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【碰撞】商业航天的底层逻辑、顶层设计和阶段性目标

 太空与网络 2022-07-06 发表于北京

《卫星与网络》杂志【碰撞】栏目出品

商业航天的底层逻辑、顶层设计和阶段性目标

文 | 杨毅强(广州中科宇航探索技术有限公司董事长)

一、商业航天1.0到2.0的演进:阶段性目标的嬗变

什么是商业航天?有一个简单的定义,即,商业航天是指采用市场化机制以获取利润为首要目标而开展的航天活动。

从这个定义出发,商业航天的底层逻辑很清晰,一个是市场,不管是混合所有制企业,还是民营企业,都要发挥灵活机制和对市场的敏感度,包括对国际市场的敏感度。一个是创新,包括技术创新、模式创新和管理创新的全方位创新。其中,模式创新又包括商业模式和业务模式的创新。但,不管怎样,商业航天的底层逻辑是市场需求驱动下的创新。

商业航天的顶层设计又是什么?一言以概之,就是太空产业的军、民、商融合,也是实施制造业升级改造、推动科技创新和“军民融合”战略的重要抓手。

如果说,商业航天的底层逻辑决定了其寻找路径和解决方案的根本出发点,针对的是战术层面的问题;顶层设计确立了其发展方向和最终目标,针对的是战略层面的问题;

那么,阶段性目标就是商业航天的不同发展阶段在底层逻辑和顶层设计共同作用下,战术与战略的统一。

因此,在中国商业航天的发展过程中把握其阶段性目标,是理清发展思路,梳理发展路径,确定发展策略、聚焦发展重心的基本前提。

我以为,当下中国商业航天正面临一个重要的阶段性转折,即从商业航天1.0向2.0的演进,同时也意味着阶段性目标的嬗变。主要体现在三个方面:一,产品和技术路线;二,创新;三、产业拓展和营销。

下面以商业火箭为对象,从这三个角度展开分析。

1、从产品和技术角度

商业火箭的1.0时代,从产品的角度来说,目标是从无到有,证明自己能够做火箭;从技术的角度来说,主要还是复制体制内技术。不能提供实用性的产品,不具备自主性的技术,这对于尚处在开创性阶段的商业航天来说,虽然可以理解,但随着商业航天的发展,短板和瓶颈日益凸显,主要表现在:

首先,火箭的运载能力小,缺乏工程实用价值。

其次,市场空间狭窄,竞争力弱,难以形成低成本优势。

再次,缺乏技术积累和传统积淀,研发能力、基础管理能力都有明显不足。从去年到今年商业火箭的几次失利,正是这一点的突出体现。

从这些日益凸显的短板和瓶颈来看,商业火箭的1.0时代已经完成其历史使命,必然演进到2.0时代,才能推动商业火箭持续健康的发展。

那么,商业火箭2.0时代的目标是什么?我认为,从产品来说,应该形成吨级以上的商业运载能力,高可靠、低成本,能够满足商业发射的需要,并且能够承担一部分国家的重点任务,参与国家火箭的更新换代。从技术来说,则需要摆脱对体制内技术的过度依赖,逐渐形成自主性较强的技术路线和研发能力。

2、从创新角度

(1)技术创新

运载火箭的技术研发,并没有难以跨越的世界性难题。对商业火箭来说,现阶段的技术创新的目的,就是提高可靠性、降低成本,在可靠性和成本之间找到一个合适的平衡。

事实上,这一平衡是商业火箭成功的关键,在1.0时代,显然并未能完成这样的目标。2.0时代必然要求以这一平衡为技术创新的核心,只有如此,才能使中国商业火箭跨越成熟并具有竞争力的门槛。否则,无论是国内市场,还是国际市场,都只能望洋兴叹。

(2)模式创新

中国航天,几十年来一直采取的是封闭的模式,包括封闭的生产模式、研发模式、设计模式、试验模式等。

在商业航天的开放环境下,应该探索一系列新的模式。比如在生产制造模式上,传统航天是重研发、重设计、重试验,而轻生产,基本没有形成批量化生产的能力。广州中科宇航探索技术有限公司在这方面已经进行了一些探索,比如正在开始实施的面向单机的集同设计(IPD)、脉动式节拍化生产等先进的研发、生产组织模式。批量化生产方面,中科宇航在广州南沙建设的中科空天飞行科技产业化基地一期已经全面封顶,预计8月份将投产使用。该基地完全建成后可实现年产运载火箭30发。

传统航天重视发射但轻视用户服务,特别是客户体验度,在提升卫星方以及卫星方背后的用户的感受和体验方面,是比较薄弱的。商业航天则应该强调服务意识,火箭要为卫星服务,卫星要为应用服务,最后形成“发射即服务”“卫星即服务”等理念,这样的意识和观点在商业航天的2.0时代是必须强调和强化的。

3、从产业拓展和营销角度

目前商业航天尤其是火箭行业,不管是研发能力还是运载能力,包括整体的工业水平,较航天强国都还有很大的差距。目前在舆论层面有一个不好的倾向,就是企业动辄宣称要做中国的SpaceX、搞中国的星舰等等,希望以讲故事的方式获得市场的认同和资本的青睐。这种好高骛远的心态和虚浮缥缈的作风很难使根基尚浅的商业火箭行业取得扎实的进步。

如果说这是在商业火箭的初创时期(或者说1.0时代)难以避免的现象,那么在2.0时代就需要消除和摒弃这种不健康的风气,以客观、理性、务实、进取的态度,去开展商业火箭行业的营销、推广、呼吁等工作。同时,要清醒地认识到,作为商业火箭的创业者,更多肩负的,是推动产业整体的发展格局构建与规模拓展的责任,最为迫切的要求是,在尽可能短的时间内,商业火箭力量能够成为国家航天的一个有生的补充力量,能够承担国家任务,并能在商业航天发展中承担一个主要的角色。这也是我们当前行业开展推广和营销工作的基本立足点。

二、对当前商业航天的几点认识及行业组织开展的几项工作

1、对当前商业航天的几点认识

第一,商业航天内部要抛弃过去那种零和博弈思维,一定要树立和舟共济、共同发展的理念。我们的指向目标是建设航天强国,能够与美国这样的航天强国相抗衡,与马斯克的SpaceX这样的企业去竞争。正如《卫星与网络》常常呼吁的那样,我们应该放眼的是全球这个竞争大市场,而不是同行内卷,互相掣肘,互相封闭。只有大家把各自的长处都发挥出来,更多地从自身的技术、创新、企业文化、价值观、行业责任等方面下功夫,在一个良性的环境下进行竞争,才能赢得政府及各界力量的整合与加持,以及资本市场的热情,商业航天也才能迎来真正的发展机遇。

总而言之,商业航天内部应该防止内卷化,目前这方面还是比较严重的。

第二,商业航天一定要处理好与国家队的关系。剽窃成果、挖墙角,伤害的是整个的中国商业航天。

复制甚至剽窃体制内的技术成果,这是一种不自信的表现,甚至可以说是无能的表现。商业航天要勇于创新,要有信心拿出自己的成果,与国家队在创新中彼此促进、共同发展。

2、行业组织开展的几项工作

针对当前商业航天发展的现状,作为中国国防工业企业协会商业航天分会会长以及北京亦庄星箭网络产业联盟的理事长,我们正在着手开展三项工作。

第一,制定商业航天的团体标准。

    这个标准不能照搬原来的行业标准,否则商业航天就没有意义。当然涉及到安全性方面,一定要严格执行国家、军队的强制性标准,确保火箭是安全的。在这个基础上,可以摸索一些适合商业火箭特点的标准,比如:

(1)500公斤以下卫星的星箭适配器标准,对包括分离方式、包络、接口、轨道等制定标准。500公斤以上国家是有政策的,500公斤以下还没有。如果星箭结构过于复杂,卫星和火箭之间没有比较好的约定的话,会导致发射效率偏低,价格成本都会高。因此,这一标准的制定对于商业火箭具有很强的针对性和现实意义。

(2)关于安全性评价的标准。目前,商业火箭进入发射场前,对火箭的产品质量状况等,实际上没有合格的第三方进行把关。靠企业自己把关,水平良莠不齐是很难避免的,也难免让相关方面对商业火箭抱持担忧和保留态度。因此,制定一个对火箭安全性进行评价、对可靠性进行评估的标准,是十分必要的。

(3)火箭进场后质量管控工作的标准。这类标准体制内是有的,但不能照搬,因为体制内在人力资源条件、资源保障条件、时间条件等方面,都有很大的余量。部分专业领域对质量和可靠性的要求之高,超过了商业发射服务的需求,对效率和成本带来了影响。这些都不适合商业火箭比照操作。因此有必要制定适应商业火箭的质量管控标准,有所为,有所不为。

对此,我们也都在有序开展工作,推动形成上述商业航天的团体标准体系。

第二,搭建一个公共实验平台。

目前,各商业航天公司都在构建自己的试验能力,但地理位置分散、规模小、试验能力不强。尽管军工集团的大型试验设施是对外开放的,但受各种因素影响,开放的程度、收费和进度的保障都存在问题。因此,可以考虑把各企业分散的试验能力,在政府的支持下整合起来,搭建商业航天公共试验平台,通过商业航天社团组织约定的方式,统一用合理的价格对外开放。这样既有利于盘活各企业的资产,又能减少企业在固定资产方面的投入。

第三,搭建和培养商业化的供应链,减少对体制内企业的依赖。

目前,国内商业火箭企业的供应链有两类情况。一类以混合所有制企业中科宇航为代表,依靠自己的力量进行总体设计,但核心分系统基本依靠体制内企业代工。这样做的好处是产品质量有保障,成功率比较高;问题是进度受制于体制内的科研生产计划,价格也比较贵。另一类是以部分民营火箭公司为代表,完全靠自己的力量搭建供应链,目前来看,对质量保证的效果不太好。近年来的部分发射失利,和供应链应该说有直接的关系,一些供应商的产品并没有达到航天标准和质量体系的要求。

所以,如果在供应链上各自为战,彼此孤立,就难免导致力量分散、无法形成规模。但如果全行业一起扶植一些供应链企业,形成一些公共的、通用的规模化产品,比如贮箱的加工等,就可以有效改善产品的质量可靠性和性能指标。有关企业可以采取股份制,争取政府支持,共同投资于供应链企业。或者形成议价联盟,寻找一些具备加工制造能力的行业外高端企业,向他们提出加工合同意向。这样,一方面有利于行业的话语权,另一方面也扩大了产业基础。

目前,中科宇航正在联合部分企业,进行这方面的尝试。

俄乌冲突对商业航天的启示

从这次俄乌冲突来看,信息化、特别是天基信息化,再次成为决定战场态势的关键性因素。俄罗斯因为信息化能力差,天基系统发挥的作用严重不足,而乌克兰方面在美西方天基系统的支持下,实现了相当的信息化水平。俄罗斯的所有作战行动,军事情报、通信处于基本透明状态,所以损失较大、进展缓慢。

这对其他国家最大的启示就是,美国的航天力量已经从单纯的军事航天,变成了军民融合,军事航天可以采购民用系统和服务,实现了完全弹性、柔性的架构。对方很难通过打掉美国的关键卫星来摧毁它的天基能力。美国只要调动资源,很快可以重组。而美国对外提供天基支援,不再是政府或军队直接出面,而是通过私营企业以商业的形式出现。

所以,中国的商业航天企业,包括中国的民营企业,也应该勇于承担这样的职责。在发展好商业的同时,能够为国家航天空间基础设施的建设做出贡献。而且商业航天企业在国际上,无论是市场准入还是商业合作,都比国家队出面更加方便,对方更容易接受,对外国政府的刺激也更小一些。所以商业航天应该走出去,为国家利益服务。

考虑到航天的本质特征,商业航天的发展会迅速向全球化演进。在这种情况下有可能形成两个阵营,一个是以美国或北约为首,一个以中国为首。在这样的趋势当中,民营企业可以起到技术标准和服务标准的引领作用,进而可以引领产业发展、升级甚至产业革命,就像华为引领5G、6G一样。商业航天的责任,是非常重大的。

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