波音公司2014年度宇航防務(wù)領(lǐng)域開發(fā)與拓展研究

張京男　蔡聞一 李東昊（中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心）

波音公司2014年度宇航防務(wù)領(lǐng)域開發(fā)與拓展研究

張京男蔡聞一 李東昊（中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心）

波音公司是美國從事宇航防務(wù)領(lǐng)域的第二大軍工企業(yè)，其國防地位與綜合能力僅次于洛馬公司。波音公司宇航防務(wù)業(yè)務(wù)集中于防務(wù)、太空與安全分公司，包括軍用飛機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與太空系統(tǒng)、全球服務(wù)與保障3個事業(yè)部。2014年，在火箭、導(dǎo)彈、航天器、航空、前沿技術(shù)以及對外合作方面的重要成果值得關(guān)注。

波音公司2014年火箭與導(dǎo)彈系統(tǒng)主要進(jìn)展

1　運(yùn)載火箭與導(dǎo)彈系統(tǒng)

2014年，波音公司正式成為美國航空航天局（NASA）深空探測火箭“航天發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）的主承包商，并啟動了未來科學(xué)探測任務(wù)：一是木衛(wèi)二任務(wù)，預(yù)計(jì)2022年發(fā)射，2024年到達(dá)，探測冰殼表面下可能存在的大量涌動的液態(tài)水；二是木星特洛伊（Trojan）小行星任務(wù)，用10年時間分別將3.97t、7.59t有效載荷送至小行星探測木星星系；三是土星任務(wù)，4年內(nèi)將有效載荷送至土星進(jìn)行大氣探測；四是彗星67P/楚留莫夫-格拉西門克（簡稱67P彗星）采樣返回任務(wù)，任務(wù)往返共用11年，其中有效載荷彗星探測用時26個月；五是日地拉格朗日點(diǎn)2（L2）任務(wù)，將直徑8m的單片空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射至L2點(diǎn)，飛行時間為100天，若用其他火箭則需要多次發(fā)射至目的地，再進(jìn)行鏡片的拼裝。

美國空軍大約平均每年組織波音公司團(tuán)隊(duì)試射一次民兵－3導(dǎo)彈，及時驗(yàn)證戰(zhàn)備值班性能。2014年，空軍授予波音公司490萬美元合同，在空軍小山試驗(yàn)場用新的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)（GDAS）測試在輻射、振動、電磁環(huán)境下對民兵－3導(dǎo)彈導(dǎo)航系統(tǒng)工作的影響；還授予波音公司4680萬美元合同，明確波音公司成為民兵－3核心導(dǎo)航系統(tǒng)NS50的唯一一家供應(yīng)商，并提供維護(hù)與服務(wù)。

波音公司從2001年開始即作為美國陸基中段防御系統(tǒng)主承包商，到2004年開始正式運(yùn)行。2008年至2014年底共進(jìn)行了3次試驗(yàn)，都以失敗告終。2013年的失敗是由于大氣層外殺傷飛行器電池設(shè)計(jì)問題，使其未能與助推器正常分離。

美國導(dǎo)彈防御局與以色列國防部聯(lián)合完成了箭頭－3攔截導(dǎo)彈的第二次飛行試驗(yàn)。該導(dǎo)彈由波音公司與以色列宇航工業(yè)公司導(dǎo)彈與太空分部聯(lián)合研制。此次試驗(yàn)從以色列國內(nèi)靶場發(fā)射，飛行終點(diǎn)為地中海上空。2013年進(jìn)行的首次飛行試驗(yàn)也取得了成功，但距離作戰(zhàn)水平尚遠(yuǎn)。

裝配中的GPS-2F-5

波音公司2014年航天器主要進(jìn)展

2　航天器

2014年，波音公司軍用衛(wèi)星僅有一項(xiàng)取得較大進(jìn)展，即GPS－2F衛(wèi)星，保持著快速而穩(wěn)健的生產(chǎn)節(jié)奏。該衛(wèi)星是美國第4代GPS系統(tǒng)，擁有更先進(jìn)的原子鐘和抗干擾能力，還增加了第3個L5頻段的民用信號。其中，GPS－2F－5和6由德爾他－4火箭發(fā)射，GPS－2F－7和8由宇宙神－5火箭發(fā)射。

波音公司太空情報部門研制的“天基空間監(jiān)視系統(tǒng)”（SBSS），通過其天基優(yōu)勢與機(jī)載探測器的快速轉(zhuǎn)動能力，相比于以往以地基觀測器為主的觀測模式，觀測數(shù)量提高了5倍?！疤旎臻g監(jiān)視系統(tǒng)”由波音公司與鮑爾宇航公司（Ball）聯(lián)合設(shè)計(jì)研制，2010年交付了首顆衛(wèi)星。目前，波音公司繼續(xù)履行空軍合同，負(fù)責(zé)提升地面與機(jī)載的信息處理能力。

商業(yè)衛(wèi)星方面，“502鳳凰”（502 Phoenix）小衛(wèi)星發(fā)射后，HySpecIQ公司負(fù)責(zé)全球民用與商業(yè)市場管理與銷售，如：石油、天然氣、采礦、農(nóng)業(yè)等行業(yè)，波音公司專門負(fù)責(zé)為美國國防部、情報機(jī)構(gòu)以及國際客戶提供軍事相關(guān)服務(wù)；國際移動衛(wèi)星－5 （Inmarsat-5）最大的應(yīng)用服務(wù)商是歐洲阿斯特留姆公司，未來該公司將利用國際移動衛(wèi)星－5星座向整個歐洲政府與海事部門提供應(yīng)用服務(wù)，進(jìn)而擴(kuò)展至全球工業(yè)部門。

續(xù) 表

CST-100與“國際空間站”對接示意圖

3　前沿技術(shù)

2014年，波音公司在航天防務(wù)領(lǐng)域研發(fā)的前沿技術(shù)主要涉及激光武器、新概念航空器、空天飛行器、先進(jìn)技術(shù)衛(wèi)星，進(jìn)展比較順利。

空天飛行器

在美國國防高級研究計(jì)劃局試驗(yàn)性空天飛機(jī)-1 （XS－1），的第一階段研制中，波音公司取得了400萬美元的初始設(shè)計(jì)合同。波音公司幻影工廠設(shè)計(jì)的方案是一子級可重復(fù)使用，火箭攜帶上面級，可將1.361～2.268t小型衛(wèi)星送至近地球軌道，并通過高效的地面設(shè)施快速維修返回的一子級，減少下次發(fā)射前的準(zhǔn)備時間。美國國防高級研究計(jì)劃局計(jì)劃2015年進(jìn)行第二階段競標(biāo)，進(jìn)而授予生產(chǎn)合同，制造飛行器并進(jìn)行飛行演示。

X－37B經(jīng)過674天在軌飛行，成功返回并在美國范登堡空軍基地著陸。至此，美國空軍快速能力辦公室與范登堡空軍基地第30太空聯(lián)隊(duì)聯(lián)合管理的3次X－37B入軌飛行演示都取得了成功，共經(jīng)歷了1367天。波音公司計(jì)劃在2015年再進(jìn)行一次X－37B試飛。

先進(jìn)技術(shù)衛(wèi)星

波音公司取得美國空軍太空與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心6個月合同，設(shè)計(jì)在商業(yè)衛(wèi)星上搭載科學(xué)觀測有效載荷的方案，載荷命名為“對流層污染排放監(jiān)測有效載荷”（TEMPO），用于測量北美上空的大氣污染情況，未來將搭載于商業(yè)衛(wèi)星上發(fā)射入軌。此種方式可以說對美國政府部門與波音公司航天系統(tǒng)部門都帶來益處，能夠以快速、簡易、廉價的方式在軌道監(jiān)測，而不用單獨(dú)制造并發(fā)射一顆整星。

4　對外合作

2014年，波音公司宇航防務(wù)對外合作形式多樣，按照合作目標(biāo)與效果可分為三類。

加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力

波音公司與美國root9 B技術(shù)公司建立合作關(guān)系，聯(lián)合進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全訓(xùn)練與仿真，幫助識別雙方網(wǎng)絡(luò)體系中存在的缺陷，提高威脅反應(yīng)能力。root9B技術(shù)公司成立于2011年，雖然時間不長，但擁有世界級的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練能力，服務(wù)于政府客戶與商業(yè)客戶。波音公司原有的客戶未來將充分體驗(yàn)root9B公司的訓(xùn)練系統(tǒng)以及120項(xiàng)相關(guān)課程。

收購了美國馬里蘭州的文圖拉方案公司加入到波音公司網(wǎng)絡(luò)與太空系統(tǒng)分部，擁有140名員工，主要業(yè)務(wù)是為政府提供軟、硬件信息安全服務(wù)。

波音公司在新加坡建立了在美國以外的首個網(wǎng)絡(luò)分析中心，將配備網(wǎng)絡(luò)專家開展分析工作，作為波音公司在亞太地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)研發(fā)中心以及產(chǎn)業(yè)合作伙伴、客戶、科研機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新的平臺，為該地區(qū)客戶帶來先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全能力。

占領(lǐng)地區(qū)防務(wù)市場

在兩年一度的范堡羅航展上，波音公司與非洲最大的私人宇航防務(wù)公司派拉蒙集團(tuán)建立合作關(guān)系，聯(lián)合開發(fā)以非洲為主的防務(wù)市場，包括邊境安全、反海盜、救災(zāi)與人道主義援助。派拉蒙集團(tuán)成立于1994年，為全球30多個國家的政府防務(wù)部門提供服務(wù)，并且一直在研究如何與外部優(yōu)質(zhì)軍工企業(yè)建立合作關(guān)系，提升非洲防務(wù)工業(yè)能力，最終確定了與波音公司合作。目前計(jì)劃應(yīng)用的主要項(xiàng)目是波音公司的旋翼飛機(jī)、無人機(jī)與保障服務(wù)，以及派拉蒙集團(tuán)的地面車輛、宇航系統(tǒng)等。

在與意大利軍事供應(yīng)商海德意大利公司簽署的合作協(xié)議中，波音公司將提供網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)分析工具、大數(shù)據(jù)分析服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與仿真平臺等，從而保護(hù)意大利國家信息安全；海德意大利公司提供意大利的國內(nèi)市場資源、信息技術(shù)專家，以及與國內(nèi)政府、國防部門的合作關(guān)系。海德意大利公司一直致力于為意大利政府與防務(wù)客戶提供網(wǎng)絡(luò)安全方案，如數(shù)據(jù)、設(shè)施等。

波音公司在2014年同時與丹麥的6家防務(wù)公司建立了協(xié)議合作關(guān)系，加強(qiáng)宇航防務(wù)制造、保障、軟件、仿真等能力，服務(wù)于波音公司重要的商業(yè)與軍事裝備，如F/A－18“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)等。波音公司可為這6家丹麥公司提供多樣化的產(chǎn)品、服務(wù)、技術(shù)與供應(yīng)鏈，開拓更廣闊的市場。據(jù)丹麥一家經(jīng)濟(jì)咨詢公司研究表明，此次合作將為丹麥帶來1萬個工作崗位，在20年內(nèi)為丹麥GDP增加60億克朗。

聯(lián)合挖掘新業(yè)務(wù)

針對國際移動衛(wèi)星－5，波音公司在2014年分三步開發(fā)了新的商業(yè)機(jī)遇。首先是波音公司研制的首顆國際移動衛(wèi)星－5在2013年12月發(fā)射入軌，2014年初完成在軌測試；第二步是在2014年3月與擁有政府和商業(yè)應(yīng)用資源的美國TrustCom公司建立合作關(guān)系，同時還取得了銷售國際移動衛(wèi)星公司“全球快訊”網(wǎng)絡(luò)服務(wù)衛(wèi)星帶寬的權(quán)限；第三步是在2014年7月，將國際移動衛(wèi)星－5通信帶寬轉(zhuǎn)售給了美國政府用于Ka頻段軍事通信。此次帶寬轉(zhuǎn)售是波音公司的首次商業(yè)衛(wèi)星帶寬交易，未來會將更多的衛(wèi)星帶寬推向市場，解決日益增長的衛(wèi)星通信需求，同時也反映出美國商業(yè)衛(wèi)星在軍用方面較強(qiáng)的可應(yīng)用性。

為進(jìn)一步挖掘太空技術(shù)應(yīng)用潛力，波音公司與美國液體機(jī)器人公司（Liquid Robotics）簽署協(xié)議，聯(lián)合開發(fā)、研制、運(yùn)用海事裝備與服務(wù)，打造太空與海上技術(shù)相結(jié)合的一體化能力。液體機(jī)器人公司是制造海上無人設(shè)備的世界領(lǐng)先企業(yè)，擁有海上搭載傳感器聯(lián)網(wǎng)工作的無人設(shè)備編隊(duì)。其中，“波浪滑翔機(jī)”（Wave Glider）海上信息采集無人系統(tǒng)可依靠太陽能在海面持續(xù)工作1年以上，直接通過衛(wèi)星向地面或船只傳輸數(shù)據(jù)，并且可在海上定點(diǎn)駐留或移動，使海上數(shù)據(jù)收集與監(jiān)測更加安全、廉價，有助于打造新型海洋觀測模式。雙方初期合作重點(diǎn)將是反潛作戰(zhàn)、海域感知、海洋防務(wù)等業(yè)務(wù)。

5　啟示

保持傳統(tǒng)航天防務(wù)系統(tǒng)的測試、改裝工作，挖掘民用航天市場與新概念航天技術(shù)的研發(fā)潛力

2014年，波音公司在航天防務(wù)領(lǐng)域開展了大量測試、改裝工作，如：民兵－3、“航天發(fā)射系統(tǒng)”、陸基中段防御系統(tǒng)、B－52和B－1轟炸機(jī)等，實(shí)現(xiàn)舊系統(tǒng)的性能提升。大部分傳統(tǒng)航天系統(tǒng)往往技術(shù)成熟，且規(guī)模大、成本高，不宜輕易搞顛覆性替代，但同時系統(tǒng)任務(wù)模式已基本固定，利潤空間也逐漸變得非常有限。因此，傳統(tǒng)航天防務(wù)系統(tǒng)未來發(fā)展路徑主要以延長服役期限、升級個別部件、保持安全性與穩(wěn)定性為主。

與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，新的民用航天市場潛力巨大，業(yè)務(wù)利潤率高，是波音公司未來經(jīng)營創(chuàng)收的新增長點(diǎn)，是提高經(jīng)營利潤與凈收入的重要動力。其中，可重復(fù)使用的X－37B與XS－1試驗(yàn)型空天飛機(jī)、激光武器、高低速兼具的“幻影雨燕”飛機(jī)等，不但大大降低航天系統(tǒng)任務(wù)成本，還將為軍方作戰(zhàn)模式帶來顛覆性的改變，是美國“抵消戰(zhàn)略”與“非對稱”制衡國家戰(zhàn)略下最易得到投資的創(chuàng)新方向；可大大減少化學(xué)推進(jìn)劑的世界首對純電推進(jìn)衛(wèi)星，可實(shí)現(xiàn)軍、民、商共用一星的寄宿衛(wèi)星技術(shù)，首例轉(zhuǎn)售原有衛(wèi)星帶寬的業(yè)務(wù)模式等，實(shí)現(xiàn)了將航天系統(tǒng)能力在民用或商業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行極富創(chuàng)新性的研發(fā)與市場挖掘，以深度軍民融合方式，從全球市場爭取經(jīng)濟(jì)效益，為軍工企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)營利潤，提高生存力。

與大量國內(nèi)外中小型公司合作，開放式地利用外部先進(jìn)技術(shù)，有利于提高技術(shù)實(shí)力與全球影響力

波音公司對外合作可以說是極具廣泛性的。無論對方的規(guī)模大小、業(yè)務(wù)是軍用或非軍用、國內(nèi)或國外、政府或非政府，只要是宇航防務(wù)或民用領(lǐng)域發(fā)展所需，符合公司業(yè)務(wù)布局與技術(shù)戰(zhàn)略，波音公司都會建立深度合作關(guān)系。合作對象可能是擁有上百人的私營公司，也可能是大型上市集團(tuán)的子公司，或者是經(jīng)濟(jì)并不發(fā)達(dá)的某個地區(qū)，亦或者是純粹的民用業(yè)務(wù)公司，都以合作價值為標(biāo)準(zhǔn)，如：外部產(chǎn)品集成、外部技術(shù)引進(jìn)、內(nèi)外市場融合、外部市場搶占等。

同時還應(yīng)看出，波音公司2014年開展的很多合作往往建立在多年來往的基礎(chǔ)上，由淺入深，在某個契機(jī)或需求下順理成章地走向深度合作。因此，軍工企業(yè)有必要深入研究外部合作實(shí)施路徑，持續(xù)積累多元化外部關(guān)系，在更廣泛的市場上對優(yōu)質(zhì)技術(shù)與產(chǎn)品持開放接納的姿態(tài)，做到兼容并蓄，有效壯大宇航防務(wù)實(shí)力。

重視并以多種方式打造、驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與能力

波音公司與美國各大宇航防務(wù)公司一直都擁有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全能力，將其融入了宇航防務(wù)裝備能力體系當(dāng)中。2014年，波音公司以資產(chǎn)收購、對外國防支援、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中心建設(shè)等方式，打造并驗(yàn)證大數(shù)據(jù)應(yīng)用、分析工具應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)仿真訓(xùn)練等能力，不僅能夠補(bǔ)充公司自身的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)序列與產(chǎn)品組合，還可以通過廣泛實(shí)踐，驗(yàn)證公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案與網(wǎng)絡(luò)平臺是否能夠真正發(fā)揮國防安全保障作用，從而有針對性地進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，提高實(shí)際應(yīng)用價值。

XS-1試驗(yàn)型空天飛機(jī)

Research Report On 2014 Boeing Aerospace & Defense Development And Expansion