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美國SpaceX公司快速發展因素剖析及有關啟示
來源:尖兵之翼
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作者:孫冀偉 景旭華 黃 超 尚 煒 李 喆
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發布時間: 2020-09-01
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本文在對SpaceX公司快速發展內外部因素系統分析的基礎上，對我國航天高質量發展提出了一些建議，希望有一定的借鑒意義...
2012年，SpaceX公司“龍”飛船成功完成首次貨運任務，并獲得商業乘員研發合同，公司估值大幅增長至45億美元。
2013年底，SpaceX公司Falcon9首次成功完成GTO軌道任務，2014年發布載人型“龍”飛船，并獲得NASA授予的商業乘員運輸能力合同，同期獲得10億美元融資，公司估值推升至120億美元。
2015—2016年，SpaceX公司相繼獲得第一階段CRS補充合同和第二階段CRS合同，合同金額超過20億美元，公司估值增長至149億美元。
2018年，SpaceX公司Falcon重型運載火箭成功首飛，2019年第二次發射成功，公司估值一年內從215億美元增至305億美元。
SpaceX公司快速發展過程剖析
政府搭臺，企業唱戲。20世紀80年代到90年代末，美國政府出臺了多個政策和法案支持發展商業航天。1984年美國政府頒布了《商業航天發射法案》，通過簡化保險政策和商業發射許可制度，以及鼓勵開放政府航天技術和設施，來促進美國私營部門參與商業航天發射活動，提供發射服務。1988年，美國政府更新了《國家航天政策》，將航天分為“軍事航天”“民用航天”和“商業航天”三部分，并將這種分類沿用至今。1990年實施了《發射服務購買法案》、1994年實施《商業遙感法案》、1998年實施《商業空間法》。在2006和2010年又分別更新《國家航天政策》，并在2013年發布新版《國家航天運輸政策》，這些政策中最實質性要求就是讓NASA將發展核心轉向科學研究和深空探測領域，將近地軌道業務交由商業公司競爭。
公私合作，采購服務。NASA2005年開始執行的“商業軌道運輸服務”（COTS）計劃，是利用商業公司研制的近地軌道運輸系統為國際空間站提供貨物補給服務。該計劃在以往“政府主導，服務專用”的模式上進行了創新，采用了新型的“公私合作”方式。NASA為參與項目的商業公司提供部分固定規模的研制資金，并減少履約過程中的干預和監管，后期通過評估合同內的里程碑節點績效確定進一步資金投入計劃。如商業公司順利完成研制任務，NASA將采購其發射服務。最終的成果屬于商業公司，商業公司可以同時為政府和市場提供服務。
鼓勵創新、寬容失敗。航天發展的定義是由失敗、風險、創新三者之間的關系決定的。2008年之前，Falcon1火箭連續失利了三次；2015年6月28日，Falcon9火箭執行CRS-7任務在空中解體爆炸。可重復使用技術，也經歷了8次“蚱蜢”試驗，和7次Falcon9的回收試驗，才實現陸上回收的成功。NASA并沒有因為Falcon9的失利而中止合同，SpaceX公司也沒有因為回收的失敗而中止逐夢的步伐。應該說，美國鼓勵創新、寬容失敗的創新氛圍，對SpaceX公司成長和發展起到了非常積極的作用。
大力扶持、無償給予。SpaceX公司的主流運載火箭Falcon9火箭采用的“Merlin”發動機，其性能穩定，結構簡單，能夠實現大范圍的推力調節，發動機性能遙遙領先同類產品。其原型機就是美國“阿波羅”計劃的登月飛行器下降級發動機，NASA對SpaceX公司進行了技術轉讓，更重要的是，這種技術轉讓幾乎是無償的，同時允許該發動機總設計師入職SpaceX公司，這對SpaceX的快速成長起到了至關重要的作用。
基礎扎實、設施開放。美國在20世紀60年代通過阿波羅計劃，航天發射能力已經達到了一個很高的水平，強大的基礎工業和完善的基礎設施為SpaceX公司的快速成長提供了有力保障。例如Falcon9火箭推進劑貯箱由2195鋁-鋰合金制成，它比傳統的鋁質推進劑貯箱質量更輕且剛度更強，在美國航天材料領域可以直接采購，很大程度上降低了火箭研制保障費用。Falcon重型火箭發射使用的肯尼迪航天中心的LC-39A工位，就是在土星5號和航天飛機的發射工位上簡單改造而成的，NASA以很低的價格租給SpaceX公司，為SpaceX公司節省了大量的研制和建設經費。
SpaceX公司快速發展的內部因素
設計變革、生產集約。SpaceX公司打破了以往發動機、電子設備、導航系統、地面支持設備等分系統由不同研制單位分別承擔的模式，采用了縱向整合的高度集成的設計模式，獨自承擔絕大部分火箭和飛船的設計、生產制造。一級火箭、助推器采用模塊化設計思路，均適用多個Merlin發動機并聯的構型，可較好實現火箭回收。火箭70%以上的設備由SpaceX公司自己制造，通過采購工業級元器件、貨架產品降低成本，并通過冗余設計和在線故障診斷等“軟實力”提高產品可靠性。例如Falcon1火箭用的不是價格高達百萬美元的航天計算機，而是價值5000美元的普通計算機。
