从“重鹰”发射成功看中美航天发展（深度好文，建议收藏！）

中国航天系统科学与工程研究院

薛惠锋  祝彬  康熙瞳  李成方  张凯  张浩

2018年2月7日，美国太空探索技术公司（SpaceX）成功发射了近地轨道运载能力为63.8吨的“猎鹰”重型火箭，这是30年来全球研制并发射的最强大的航天运载工具,运载能力是我国现役“长征”-5号火箭的2倍多。我们并不否认中美航天实力存在差距，这种差距主要源自两国航天发展脉络与发展环境的迥异性，但绝不会为此动摇传承和发扬钱学森系统工程思想、积聚“八大后发优势”、实现跨越式提升、建设航天强国的初心。

一、SpaceX公司发展历程回顾

SpaceX公司成立于2002年，至今拥有雇员约2000人。公司创立之初主要依靠创始人兼首席执行官马斯克出售互联网公司（PayPal公司）股份所获资金，目前SpaceX尚未上市，运营经费主要来自商业合同。其主要设计生产设施位于加州，推进系统研制设施位于德州。公司研制的主要产品包括“猎鹰”1号、“猎鹰”1e小型液体运载火箭、“猎鹰”9号大型运载火箭、“猎鹰”重型运载火箭以及“龙”飞船等。该公司的里程碑事件包括：

——2008年9月，“猎鹰”1号小型液体运载火箭发射成功。

——2008年12月，赢得了国家航空航天局（NASA）16亿美元的国际空间站（ISS）货运合同。

——2010年6月，“猎鹰”9号大型液体运载火箭发射成功，设计能以5400万美元的价格将10.5吨载荷送入低地轨道。

——2011年4月，公布“猎鹰”重型火箭计划，设计能以8000万～1.25亿美元的价格将53吨载荷送入低地轨道。该公司还表示计划用3年时间将航天员送入空间，在10～20年内将航天员送上火星。

——2011年4月，赢得价值7500万美元的商业乘员发展计划第二轮合同，研发载人型“天龙座”飞船。

——2012年5月，“天龙座”货运飞船与国际空间站对接成功，该飞船最大货运能力为3300千克，后续载人型“天龙座”能将7名航天员送至国际空间站。

——2012年5月，与国际卫星组织签订“猎鹰”重型火箭发射商业合同。截至目前，“猎鹰”9火箭已签订多项发射合同。

——2014年9月，获得NASA“商业乘员计划合同”，计划为NASA运送宇航员。

——2015年5月，通过美国空军认证，获得发射军事卫星的资格。

——2018年2月，“猎鹰”重型火箭发射成功，登顶成为世界现役最强运载火箭，并成功回收2台侧捆助推器。

本次发射成功的“猎鹰”重型火箭全长70米，箭体最大宽度12.2米，总重1421吨，为两级火箭，第一级由3台经改装的“猎鹰”9号运载火箭第一级并联捆绑而成，共有27台“灰背隼”1D发动机，海平面推力22819千牛，真空推力24681千牛，2台侧捆助推器在芯一级贮箱底部和顶部同芯火箭连接。第二级则与“猎鹰”9号一样，采用单台真空型“灰背隼”1D发动机，真空推力934千牛，用于把有效载荷送入轨道。二级发动机可以多次启动，从而能把有效载荷送入近地轨道、地球同步转移轨道和地球静止轨道等不同轨道。该火箭不对芯一级和2台助推器进行回收的一次性使用型号近地轨道运载能力为63.8吨，地球同步转移轨道运载能力为26.7吨，火星转移轨道运载能力为16.8吨，发往冥王星的运载能力为3500千克。

二、用系统工程思维认识中美航天实力差距

美国作为世界上首屈一指的航天强国，在航天工业基础、技术能力以及产业发展环境等方面，遥遥领先于其它航天国家，并将确保世界航天领导地位作为其航天发展的战略性目标。我国作为世界航天发展的重要力量，正加快由航天大国向航天强国迈进，在技术能力水平、产业发展规模以及航天软实力建设方面发展迅猛，并取得了“两弹一星”、“载人航天”、“深空探测”等一系列举世瞩目的伟大成就。一个数十年处于领跑地位的航天霸主，一个充满活力冉冉上升的航天新星，两者之间存在差距并非偶然，但也绝非不可逆转。

（一）工业基础与技术水平是航天实力存在差距的主要原因

美国航天起步于20世纪初，早在1921年，其国内高校及科学家即开展了液体火箭发动机的研制工作，1958年1月，美国成功发射其第一颗人造地球卫星，1969年7月，首次把2名宇航员送往月球，并安全返回。国防部与NASA是美国航天活动的最主要管理与参与主体，两者下设有众多的科研和试验机构、发射基地和测控系统，并通过与政府其他部门、高等院校和私营企业的广泛合作，构建形成了雄厚工业体系，在各领域的航天技术水平也一直遥遥领先于其他国家。

相较于美国，我国航天起步于1956年，经过六十余年的发展，已经形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系，初步具备了“小核心、大协作、高水平”的特征。在生产制造能力空间布局上，由于航天工业具有技术密集、高度综合、协作面广、研制周期长和投资费用大的特点，航天工业的总体单位主要布局在北京和上海，另外在孝感、贵阳、成都等地也建设了后方基地，航天动力单位主要布局在西安和内蒙古等地。

用历史的眼光来看，我国与美国在航天工业基础以及技术能力等方面还是存在一定差距的，例如，美国第一枚运载火箭发射领先于我国12年，第一颗人造卫星领先于我国12年，而这些都是因二者航天起步时间不同而造成的客观差距。

（二）航天发展路径与方式决定了两国航天发展的现实差距

美国航天活动可分为军、民、商三个领域，其航天活动在国家安全、民用和商业三个截然不同但又相互依存的领域内进行。国家安全和民用航天活动由美国政府主要通过项目管理和合同管理办法进行分制式管理，商业航天则依据美国相关法律法规，按市场规律运行。与国家安全相关的航天活动主要由国防部负责，民用航天主要由NASA承担，商业航天主要由国内私营企业经营并开展相应商业活动。在航天产业方面，美国商业公司与军方和政府各部门的联系越来越紧密，航天技术与资源的共享共用是未来航天产业的发展方向。

当前，最大程度购买商业航天产品与服务，在减少政府投入且获得质优价廉服务的同时，将商业航天培育成为国家航天力量的重要组成部分，已经成为美国航天发展的重要策略，以SpaceX公司为例，2006年1月，NASA推出“商业轨道运输服务”项目，旨在扶持数家有实力的私人投资商业航天公司，由NASA提供部分资金及技术支持，用来解决航天飞机退役后，美国完成往返地球和国际空间站的货运及载人航天任务，最终SpaceX公司和轨道科学公司胜出，SpaceX公司赢得了2.78亿美元的巨额合同，为企业初创期的发展奠定了坚实的基础。2008年，SpaceX公司与NASA签订了16亿美元的合同，SpaceX公司的“龙”飞船将在合同期内发射12次，向国际空间站运送20吨货物，该合同为企业的长远发展提供了充足的动力。2012年7月和8月两个月内，SpaceX公司就从NASA获得了超过5.2亿美元的商业合同，并可能成为美国空军未来GPS卫星发射的服务商。从政府获得的资金支持，为SpaceX公司的进一步组织生产和运营提供了极大的保障。

我国航天起步于国家任务，计划属性较强，商业化、产业化发展的程度不高，一方面，举国体制为我国航天事业的发展提供了源源不竭的动力，让我国航天事业在六十余年内实现腾飞，屹立于世界航天大国之林，另一方面，对于社会资源的利用不足，也成为制约我国航天事业更好更快发展的重要问题。目前，我国尚未培育形成技术实力突出、产品体系丰富、产业结构多元的商业航天私营主体，但即便如此，从产业规模来看，我国商业航天的规模已逾千亿，对于国民经济发展的支撑与推动作用日益显著。在产业链条上，则涵盖了技术研发、生产制造、发射服务、卫星应用、产品与技术进出口以及产品维护保养等。未来，随着商业航天发展政策法规环境的进一步完善，我国商业航天将会迸发出更加磅礴的力量，成为我国航天事业发展的重要力量源泉，与美国存在的现实差距将加快缩小。

三、以冷静的思考分析中国航天发展所具有的八个后发优势

惟其艰难，方显勇毅，惟其磨砺，始得玉成。在六十余年发展过程中，中国航天人始终不忘初心，把缩短差距、推进航天强国建设作为奋斗的目标，逐步形成了“八大后发优势”。

（一）党和国家的坚强领导是航天事业发展的最有力保证

党的十九大报告中，明确提出了建设航天强国的战略目标，提出了“建设创新型国家，建设航天强国，深化国有企业改革，培育具有全球竞争力的世界一流企业”的重大战略部署。未来，持续推动航天强国建设已经成为了党和国家开展中国特色社会主义建设，实现中华民族伟大复兴中国梦的重要一环。对于我国航天事业而言，与党和国家的意志保持高度一致，全面根植于新时期中国特色社会主义建设的伟大征程中，是确保其未来持续快速发展的最强有力保障。

（二）钱学森系统工程思想提供了全面的思想理论引领

以钱学森为代表的老一辈航天人，在中国航天起步和发展阶段总结凝练形成的系统工程思想，为中国航天的发展壮大提供了重要保证。钱老用毕生精力创立的系统科学思想和方法，是我国航天事业发展的根基，既具有航天特色又具有普遍科学意义。在中国航天事业的发展过程中，时刻秉持钱学森系统工程思想，是确保发展方向正确、发展途径可行、发展脉络科学合理的重要保证。可以说，钱学森系统工程思想为我国航天事业发展提供了坚实的思想理论基础。

（三）经济发展速度提供支撑中国航天发展的强大物质保障

目前，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处于转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的关键时期，随着我国现代化经济体系的不断建设与完善，社会经济所蕴含的无穷潜力将会进一步释放，为我国各领域的建设发展提供强有力的物质支持。航天事业作为我国战略布局的重要组成部分，也必将在国民经济的飞速发展中，获得更为丰富有力的物质保障，走的更远、更快、更好。

（四）国防和航天工业能力为航天事业发展提供了坚实基础

当前，围绕高新工程、国家重大科技专项等重点任务实施，我国建成了一批重大科研试验设施、研发平台和生产基地，多任务、多产品并举的研制生产能力和维修保障能力大幅提高，航天研发能力、先进制造工艺等基础能力明显提升，科研生产能力体系和结构布局得到进一步优化。从发展全局来看，我国现有的国防科技工业以及航天科技工业能力足以为我国航天事业快速发展提供坚实基础。

（五）国家战略布局为航天事业发展提供了良好的环境氛围

进入21世纪以来，我国制定发布了创新驱动、军民融合、“一带一路”等一系列的战略性发展部署，航天是典型的技术密集型产业且兼备军民属性，国际化发展也已经成为世界各国发展航天的重要途径，由此可见，我国当前及未来的战略布局与我国航天事业的发展极为契合，为我国航天事业的发展提供了良好的政策环境与氛围。与此同时，我国航天事业也可以作为国家创新驱动排头兵、军民深度融合践行者以及国际战略布局助推器，在国家战略布局中有效发挥牵引作用，两者相辅相成，必将迸发出无限活力。

（六）政府治理提升为航天事业发展提供了优越的制度框架

航天的全面发展需要现代化的治理手段，近年来，我国航天管理部门广泛开展了各类航天政府治理提升工作，并在航天立法、航天配套法规制定、航天管理制度框架完善等方面积极的进展，尤其是航天法以及专项配套法规的研究论证，将为我国航天发展全局以及商业航天发展提供更为系统全面的法律保障。政府治理提升，将为我国航天事业发展提供更为完善的制度框架，在规范调整现有航天活动的基础上，有效推动实现新兴领域航天活动的有序健康发展，将全面呈现优越制度框架下的航天发展新面貌。

（七）优质人才队伍确保了我国航天发展的新鲜血液供应

人才，是发展之本。在不断的发展中，中国航天建立了科技人才、管理人才、技能人才的分类体系，通过多年的实践锻炼和培养，中国航天现拥有包括“两院”院士、全国技术能手等在内的高级及以上专业技术职务人才12000余人，专业技术队伍继续向着中高级化、年轻化趋势发展，科研一线的主力军大多是80后，35岁以下的占75%，发展潜力巨大，从而为航天事业的持续发展和创新发展提供了有力的人才保障。反观美国，近几年则持续面临着年龄结构老化和人员流失的问题。

（八）航天精神是中国航天事业发展的无尽动力源泉

中国航天60余年的发展历程中，一代又一代航天人艰苦创业、团结拼搏、牢记使命、不负重托，培育和发扬航天精神、“两弹一星”精神和载人航天精神，创造了中国航天一次次令世人瞩目的辉煌成就。航天三大精神是以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神的生动体现,是我们党、国家、军队和人民的宝贵精神财富，必将持续激发广大航天人的自信心和自豪感，激励广大航天人自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于攀登，在建设航天强国的征途中阔步前进，迈向航天技术发展的新高度。

四、以不忘初心的坚定信念推动航天强国建设

习近平总书记在2016年指出“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”2017年10月，党的十九大明确提出了建设航天强国的发展目标，进一步提升了航天强国建设的战略地位，也充分体现了航天强国建设的紧迫性。

目前，我国已处于世界航天大国之列，处于跟跑、并跑和领跑并存的新阶段，正处于从量的积累向质的飞跃、从点的突破向系统能力提升的重要时期，已全面具备向航天强国迈进的坚实基础和后发优势。以不忘初心的坚定信念推动航天强国建设，已经成为每一个航天人义不容辞的使命。

（一）持续完善航天创新体系

坚持自主创新是中国航天发展的成功经验，科技创新是建设航天强国的核心驱动力。建设航天强国，必须坚持创新驱动，构建高效协同的军民融合航天创新体系，提高创新效率和效能，使航天成为国家科技创新排头兵。建立政产学研用资一体、军民融合的航天创新体系，落实企业创新主体定位，构建航天技术创新联盟和产业创新联盟，大力推进集成创新、协同创新和开放创新。加强航天基础研究和前沿领域创新力度，充分发挥高校、科研机构作用，加强新概念、新知识、新原理、新方法科学研究和技术攻关，强化源头供给。保障航天研发多元投入持续稳定增长，投入强度不低于国家要求，重点加强对基础研究和前沿领域研究的投入及保障力度。

（二）推进航天军民深度融合

军民融合是建设航天强国的战略要求、必然选择和重要保障。建设航天强国，必须坚持以强国富民为目标，以强军兴军为己任，在更广范围、更高层次、更深程度上推动军民需求统筹、资源优化配置、成果共享，率先形成全要素、多领域、高效益的军民深度融合发展格局。加强航天军民融合发展的统筹谋划，在国家层面对军民航天发展改革、规划计划、应用需求、资源配置等进行统筹和决策，加快推动空间基础设施军民统筹共建、共享、共用，实施航天军民融合重大示范工程。推动航天军民科技基础要素融合，加快推进航天军民基础共性技术、基础原材料和零部件、标准体系等融合和共通，加强科研基地及基础设施统筹建设和双向开放，扩大航天发射场开放，适时建立商业航天发射场。加快先进军用技术向民用转化，发挥国防科技转化应用最大效益。充分吸纳民用先进技术及创新资源，主动发现、培育、运用可服务于航天的前沿创新技术，最大限度实现民为军用。

（三）建设航天创新人才队伍

人才是我国航天创新发展的首要因素，是建设航天强国的重要支撑，也是我们的优势所在。建设航天强国，要继续注重人才队伍建设，人才队伍建设的目标与建设航天强国的目标相适应、相配套、相衔接，为我国航天发展提供创新人才支撑。建设一支结构合理、素质优良的高水平航天创新人才队伍，培养具有国际知名度和影响力的科技领军人才、工程管理人才、专业创新人才、经营管理人才和国际合作人才。完善人才激励机制。推行以增加知识价值为导向的分配政策，改革和完善薪酬管理制度，提高科研人员薪酬待遇水平，并向科研生产一线及预研人才倾斜，保持承担国家任务的骨干队伍的稳定。探索实践成果转化收益分享、股权、期权、分红权等激励措施，激发创新活力和潜力。充分利用国内国际人才资源。鼓励采取市场化选人用人机制，吸引外部优秀人才投身航天；鼓励航天科研人员携带科研成果和项目，在事业单位和企业间合理流动；鼓励面向全球引进优秀人才，助推航天强国建设。营造敢为人先、鼓励创新、宽容失败的创新氛围和容错纠错机制，保障科研人员学术自由和知识产权，激发创新热情。

（四）扩大开放深化国际合作

探索浩瀚宇宙是全人类共同的追求和事业，也是中国履行大国责任和义务的重要体现，加强对外开放和国际合作是建设航天强国的必由之路。建设航天强国，必须以更加积极开放的姿态，广泛开展国际交流与合作，深入落实“一带一路”等国家战略，服务国家政治外交大局。充分利用现有资源及能力服务国家外交战略。提升空间基础设施、商业发射等全球服务能力和水平，建立服务“一带一路”战略的天基信息走廊，积极推动航天产品、技术与服务出口，支撑“一带一路”、“走出去”等战略。全面推进航天能力全球布局和开放合作，充分发挥已有合作平台作用，重点围绕国家重大专项、“一带一路”空间信息走廊建设、金砖国家遥感卫星星座建设等领域，积极实施航天重大国际合作项目。用好国家外交战略助推航天发展，通过与友好国家，特别是发展中国家加强合作，逐步探索破除制约我国航天国际化发展的封锁和壁垒，当前重点推动与俄罗斯、欧洲及“一带一路”有关国家合作。

（五）夯实航天强国基础保障

核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础等工业基础，是建设航天强国的基础条件保障。建设航天强国，必须下大力气提升基础保障能力，着力破解制约发展的瓶颈问题，实现自主可控。扩大航天工业体系开放，与国家工业基础深度融合，广泛吸纳外部行业、企业参与航天配套生产，使国家制造业发展先进成果为我所用。在航天重大工程实施过程中，充分发挥社会主义市场经济条件下的新型举国体制优势，针对关键共性基础问题，集中全社会力量，协同攻关。针对航天基础瓶颈问题，支持航天强基工程持续发展。对于部分特种、量小产品，设置专项资金，支持航天科研院所进行研发和技术攻关。在航天领域进一步推进工业化与信息化的深度融合，形成数字化、网络化、智能化的航天智能制造生产模式。

中国航天经历了艰难的起步阶段、快速的跨越发展阶段，目前正处于新一轮的蓄势待发，虽然面临很多困难和挑战，但航天人始终不忘初心，在习近平总书记的伟大号召下，以忘我的精神投入到航天事业中去，加快将我国铸就成为屹立于世界舞台之中的伟大航天强国。

来源：钱学森智库微信公众号