航天强国发展与启示

· 文| 北京空间科技信息研究所 戴阳利 于淼

航天强国发展与启示

· 文| 北京空间科技信息研究所 戴阳利 于淼

航天是当今世界最具挑战性和带动性的高科技领域之一，已成为显示一国综合国力、决定一国大国命运、推动一国迈向政治生态链顶端的重要标志。美国前总统肯尼迪曾指出：“谁能控制空间，谁就能控制地球”；俄罗斯总统普京也曾明确指出：“没有先进的航天工业，俄罗斯不仅不能维护自己在世界上的地位，不能在世界文明中占据主要位置，也不可能保障国家所需要的国防能力”。

当前世界航天已基本形成美国一超独霸，俄罗斯、欧洲、中国等多点支撑、相互制衡的国际空间战略格局。在空间活动中领先的国家与其他国家相比，获得了可持续的战略优势，巩固、补充和增强了他们在全球政治、军事、科技、经济等全方位领域的领导地位。随着太空经济时代的到来，世界主要航天国家积极实施新的空间战略，着力推动航天技术创新，加速推进产品升级换代，全力抢占新的战略制高点和空间资源。

我国航天经过50多年的发展，已经形成了一定的规模和基础，拥有了完整配套的科研生产体系，具备了弹、箭、星、船、器等各类航天产品的研发、生产、试验能力，国际影响力不断增强，特别是积累了新形势下推进航天发展的宝贵经验，培养了一大批优秀人才，在世界航天领域占有了重要的一席之地，成为名副其实的航天大国。面对新的发展需求和发展机遇，我国已进入加快推进从航天大国迈向航天强国的关键时期。中国航天科技集团公司作为中国航天科技工业的主导力量，2013年初发布了《中国航天科技集团公司关于加快推动我国成为世界航天强国行动纲领（2013-2020）》，明确提出了推动航天强国建设的指导思想、行动方针、战略举措以及具体行动计划。

一、什么是航天强国？

1.航天强国的概念与内涵

航天强国，是指航天综合实力位居世界前列的国家，表现为航天在国家经济社会发展中发挥战略性基础作用和产业支柱作用，引领航天技术发展方向和航天产业发展方向，具有强大的国际竞争力、国际影响力和自主创新能力。

航天强国的基础是拥有与强国地位相称的航天战略资源与独立自主的航天工业体系。具体表现为以进入空间、利用空间、控制空间为中心的持续连贯的航天活动，技术一流、门类齐全、自主可控、连续成功的航天产品，实现从试验应用型向业务服务型转变，军民融合、产融协调、技术创新与管理创新紧密结合的航天工业体制与机制。

航天强国的支柱是航天产业发展能力。具体表现为形成了多产权主体共存、全社会广泛参与的开放的航天产业市场，形成空间、地面与终端产品制造、运营服务的航天产业链和系统集成商、产品供应商、运营服务商的完整产业体系，产业规模大，效益好，产业集中度高，核心企业集团达到国际一流水平，整体产业实现从先导产业向支柱产业的转变。

航天强国的核心是需求保障能力、牵引支撑能力、国际竞争能力和创新发展能力。具体表现为自主创新能力强、科技发展水平高，产业发展能力强、军民融合程度高，国际竞争能力强、经营管理水平高以及政府对航天发展的引导管理能力强和上述几方面的协同能力强。

2.航天强国的评价指标与维度

航天强国的评价指标是航天强国概念、内涵和特征的科学反映，可以从多个维度构建评价指标体系对一国的航天能力进行综合评价。

（1）美国富创公司《航天竞争力指数》

美国富创公司（Futron）从2008年起每年发布名为《航天竞争力指数》的研究报告。该项研究从政府、人才和工业三个维度，选取50多个指标（详见表1），对每个国家的航天综合竞争力进行打分。

◆ 政府维度：政府提供组织机构、方针政策和资金的能力；

◆ 人力维度：开发和使用航天应用和技术的人的能力；

◆ 工业维度：工业融资能力和航天产品和服务交付能力。

表1 富创公司2012年全球航天竞争力指数模型

续表1 富创公司2012年全球航天竞争力指数模型

>> 图1 2012年各国航天竞争力指数比较

根据富创公司《2012年航天竞争力指数》报告评分结果显示，美国继续保持在航天竞争力方面全方位的领导地位，欧洲、俄罗斯位列第二、第三，中国位居全球第四位（图1）。但中国仍与美、欧、俄存在显著分差，与日本、印度等竞争对手也没有拉开距离。

（2）日本JAXA全球航天技术能力比较

比较维度主要包括八个领域：累计卫星数量；航天运输领域；卫星平台领域；通信广播领域；对地观测领域；导航定位领域；宇宙科学领域；载人航天领域。结论由八个领域的综合评分得出（详见表2、表3）。

表2 各领域评分指标模型

表3 各领域综合评分表

从评分结果看，在全球航天技术能力的各国比较上，美国具有压倒性的绝对优势，欧洲和俄罗斯同属第二集团，日本和中国位列第三集团，印度和加拿大位列第四集团。

（3）中国航天科技集团公司《行动纲领》

《关于加快推动我国成为世界航天强国行动纲领（2013-2020）》提出，要推动我国发展成为“空间基础设施完备、军事航天装备强大、导弹武器系统精良、科技创新能力领先、产业带动作用明显、自主保障体系健全、人才队伍实力雄厚、国际竞争实力突出”的世界航天强国，首次对航天强国的标志性特征做出了高度概括的描述。

3.航天强国发展水平对标

（1）航天器发射数量

历史上发射卫星数量的多少可以表现一个国家航天发展的实际业绩，从一定程度上反映该国涉及航天领域的广度、卫星技术水平的高低以及运载火箭的可靠性等。截至2013年12月31日，全球累计成功发射航天器数量为6777颗，美国、俄罗斯、欧洲发射数量位列全球前三位，合计达到6048颗，占全球成功发射数量的89%。见图4。

表4 全球累计成功发射航天器数量

（2）航天器技术水平

与美欧等国家和地区相比，我国航天器技术总体水平仍有明显差距，多数技术领域落后国际先进水平。各国卫星系统水平对标见表5、表6和表7。

表5 遥感卫星技术水平对标

表6 民/商用通信卫星体系对标

表7 导航系统主要指标对标

（3）载人航天与深空探测能力

俄罗斯与美国早在50多年前就已实现载人航天飞行，美国在40多年前就已实现人类首次登陆月球。相比之下，我国载人航天活动起步较晚，长期载人航天飞行经验和载人登月能力尚处于空白，尚未开展地球轨道以远星体的探索、资源开发和利用，与国外先进水平相比差距明显。见表8、表9。

表8 国内外执行首次载人航天任务时间对标

表9 载人航天飞行总数对标

截至2013年12月31日全球共进行238次深空探测活动，苏联/俄罗斯和美国进行的深空探测活动规模和次数远超其他国家。美国是唯一实现探测太阳系八大行星的国家，实现了深空探测的多个第一，在深空探测领域占据绝对领先地位，见图2。我国空间探测活动起步较晚，目前仅发射了三颗月球探测器。

>> 图2 全球深空探测活动次数统计

（4）企业总体情况

根据美国商务部2012年统计数据，全球参与航天领域发展的企业、组织和研究机构超过9000家。但由于航天制造业技术、资产方面的高门槛，绝大部分市场集中在数十家大型企业手中，而这些企业主要来自美国和欧洲。

二、美、俄等国如何成长为世界航天强国？

从上述分析可以看出，美、俄是目前世界上公认的航天强国，欧洲发展势头强劲，在这些国家和地区长达数十年的航天发展历程中，无论从战略还是战术层面，都显示出超前领先的强者思维和特色鲜明的大国经验。

1.重视顶层设计，始终将航天战略作为重要的国家战略

美国始终把发展航天视为体现世界领导地位的重要象征和争夺全球战略竞争主动权的重要手段，历届总统大都会在任期内制定代表本届政府政策导向的国家航天政策，深入推进航天发展转型和战略调整。自1958年艾森豪威尔政府发布首份《国家航天政策》以来，美国至今已经发布8份国家航天政策。奥巴马政府执政以来，除《国家航天政策》外，还先后制定并发布了《国家安全空间战略》、《国防部空间政策》等关于国家航天特别是军事航天发展的顶层文件，对未来航天发展目标、战略和途径进行系统谋划，深化了航天在美国国家利益特别是国家安全和军事领域中的战略地位；欧盟为了在未来多极世界格局中扮演重要角色，在战略上取得与美国相抗衡的独立自主性和在世界科技与经济领域中具有更强的竞争力，已选择航天领域作为实现上述战略目标的突破口，实施统一的航天发展战略和计划，积极整合全欧资源以构建一体化欧洲航天。欧盟委员会2003年发布的《欧洲航天政策绿皮书》和2007年通过的《欧洲航天政策决议》是欧洲航天政策的集中体现；为了重振昔日雄风，俄罗斯逐年增加航天投入，不断强化航天战略规划，先后出台了《1999-2005年航天发展规划》、《俄联邦2006-2015年航天规划》、《2030年前及未来俄罗斯航天活动发展战略》、《俄联邦2013-2020年航天活动规划》，并正在着手制定《俄联邦2016-2025年航天活动规划》，以保持其全球领先的航天地位和航天工业在其国民经济中的重要地位。

2.强化能力建设，不断提升本国航天工业基础和竞争力

成熟完备的航天工业体系是美、欧、俄强大航天实力的坚实堡垒。美、欧、俄拥有世界领先的国防工业制造能力，拥有世界先进的系统级承包商和完备的产品供应链网络，具备产学研相互结合的技术产品研发体系和创新体系，在全球航天技术和产业领域具有不可否认的主导力。为了维持完备而强大的国防工业基础，不断适应军事需求和外部环境的变化，并确保政府对国防工业基础情况的全面掌握，美国政府一直重视对工业基础的审查和监管，通过立法要求国防部每年向国会提交《年度工业能力评估报告》，同时每4年提交一份《四年防务评估报告》。2003年，美国防部出台《国防工业基础转型路线图》，提出构建“基于作战效果的国防工业基础”变革性构想，重塑国防工业领域；2008年，美国国防科学委员会发布《国防工业结构转型报告》，进一步提出美国防工业转型建议，并提出了国防部新的业务/采办模式；2011年下半年，美国政府采取全新做法，对国防工业进行大规模的“逐行业逐层级”系统审查评估，确定了包括航天在内的八大重点行业，对各层级供应商进行全供应链的逐层审查评估，全面了解国防工业能力状况；2012年，美国空军、NASA、国家侦察局等部门合作开展的面向空间产业的“深潜”评估，以前所未有的详细程度，全面了解支撑国防、情报、民用和商业空间领域产品和服务研发、生产和维护的错综复杂的供应链网络，确保空间产业健康、协调、可持续发展；俄罗斯全面继承了前苏联建立起来的坚实的航天技术基础，并采取多项措施推进航天工业改革。尽管苏联解体后，俄罗斯经济状况不佳，新技术开发延缓，但其航天实力和水平仍仅次于美国，居世界第二位。与此同时，各国加速集中化程度，鼓励航天企业之间的兼并重组，通过组建大型航天企业集团，集中优势力量提升规模经济，增强国内航天企业国际竞争力。

3.聚焦技术创新，加速航天技术的重大变革与跨代发展

美、欧等始终将持续不断的科学进步与创新作为保持其竞争优势的关键，高度重视技术创新，认为未来空间任务的成败关键取决于目前在研的先进技术。通过制定研发战略和规划，梳理技术体系和方向，孕育先进技术概念，满足国家未来航天发展的需要。美国NASA于2010年出台了《NASA空间技术路线图草案》，对未来14个技术领域组成的综合技术发展路线进行顶层、清晰规划。欧盟于2008年发布了《2008-2014年欧洲航天技术发展路线图》，为欧洲航天工业改进技术研发提供重要战略指导；各国大力推进技术创新组织和平台建设。从上世纪五十年代人类进入空间时代开始，美国就建立了配套的航天技术创新研究机构，如美国军方、民用航天各具特色的两个创新技术、概念研究机构DARPA（美国国防高级研究计划局，美军专门从事国防预先研究项目的机构），和NIAC（NASA先进概念研究所，处于NASA创新体系的最前沿、最尖端，主要任务是从NASA以外以及宇航科学领域之外搜寻原始创新概念），通过这些机构积极投资研究先期创新型太空技术，推动前沿技术发展，加速航天技术的重大变革与跨代发展。航天新理念、新技术、新产品、新应用的不断涌现，使得半个多世纪以来美国的航天技术一直引领全球发展。仿照DARPA，俄罗斯于2010年提出并于2012年10月正式成立先期研究基金会，开展基础和应用技术领域突破性、高风险项目的研究，大量产出创新技术和尖端技术，以弥补苏联解体后俄罗斯国防科研力量衰退，基础性、探索性科研活动缺乏统筹，很多原本领先的技术领域逐渐被其他国家赶超的尴尬局面，为发展国防先进技术、维护俄罗斯航天强国地位注入新的活力。与此同时，国外系统级宇航企业也都非常注重产品研发和创新，泰雷兹·阿莱尼亚空间公司每年研发投入约占总收入的20%。波音和洛马公司都成立了专门的研发和创新中心，面向客户提供创新的解决方案，如波音的鬼怪工厂和洛马的臭鼬工厂，都是十分先进的技术研发创新机构。

4.注重产业发展，推动航天技术应用满足经济社会需要

以卫星应用产业为龙头，世界航天产业发展势头迅猛。在美、欧等航天强国，卫星通信系统作为地面通信网络的延伸、补充和备份，已被纳入国家通信基础设施体系，高清晰度与3D电视直播、宽带互联网接入等新兴业务异军突起，市场规模不断扩大。2012年全球通信卫星应用产业规模达到1121亿美元。卫星导航已经成为与互联网、移动通信并列的21世纪信息技术领域三大支柱产业之一，催生出众多下游产业，创造出了巨大的经济和社会效益。卫星遥感产业在各国商业遥感政策的引导和扶持下，已经形成一批较大规模的商业遥感应用企业，遥感产品已经从政府主导遍布到生活各个领域，催生出“谷歌地球”等一大批具有很强商业发展潜力的成功应用。与此同时，卫星技术与地面技术的互通程度不断加深，各类卫星应用之间的相互融合不仅衍生出集卫星电视、电话和宽带互联网等功能于一身的“三合一”式服务，还成就了地理信息、位置服务（LBS）、空中交通管理、自动船只识别（AIS）等交叉性、融合性的新型产业。

三、 建设航天强国，我们有何启示？

进入21世纪以来，我国航天实现跨越式发展，取得了辉煌成绩，综合实力稳居世界航天大国前列，在技术水平、发展规模、服务保障等方面迈上了新台阶。

新的发展时期赋予了我国航天事业新的发展使命。党的十八大明确提出“建立与我国国际地位相称、与国家和发展的利益相适应的巩固国防和强大军队，是我国现代化建设的战略任务”；要“高度关注海洋、太空、网络空间安全”。

但也要清醒的看到，我们在综合实力上，与美、欧、俄等主要国家和地区还存在较大差距。要推进我国建设成为航天强国，提升能力，加速转型发展，既是迫切需要，也是必然要求。

1.坚持自主创新是根本

实践表明，要成为世界航天强国，就必须始终站在空间技术发展的最前沿，必须自主掌控核心和关键尖端技术，拥有引领世界航天发展的高价值技术创新成果。美国DARPA在军事技术创新方面取得的巨大成就，使得美国军事实力不断增长的同时，也让美国一超独霸的世界地位稳固至今。我国空间技术能力虽取得长足进步，但人类在太空领域几乎所有的第一次突破和重大发现，都不是由中国人实现的。我国大多数企业仍将模仿创新作为研发的基本战略，真正在前沿领域具有原创性的创新并不是很多。与此同时，美国一直以来将中国视为竞争对手和潜在敌手，多年来一直保持严格的对华武器出口管制政策，遏制我国航天发展。美国新一轮航天出口管制政策禁止将任何航天产品、技术和服务出口和再出口到中国，遏制强度更胜以往，未来中国航天发展将更加举步维艰。我国应充分借鉴美国DARPA等先进技术创新研究组织的顶层牵引作用，建立牵引我国航天科技发展的创新研究机构，牵头开展新概念、新技术、新产品、新应用的预先研究论证，不断提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，推动核心关键尖端技术自主可控、引领发展。

具体到企业层面，必须深刻认识到跟踪模仿创新只能短期内解决“追赶”问题，缩短与国际先进水平的差距，不可能消除差距更不可能实现“赶超”。要真正提升中国航天国际竞争力，推动我国发展成为世界航天强国，就必须转变创新思路，增强主动谋划未来发展的紧迫意识，切实加强对原始创新的重视程度和投入力度，充分发挥国家重点实验室的创新平台作用，围绕重大航天技术前沿领域，大力推动开创性、原始性创新，逐步在关键领域形成引领世界航天技术发展、引领用户需求的优势能力，实现“保成功”的同时真正地“促发展”。

2.加强能力建设是基础

美国航天政策不断演变，而美国构建强健、灵活、富有竞争力的航天工业基础的承诺和行动始终保持不变。在关注前沿技术创新的同时，更加注重如何实现新技术的推广应用，通过设计、加工、制造的流程创新、试验验证技术创新、工艺技术创新以及组织管理模式创新等，提高新技术的转化效率，真正实现竞争实力的增强。波音公司鬼怪工厂的做法就是这方面的典范，他们有负责精益工程、流程创新、工艺创新的专门团队，通过数字化虚拟仿真，在采用新技术的同时，尽可能研究降低成本、缩短研制周期、提高产品性能和可靠性的方法，并将好的创新流程和方法在整个公司内部推广，实现了技术和能力水平的同步提升，正是这样，波音公司创造了最先进、最高效的并行工程管理模式，不仅实现了12颗GPS卫星并行生产的批量化模式，也使得波音777、787飞机的研制生产过程成为先进研发制造模式的典范。与世界航天强国相比，我国航天工业基础相对薄弱，主要宇航企业技术实力、制造能力和系统集成能力差距较为明显，部分关键元器件和原材料的国产化进程较慢，供应链支撑配套能力较为脆弱。

具体到企业层面，必须进一步加强空间技术的自主创新和攻关力度，推进与供应商的协同创新，掌握核心元器件、部组件的市场主导权，打造具有国际竞争力、影响力乃至主导能力的拳头产品，构建完善、高韧性的航天供应链体系，全面提升航天产品自主保障能力；必须坚决推动管理方式和制造模式变革，推动能力建设从基于有限宇航任务向基于用户需求和长远发展的方向转型，从注重任务成功、产品实现向打造牢固根基的整体能力布局转型，引入先进的企业管理理念和科研生产模式，提高管理效率，改进运行质量，全面提升内涵式发展能力。

3.加速转型发展是关键

为不断适应未来支持作战需求和军事航天预算限制的变化，增强空间体系的“弹性”和“经济可承受性”成为美国国防工业转型新的战略考量，美军正在朝小型化、智能化、去中心化、灵活组合、低成本、高任务适应性、高体系弹性的总体方向转型，构建不惧攻击、富有“弹性”的空间体系，航天发展更加注重实效。随着我国新一届领导集体施政纲领的逐步明确，国家振兴、提升实力、注重民生、产业转型成为新的战略重点。具体到宇航领域，国内宇航市场正在从国家支持航天发展壮大的“大规模投入、高速增长”阶段逐渐转变为以宇航系统效能为核心竞争力的“注重效费比，激烈竞争”阶段。与此同时，加速发展航天技术应用产业成为大势所趋。

具体到企业层面，必须着眼国家和军队发展需求，深入推进基于系统效能的重大专项研究，加速提升系统集成能力，更多关注快速响应、低成本、高效能的航天器研制新思路，推动空间系统更好地满足军用和民用用户需要；必须积极主动研究市场需求，以市场需求牵引研发、制造、服务全过程、全业务的转型发展，推动国内国际业务平衡发展；必须进一步强化航天技术应用产业的战略地位，大胆改革管理体制与发展模式，明确产业发展主导方向和主导产品，持续推进航天技术应用产业的规模化发展。