【Commercial Space】国外宇航公司商业航天核心竞争力盘点——总结篇
前篇分别对美国、欧洲(主要是法国)、俄罗斯、日本等进行系统级研制的宇航公司做了不完全盘点(截至2017年底)。此文将从上述国家宇航公司的特点、新兴与传统宇航公司的对比、各航天系统商业方向的发展三方面进行结篇。
美国:活跃且有章法、有成效。NASA、国防部、DARPA对商业航天项目支持力度大,主要是政策倾向、项目投资、牵头研制等,共同追求低成本、快速化、应用灵活性,尤其政府和军方把新兴宇航公司作为国家航天发展不可少的工业力量和创新力量,如SpaceX公司、蓝源公司、内华达山脉公司、维珍银河公司等。因为这些新兴力量不仅以低成本、新能力带给美国航天工业生命力,还能迫使传统宇航公司加快创新和改革,如美国ULA公司。总体来看,美国各类宇航公司正在全球赢得市场和投资。
欧洲:中规中矩。主要在传统宇航公司系统与技术能力基础上,做出技术层面的变革,进行产业上的合作,以求赢得市场占有率,但并未有显著的大型系统级商业航天发展方向,或者即使有也未有实质性推进。
俄罗斯:十分被动,后知后觉。卫星宇航公司(如ISS Reshetnev)的卫星平台主要是国内市场,几乎没有在全球商业市场上的竞争力。运载火箭商业公司国际发射服务公司(ILS)以往订单比较饱满,但近两年越来越少,任务量明显缩减,被迫开发新的火箭'能源'号面向商业市场。然而,ILS很难将国际商业发射市场与本国大型科研生产单位(如:Khrunichev等)的运载火箭有效对接,新火箭仅仅处于计划和试验中,研制效率低下,缺乏明确的客户意向,且可替代性较大,预计未来难有成效。仅有由欧洲阿里安航天公司运营的'联盟'号火箭商业前景尚可期待。
日本:长期难有商业航天。日本长期以来缺乏商业航天系统能力,仅三菱集团从事系统级航天工业研制,其卫星系统基本上只能面向军用或者科研,完全没有国内外商业市场。三菱重工的H-2A火箭所有发射历史中仅一次商业发射,虽然有推向商业市场的强烈愿望,但由于长期以来成本过高且发射场位置仅限于日本国内,使得商业发射难有起色。火箭降低成本计划和商业新型号H3火箭开发仅仅处于初始阶段,预计未来很长一段时间不会形成商业航天竞争力。
印度 尽管前篇未提及,但不容忽视。前篇没写的原因主要是印度没有从事系统级研制的宇航公司,或者说没有独立的系统级宇航公司从事规划设计与制造。然而,印度商业航天成效是非常显著的,只不过跟地球上其他国家的套路不同。印度所有大型航天项目均由印度太空研究组织(ISRO)包揽,唯一称得上是宇航公司的实体Antrix公司隶属于ISRO(这种组织结构暂且不展开讨论,若展开的话大有文章可做,俄罗斯新成立的航天国家集团与此倒是很像……)。ISRO目前无商业卫星,但运载火箭商业竞争力和未来发展前景非常可观,订单丰厚且搭载的卫星来自全球各国,几乎没有真空地带。ISRO还承担了政策制定、开发市场、系统设计、组织发射等,既有政府职能,又有企业经营。这就是印度商业航天的大体套路。
未来,印度将转变原有套路,重点发展本国工业企业,将大型项目从ISRO下放给企业,扶持打造本国的国际一流宇航公司,前景可期。不过,印度本身思路有别于他国,所以具体产业结构与形态仍是未知数。
新兴宇航公司往往颠覆传统任务流程和理念,提出创新型概念与任务模式,在新的流程下组合外界各系统能力,或者自主研发攻克某项系统能力,再将各方优势与自身能力整合,在不久的未来具有市场竞争力,如:SpaceX公司、蓝源公司、OneWeb公司、火箭实验室公司等。
传统宇航公司较少创造新概念或者变革系统方案,而是在原系统能力基础上添加前沿新技术,增强商业化能力,可有效保持原有的市场竞争力,但在短期内也难有更大的实质性突破,因为优化带来的变化毕竟有限,且船大难调头,如美国波音公司、洛马公司、ULA公司、日本三菱重工等。
不同国家对上述这两类宇航公司支持力度不同。
运载火箭
一子级重复使用技术成熟,是降成本面向商业的主要方向(包括垂直着陆、水平着陆)。各国相关企业都在寻求与猎鹰9火箭类似的可重复使用方案,以大幅降低成本。整体(所有子级或者单级入轨)或组件(发动机)重复使用技术正在论证和设计,但可行性不明朗。
小运载系统门槛低,大量相关型号出现,紧紧追随小卫星的兴起,且两者互为促进。
比较保守的思路是,火箭系统方案基本不变,仅通过优化管理和系统结构,形成新的型号(俄、日、美传统宇航公司),但未来降成本周期长,比较优势不明显,不一定形成有效的商业竞争力。
空基发射也在逐步成熟,未来有望在小卫星发射领域占据市场。
未来发射频繁的公司将自建发射场(SpaceX与Rocket Lab)。
卫星
多家新兴公司正在大力发展小卫星,通过组件微型化、庞大的星座网等方案实现颠覆性的应用。
传统大型宇航公司力求在原有平台中集成前沿技术,重点是全电或混合推进(未来大中型通信卫星重点方向)、激光通信中继,其它还包括在通信容量、覆盖范围、与新兴市场运营商合作(如亚洲)、一星双用户等方面寻求优势。
卫星制造方面,生产线即将实现重大变革,实现快速化、流程化、批量化、智能化、通用化,从而缩减成本和周期。未来的卫星就像是当前的手机或者汽车一样,制造、组装、测试都在流水线上一次性完成。
飞船/轨道器
主要是竞争国家科研任务,如:空间站载人载货舱、空间站站上充气舱体、商业空间站建设等,并取得订单。商业化项目目前主要是亚轨道太空旅游和体验、搭载小卫星入轨、空间站上气闸舱研制与安装并对外开放实验平台等。
前篇盘点的所有宇航公司都是未来商业航天发展的根基与核心,势必将为上游的政府和军方带来新的工业级变革,为下游的运营商、服务商、供应商带来新应用、新市场。
商业航天的发展仍将长期持续升温。国外宇航公司正在寻求新的产业方向、任务流程和系统方案。未来仍需对其不断深入研究,并借鉴经验教训,力求促进我国航天企业或集团进一步明确发展方向,创新思路,迈上新的台阶。