◎航天材料及工藝研究所 張德智 汪曉霞 武占魁 姜艷青 崔鵬

SpaceX 科技創(chuàng)新對我國航天企業(yè)能力保障的啟示

◎航天材料及工藝研究所 張德智 汪曉霞 武占魁 姜艷青 崔鵬

隨著Falcon 9一級火箭連續(xù)3次在海上成功回收，SpaceX公司再次震驚了世界，其強大的科技創(chuàng)新能力令人印象深刻，創(chuàng)始人埃隆?馬斯克也被譽為現(xiàn)實版的“鋼鐵俠”。眾所周知，能力保障是科技創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提，筆者通過分析我國航天企業(yè)科技創(chuàng)新能力保障現(xiàn)狀和SpaceX公司科技創(chuàng)新的有益經(jīng)驗，并結(jié)合“十三五”國防科技工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(草案)要求，對未來企業(yè)能力建設(shè)的思路進(jìn)行探討。

一、我國航天企業(yè)科技創(chuàng)新能力保障現(xiàn)狀

新中國的航天事業(yè)是在工業(yè)基礎(chǔ)薄弱、科技水平相對落后的特殊國情下建立起來的，經(jīng)過幾代航天人的不懈努力，現(xiàn)已形成門類齊全、配套完整的研究、設(shè)計、生產(chǎn)和試驗?zāi)芰ΡＵ象w系，為一大批高精尖宇航產(chǎn)品和殺手锏武器的研制生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)保障。“十二五”時期，我國航天系統(tǒng)產(chǎn)生了一批以載人航天、探月工程、高分專項、“北斗”導(dǎo)航為代表的重大標(biāo)志性科技成果，突破了一大批關(guān)鍵技術(shù)，科技創(chuàng)新水平顯著提高成為國家綜合國力和大國地位的重要標(biāo)志。然而，在取得驕人成績的同時也必須清醒地認(rèn)識到，目前的科技創(chuàng)新能力保障工作仍存在一些不足。

1．部分核心保障能力仍顯不足

先進(jìn)裝備是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的脊梁，是科技創(chuàng)新的重要保障，其水平高低決定了科技創(chuàng)新能力的大小。以重型運載火箭為例，受裝備能力等的制約，我國尚未突破大型貯箱箱底頂蓋整體旋壓、9米直徑量級鋁合金貯箱壁板成形等關(guān)鍵技術(shù)，是型號研制過程中亟待解決的能力短板之一。由于高端裝備制造水平有限、先進(jìn)工業(yè)技術(shù)能力不強，部分關(guān)鍵加工制造設(shè)備、先進(jìn)測試儀器和科研生產(chǎn)軟件保障能力受制于人，影響了部分核心領(lǐng)域科技創(chuàng)新的順利實施。

2．基礎(chǔ)研究條件有待加強

科技創(chuàng)新離不開基礎(chǔ)研究（包括應(yīng)用基礎(chǔ)研究）的理論引導(dǎo)和技術(shù)支撐，而基礎(chǔ)研究具有先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性特點，需要“板凳一坐十年冷”才能厚積薄發(fā)。雖然國家自“十一五”時期已開始注重基礎(chǔ)類、平臺類能力保障項目的建設(shè)，但投資規(guī)模占整個國防科技固定資產(chǎn)投資的比例并不高。此外，在這些基礎(chǔ)類、平臺類項目的實際論證過程中，“任務(wù)能力型”的思路仍占主導(dǎo)，相關(guān)研究條件仍需依托型號任務(wù)建設(shè)，只有在型號任務(wù)明確的前提下才能獲得支持。

由于固定資產(chǎn)投資建設(shè)周期長，基礎(chǔ)研究更是需要長期攻關(guān)，研究條件若不能超前布局、提前實施，往往會導(dǎo)致基礎(chǔ)研究成果無法支撐工程化需要而制約型號研制，其技術(shù)引領(lǐng)和創(chuàng)新驅(qū)動作用更無從談起，這在核心動力、元器件和關(guān)鍵原材料領(lǐng)域尤為突出。以碳纖維為例，曾幾何時西方國家將其視為戰(zhàn)略物資嚴(yán)格控制，使其成為我國航天任務(wù)“卡脖子”的關(guān)鍵難題。為擺脫受制于人的局面，我國自“十五”以來加強了碳纖維基礎(chǔ)研究條件建設(shè)，在“十二五”時期進(jìn)一步將其納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃予以支持，經(jīng)過十幾年的基礎(chǔ)攻關(guān)才基本實現(xiàn)了自主保障。

3．協(xié)同創(chuàng)新配套體系尚未完善

隨著技術(shù)進(jìn)步和作戰(zhàn)理念革新，各單位之間的任務(wù)分工界限日趨模糊、研究領(lǐng)域多有重疊，這為在系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同創(chuàng)新提供了良好契機。我國航天企業(yè)在特定的歷史條件下，分別在中國航天科技集團(tuán)公司和中國航天科工集團(tuán)公司形成了行業(yè)分工相對明確、各自配套相對完整的科研生產(chǎn)體系，國家按照“軍調(diào)”分工實施固定資產(chǎn)投資。這種條塊分割的固定資產(chǎn)投資模式，一方面需要對所屬不同集團(tuán)但專業(yè)相近的科研單位進(jìn)行“撒胡椒面”式的簡單重復(fù)建設(shè)，不利于“扶優(yōu)扶強”；另一方面有些單位因任務(wù)需要衍生出的部分“跨界”專業(yè)往往因不在“軍調(diào)”范圍內(nèi)而得不到配套支持，不利于技術(shù)的融合創(chuàng)新。

此外，航天系統(tǒng)自成體系、自我配套的建設(shè)模式，導(dǎo)致民口優(yōu)勢資源不能得到最大化利用，這也是影響協(xié)同創(chuàng)新的一大阻礙。

二、SpaceX公司的有益經(jīng)驗及啟示

強大的科技創(chuàng)新能力是SpaceX公司不斷取得技術(shù)突破、實現(xiàn)快速成長的重要原因，其成功經(jīng)驗對我國航天企業(yè)有著積極的借鑒意義。

1．注重原始創(chuàng)新、掌握核心技術(shù)

SpaceX公司高度重視原始創(chuàng)新、堅持掌握核心技術(shù)，依托技術(shù)過硬的小型核心研發(fā)團(tuán)隊自主開發(fā)了Falcon火箭的低溫貯箱結(jié)構(gòu)、主發(fā)動機、重復(fù)使用動力著陸裝置等關(guān)鍵產(chǎn)品。航天型號研制的歷史經(jīng)驗已多次證明關(guān)鍵核心技術(shù)必須依靠原始創(chuàng)新，既需要優(yōu)勢專業(yè)單位刻苦攻關(guān)去突破，又需要量大而面廣的基礎(chǔ)研究作支撐。因此，在能力建設(shè)時，一方面應(yīng)堅持“小核心、專業(yè)化”的投資思路，加強航天科技創(chuàng)新體系能力頂層設(shè)計、優(yōu)化資源配置、精準(zhǔn)投放、扶優(yōu)扶強，統(tǒng)籌建設(shè)一批高水平的航天科技創(chuàng)新平臺，以提高核心保障能力；另一方面應(yīng)加強基礎(chǔ)性、前沿性科研條件建設(shè)，尊重科學(xué)研究靈感瞬間性、方式隨意性、路徑不確定性的特點，不以型號任務(wù)為牽引，超前謀劃、提早部署，夯實航天材料、元器件、動力等專業(yè)技術(shù)單位的研究基礎(chǔ)。

2．加強協(xié)同創(chuàng)新、節(jié)約創(chuàng)新資源

在注重原始創(chuàng)新的同時，SpaceX公司通過與NASA等單位的合作，利用協(xié)同創(chuàng)新引入大量低成本高可靠的成熟技術(shù)，既節(jié)約了創(chuàng)新資源又加快了研發(fā)進(jìn)度。未來我國應(yīng)在國家層面通過能力建設(shè)引導(dǎo)，逐步形成“大協(xié)作、開放型”的配套體系。一方面，逐步調(diào)整按軍工集團(tuán)隸屬關(guān)系分別進(jìn)行能力建設(shè)的思路，在全國國防科技系統(tǒng)內(nèi)按專業(yè)進(jìn)行統(tǒng)籌建設(shè)，促進(jìn)軍工集團(tuán)間的協(xié)作配套，為系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)作創(chuàng)新創(chuàng)造條件；另一方面，主動減少一般能力條件建設(shè)，促進(jìn)技術(shù)、能力和資本要素的“民參軍”配套，為軍民融合創(chuàng)新創(chuàng)造條件。更重要的是，要依托重大航天科技項目和工程，加強軍民統(tǒng)籌建設(shè)，促進(jìn)軍民資源深度融合，鞏固深化軍民協(xié)同創(chuàng)新的平臺機制。

3．重視數(shù)字化協(xié)同，實現(xiàn)快速迭代

SpaceX公司充分利用信息化手段，通過產(chǎn)品生命周期管理和數(shù)字化協(xié)同輔助實現(xiàn)面向過程的系統(tǒng)工程設(shè)計，依靠仿真模擬和數(shù)字化制造大幅縮短產(chǎn)品研制時間，從而實現(xiàn)技術(shù)的快速迭代和成熟度的快速提升?？焖俚强萍紕?chuàng)新的加速器，我國以“數(shù)字化火箭”為代表的數(shù)字化研制工作雖然取得了可喜成績和巨大進(jìn)步，但眾多系統(tǒng)級以下的零部件研制目前仍以“試錯”模式為主，研制周期長、技術(shù)迭代慢，不利于科技創(chuàng)新的提速。因此，我們應(yīng)抓住現(xiàn)階段第四次工業(yè)革命的機遇，結(jié)合“中國制造2025”和工業(yè)強基工程等計劃，加強先進(jìn)工業(yè)技術(shù)條件建設(shè)，為增材制造、智能制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等先進(jìn)工業(yè)技術(shù)在航天領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)“兩化”深度融合，實現(xiàn)航天產(chǎn)品研制的快速迭代，提高航天新技術(shù)的技術(shù)成熟度。

航天事業(yè)是國家科技事業(yè)的重要組成部分，在保障國防安全的同時承擔(dān)著引領(lǐng)國家科技創(chuàng)新的重任。能力保障是航天科技工業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，其投資思路和建設(shè)模式對航天科技創(chuàng)新能力有重要影響。按照體系化、集約化、專業(yè)化和社會化的建設(shè)思路，加快推動建設(shè)模式由任務(wù)能力型向體系效能型轉(zhuǎn)變，對促進(jìn)航天科技創(chuàng)新具有重要意義?！?/p>