作为跨层级协同发展方法论的深层内涵。

MOSA 的核心技术逻辑是“模块化分解 + 开放式接口 + 规范适配”，但这一技术逻辑必须在多层级之间协调决策才能真正生效。指控层输入战略意图和作战需求，体系层定义互操作框架和信息流转规则，装备层承载系统功能和性能指标，部件层实现模块封装和接口标准化，运行层反馈实战运行经验和升级诉求。五个层级使用不同的“语言”，承担不同的职责，全部完美并不现实，层级缺失也可能导致MOSA失效。因此，MOSA本质上是对生产力与生产关系的协同优化，需要工程理性与管理艺术的统一。

二、为什么：多重现实诉求驱动 MOSA 成为必然选择

美军对 MOSA 的持续和强制推行，并非主观臆断的政策选择，而是装备发展、作战需求、成本控制等多重考虑的结果。

1．经济承受性：运行层与装备层的长期成本压力

美军装备全寿命周期成本持续攀升，F-22战斗机从计划采购700余架缩减至不足200架，产线关停后专用备品备件采购成本高昂；美战争部预计F-35战斗机将使用至2088年，长期依赖单一供应商将导致后续更新维护难以为继。从运行层看，装备在长达数十年的服役过程中，维护、升级、备件采购构成了巨大的持续保障开支；从装备层看，封闭架构导致供应商锁定，增加后期升级成本。MOSA通过模块化设计与开放接口，将架构和制造关系拆分，打破供应商垄断，确保关键零部件的可替代性，从根本上降低全寿命周期成本。

2．软件定义装备：部件层与装备层的技术迭代需求

通过硬件模块化、通用化、虚拟化与软件短周期迭代的结合，装备可实现任务适应性、弹性部署能力与敏捷调整能力的显著提升。例如军机可在前线根据任务需求快速更换雷达等模块并升级软件。但这种灵活适配能力的实现，依赖于部件层的接口标准化和装备层的架构开放性。

图2 克拉托斯公司提出的可消耗无人机模块化设计概念图，多个部件可更换（图片来源：克拉托斯公司文件）

3．长期服役与持续升级：装备层和部件层的生命周期管理

F-16服役47年已升级至第70/72批次（Block 70/72）配置／型别（F-16V），F-35服役4年开始推进第4批次（Block 4），长期服役装备的持续升级依赖开放架构支撑。传统封闭架构（如F-35早期采用的水星、绿山封闭操作系统）无法兼容外部的先进软件生态，多次被美国会听证会质疑，美军不得不通过MOSA转向Linux类开源操作系统，为持续升级扫清障碍。装备层的架构决策，直接决定了部件层在未来数十年内的升级空间和可能性，进一步决定了体系层、运行层的水平。

4．联合作战互操作：体系层和指控层的全域协同需求

为支撑联合全域指控（JADC2）体系建设，不同军兵种、不同装备间的通信互联与数据交互成为关键。2019年美军三军部联合签署备忘录，明确MOSA是打破军种壁垒、实现全域协同的必由之路。从体系层看，只有通过统一开放的接口标准，才能构建无死角的联合作战数据链路；从指控层看，指挥官需要的是跨域融合的实时态势感知和统一调度能力，而非各自为政的“信息烟囱”。

5．新技术快速植入与规模化降本：从部件层到体系层的效能放大

如同民用领域电脑或手机更换高性能部件即可提升整体性能，装备也需要具备快速融入新技术的能力。F-35升级算力与显示设备至少已经耗时2年，暴露出传统架构模块化开放不足的弊端。MOSA通过标准化接口设计，可大幅缩短新技术植入周期。当通用部件模块可以在装备层复用，成熟装备系统可以在体系层快速集成时，技术植入效果就被成倍放大。

图3 手机更换摄像头（图片来源：互联网）

三、难在哪：架构既是工程也是艺术，背后是生态、生存和利益

然而，MOSA的落地面临的核心挑战，在于多个层级之间的需求传递、装备的架构治理和供应商的利益分配等问题。模块如何划分、接口采用何种标准、开放范围与对象界定等核心问题，需统筹装备性能优化、实战使用适配、全周期维持成本、企业生存发展、供应链稳定安全、新技术快速嵌入、前后换代兼容等因素。这些决策的微小调整，都可能直接影响供需双方及产业链各参与方的切身利益，长期来看更会重塑产业和市场格局。

需求在层级间的传递失真，是MOSA落地的第一道障碍。指控层的需求意图在向下传递时，缺乏与装备层、部件层对接的“语义转换器”，往往只能转述为原则性的定性要求。运行层的实战反馈又缺乏向上穿透的制度化通道，使得需求仅能单向流动，无法进入MOSA的管理闭环。

架构治理的工程与管理张力，是MOSA落地的第二道障碍。以未来机载能力环境（FACE）为代表的政府参考架构为例，其定位是“参考”还是“强制”？如果过度刚性，企业创新动力受损；如果过于柔性，则接口退化为“伪开放”。模块划分、接口位置、开放范围的决策，直接决定供应商的利润空间和技术路线。

开放生态中的生存博弈，是MOSA落地的第三道障碍。MOSA要求打破供应商锁定，但过度开放可能摧毁企业的技术积累积极性。企业在实际项目中往往同时维护两套接口：一套“开放接口”满足合规，开放的是对架构需求的响应，另一套“私有接口”存储核心优势，封闭的是其企业生存关切。更关键的是，如果开放接口导致原始供应商丧失技术优势，而替代供应商又未能及时跟进，就会形成既打破锁定、又无人替代的尴尬局面。

图4 接口类型和市场接受度关系（图片来源：作者自制）

结语

模块化开放系统方法绝非单纯的技术革新，而是涉及需求设计、技术架构、采办模式、利益协调、管理机制的系统性变革。架构设计既是工程技术的体现，更是利益协调的艺术，其落地离不开具体需求输入、共识凝聚与管理创新。MOSA的真正价值，不在于建立一套完美的静态架构，而在于培育一个能够持续进化、自适应的装备发展生态——在这个生态中，指控层的战略意图能够无损传递至部件层，运行层的实战需求能够反馈驱动体系层演进，按照一定逻辑权衡短期目标与长期发展，兼顾能力创新与产业利益，让各方能够从开放中获得实际利益，整个生态能够将MOSA从外部要求转化为内部自觉。生产力的进步依赖技术与理论突破，而生产关系的优化则需要认知升级——只有改变认知、明确需求才能形成共识，唯有管理和共识到位才能推动生产关系适配生产力发展。

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李亮先生此前已为《空天防务观察》提供22篇专栏文章，如下所列：

第1篇，欧美可消耗忠诚僚机的发展，2022年3月6日；

第2篇，基于数据的生产力！美两大航发巨头的预测性维护，2022年4月18日；

第3篇，延期！F-35现代化升级中与软件相关的问题，2022年5月19日；

第4篇，敏捷开发、支持作战！美空军凯塞尔航线软件工厂的软件现代化实践，2022年6月20日；

第5篇，“天空博格人”忠诚僚机的成功、转化与发展，2022年9月1日；

第6篇，敏捷软件！美空军软件工厂的重组和“凯塞尔航线”软件工厂的发展，2022年9月8日；

第7篇，战略竞争的新关键？美国推进武器系统软件研发的现代化，2022年9月30日；

第8篇，美国防部快速应用新的软件采办路径，2022年10月24日；

第9篇，美国国防技术信息中心发布新的战略规划，关注现代化、数据和用户服务，2022年10月31日；

第10篇，数字三位一体！美空军e系列项目的数字工程思路，2022年11月21日；