国际宇航科学院院士王大鹏：航空航天产业不断创新的土壤是“市场有需求”

“任何一个技术或者产业的创新，几乎都离不开市场需求，资本投入以及精力和智慧的投入等要素。”国际宇航科学院院士王大鹏在10月19日郑州举办的“‘科创中国’新时代创业者说”活动开幕式暨高峰论坛中表示。

几十年来，王大鹏深耕航空航天产业链，曾参与天宫一号空间实验室、神舟八号飞船、空间站、空间机械臂等总体设计。本次论坛中，王大鹏结合其学术和职业生涯对中国航天的发展做了系统性梳理，也对我国航天产业发展及产业创新做了全方位的思考和解读。

国际宇航科学院院士王大鹏

中国已建立起全面且独立的航空航天产业

1990年4月7日，中国长城工业集团利用长征三号火箭将美国公司制造的亚洲一号卫星发射入轨，这标志着我们国家商业航天的开始。几十年来，伴随几代航天人持续不断的努力，中国航天事业取得了长足进度，也打开了独立自主的产业格局。

王大鹏解释，整个航天产业的产值大概有2700亿美元。在这个产值盘子中，火箭发射占比2%，卫星制造占比5%，卫星应用产值占比44%，地面设备的产值占比大概为50%。整个格局从体量以及格局都保持在一个相对稳定的状态。

航天产业是一个技术高度集中且行业交叉的领域。航天作业特有的工作状态和环境，造就了航天技术产业的复杂性。能看到的是，航天的学科涉及面非常广且学科交叉性很强。所以，航天的创新，除了体系的复杂性外，每个专项技术的创新也具有非常长的迭代周期。

我国从1956年10月8号建立起国防部第五研究院以来，目前的航天产业已经具备了完备的体系和基础。

在火箭方面，目前我国的火箭发动机最大推力已经达到70吨级，新一代火箭用的都是新发动机，效率高，代表就是已经投入运行的长征5号和长征7号。为适应小卫星的发射，我国研制了液体和固体的长征6号和长征11号火箭。而在发射场端，我们的市场也在逐渐完备，现在国家拥有了4个发射场，分别坐落在酒泉、太原、西昌和海南文昌。

在卫星方面，从1970年的4月24号我国成功发射东方红一号卫星开始，现今我国已经具备了全系列、全范围的卫星遥感的能力，包括通信卫星、遥感卫星、导航卫星、载人航天、深空探测。

什么是遥感卫星？简单理解就是卫星的“对地拍照”。国家的遥感卫星已经从最初的资源起点经过专项和后续的空间基础设施，现在已发展成具备完整的多载荷、多分辨率的系列产品，包括针对雷达的、可见光的、微波的及多光谱的等等产品。

闲杂，我国的遥感卫星可见光分辨率民用的已经开放到0.5米；气象卫星中，风云三号和风云四号完成了二代气象卫星的部署；海洋卫星中也发展了全系列的海洋卫星；通信卫星方面，我国发展了东方红五号大型通信卫星平台，这个卫星的重量是8吨，跟神舟飞船是一个量级。这个卫星体征能够有更多的电力和更大的通信带宽支持能力。

在卫星导航方面，北斗导航经历了北斗一代、二代和三代的研发，实现了对全球的组网和定位服务；载人航天工程中，国家拥有了神舟八号、天宫一号空间站的系统设计。未来，在载人航天体系中，我国将进行空间站的部署和运行。

市场、资金等是推动产业创新的共同基石

在回顾和梳理了航天发展脉络后，王大鹏重点分析了对航天工程创新发展的思考。

王大鹏表示，整个航天产业的专业程度很复杂，创新需要从顶层设计中实现系统性创新。任何一个技术或者产业的创新，几乎都离不开几要素：市场需求，资本投入以及精力和智慧的投入。

美国目前的商业航空航天包括卫星和火箭的发展走在前列，这也是美国的市场需求对商业的促成。

起初，ULA公司是美国早期的商业航空航天公司，这是一个波音公司和洛克希德·马丁共同组建的合资公司。

彼时，ULA有两款火箭，第一款是德尔塔火箭，第二个是Atlas火箭。不过Atlas火箭的第一级RD180发动机是俄罗斯制造的，推力为180吨。所以，每次Atlas火箭发射时都要从俄罗斯去买发动机，一台一千万美元。

为什么要去俄罗斯购买？因为在当时美国没有这个推力级的发动机，再者美国的火箭发射部件造价很昂贵，从俄罗斯购买更便宜。

王大鹏介绍，从火箭发射的单位质量成本来看，当时有机构把全球现役的几乎所有火箭都做了一个单位的质量成本比较，发现成本最贵的就是美国ULA公司的德尔塔和Atlas火箭。

ULA公司发射火箭的成本为什么这么贵？这里有一个历史原因。其实在上个世纪90年代，中国就给美国发射了很多卫星。然而在上世纪90年代末，美国宣布禁止美国用中国的火箭发射美国卫星，并且还进一步禁止美国用中国火箭发射带有美国技术的卫星。

然而，在禁令下一方面美国不允许其他有竞争力的火箭公司帮助美国进行发射；另一方面自己一时也没有建立起发射火箭的产业链。这就造成了美国火箭发射成本非常昂贵。

这时，在市场的需要下，降低火箭发射的成本商业公司SPaceX应运而生。

埃隆·马斯克主导的SPaceX在2002年建立。2006年美国航天局NASA为解决后续国内独立提供运载能力的问题推出了COTS计划为SPaceX的成功提供了发展契机。

COTS计划其实是美国航天局对外的一个公开的商业招标计划，要求参与的企业必须要有配套资金构建产业链，才可以进行下一轮与美国航天局合作的“筛查”。

彼时，在第一轮18家企业的筛选中，有两家入选，分别是SPaceX和RPK公司。RPK公司其实是最早进行火箭回收研发的公司，在1998年就开始开发K1火箭。但是这家公司最后资金链断裂破产了，所以美国航天局最后与SpeceX一起完成了COTS计划。

在这个计划的支持下，SpaceX公司获得了将近3亿元的资金支持。在2012年，SpeceX又获得了16亿美元的美国航天局商业发射服务支持，这是真实的商业合同。在这些节点的助力下，SpaceX的商业化快速成功，从市场中提取了性价比最高的火箭发射运营计划，反向助推了美国火箭发射成本的降低。

“这个过程说明市场需求加上技术和资本的不断支持是实现创新的基石。”王大鹏表示，“希望谈航天产业的创业能对其他产业带来启发。因为其实产业也好，技术也好，创新都是大同小异的，在逻辑上都存在一个类似的过程。”

据悉，本次论坛是中国科协在2021年全国大众创业万众创新活动周期间举办的重点活动之一。在当前形势下，为充分激发广大青年在科技创新中的先锋作用，引领广大青年创新创业群体在全面建设社会主义现代化国家新征程中建功立业，中国科协特举办此次活动。（完）

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