2016年波音公司航天發(fā)展?fàn)顩r研究

張京男 袁常華 王東偉 （中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院）

2016年波音公司航天發(fā)展?fàn)顩r研究

2016 Boeing Aerospace Development Research

張京男 袁常華 王東偉 （中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院）

2016年，美國(guó)波音公司航天領(lǐng)域發(fā)展主要體現(xiàn)在運(yùn)載火箭、衛(wèi)星研制與部署、飛船研制等方面，主要是軍用與商業(yè)領(lǐng)域，但總體而言，發(fā)展力度明顯不足。

1 運(yùn)載火箭與戰(zhàn)略導(dǎo)彈

2016年，波音公司的德爾他－4（Delta－4）運(yùn)載火箭共進(jìn)行了4次發(fā)射，都是執(zhí)行軍用發(fā)射任務(wù)，其中一次為“一箭雙星”。

2016年，在美國(guó)空軍主導(dǎo)下，波音公司研制的民兵－3（Minuteman－3）戰(zhàn)略導(dǎo)彈在范登堡空軍基地共進(jìn)行了3次試射，時(shí)間分別為2月21日、2月26日與9月5日，均命中太平洋中西部的馬紹爾群島夸賈林環(huán)礁目標(biāo)地，例行試驗(yàn)用于驗(yàn)證導(dǎo)彈系統(tǒng)性能和備戰(zhàn)狀態(tài)。美國(guó)米諾特空軍基地的全球打擊司令部飛行員和使用機(jī)載發(fā)射控制系統(tǒng)的戰(zhàn)略作戰(zhàn)中隊(duì)都參與了導(dǎo)彈試射。

波音公司德爾他－4運(yùn)載火箭發(fā)射情況

波音公司在國(guó)家戰(zhàn)略威懾裝備方面，面臨著非常嚴(yán)峻的形勢(shì)，雖然長(zhǎng)期保持著對(duì)老化的民兵－3戰(zhàn)略導(dǎo)彈維護(hù)與主承包商角色，但未來可能有所改變。美國(guó)空軍在2016年7月29日公開發(fā)布了征求建議書，選擇新的供應(yīng)商，計(jì)劃到2044年，開發(fā)部署新的陸基戰(zhàn)略威懾（GBSD）洲際彈道導(dǎo)彈替代服役時(shí)間過長(zhǎng)的民兵－3戰(zhàn)略導(dǎo)彈；開發(fā)部署新的遠(yuǎn)程防區(qū)外（LRSO）核巡航導(dǎo)彈替代波音公司研制的AGM－86B空射巡航導(dǎo)彈。其中，陸基戰(zhàn)略威懾洲際彈道導(dǎo)彈項(xiàng)目30年合同價(jià)值高達(dá)620億美元，遠(yuǎn)程防區(qū)外核巡航導(dǎo)彈項(xiàng)目預(yù)計(jì)在200億～300億美元之間。目前，波音公司、洛馬公司和諾格公司都在全力爭(zhēng)取成為空軍這兩大項(xiàng)目的總承包商，波音公司最為積極，希望爭(zhēng)取陸基戰(zhàn)略威懾洲際彈道導(dǎo)彈項(xiàng)目前期的技術(shù)成熟度與風(fēng)險(xiǎn)降低（TMRR）合同。但波音公司形勢(shì)并不樂觀，受此影響，波音公司股票價(jià)格當(dāng)天下跌了1.2%，而洛馬公司股票上漲了0.85%，諾格公司股票上漲了0.9%。

2 衛(wèi)星與飛船

“史詩(shī)”系列衛(wèi)星

2016年1月，波音公司為國(guó)際通信衛(wèi)星公司研制的國(guó)際通信衛(wèi)星－29e（Intelsat－29e），由阿里安－5（Ariane－5）火箭成功發(fā)射。該衛(wèi)星是波音公司為國(guó)際通信衛(wèi)星公司研制的6顆“史詩(shī)”（Epic）系列衛(wèi)星的首顆，基于波音衛(wèi)星系統(tǒng)－702MP（BSS－702MP）平臺(tái)設(shè)計(jì)。

國(guó)際通信衛(wèi)星－29e獨(dú)特之處在于可實(shí)現(xiàn)任意帶寬變化下的網(wǎng)絡(luò)連接，衛(wèi)星在服務(wù)于特定區(qū)域時(shí)，可隨時(shí)進(jìn)行數(shù)字化重新定向，服務(wù)于對(duì)衛(wèi)星通信需求量更大的區(qū)域，從而使衛(wèi)星在壽命期間避免浪費(fèi)帶寬，讓衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商針對(duì)不斷變化的國(guó)際通信市場(chǎng)，調(diào)整寬帶服務(wù)區(qū)位，獲得更多的經(jīng)營(yíng)收益。

第二顆“史詩(shī)”系列衛(wèi)星國(guó)際通信衛(wèi)星－33e于2016年8月發(fā)射。截至2016年底，國(guó)際通信衛(wèi)星公司已向波音公司共計(jì)訂購(gòu)了40顆衛(wèi)星。

GPS－2F衛(wèi)星

2016年2月，第12顆GPS－2F衛(wèi)星由宇宙神－5（Atlas－5）火箭成功發(fā)射，波音公司為美國(guó)空軍完成了所有GPS－2F衛(wèi)星的研制與部署工作。發(fā)射后大約3h23min，衛(wèi)星被送入高19300km的中高地球軌道，隨后獲得衛(wèi)星入軌信號(hào)。在完成1個(gè)月的在軌測(cè)試后，該衛(wèi)星正式進(jìn)入服役期，這也是波音公司向美國(guó)空軍在軌交付的第50顆GPS衛(wèi)星。首顆GPS－2F衛(wèi)星已于2010年5月27日發(fā)射，12顆衛(wèi)星發(fā)射均取得成功。

GPS－2F衛(wèi)星服役期12年，可在軌進(jìn)行軟件上傳與更新，增加了L5信道用于生命安全運(yùn)輸，并增強(qiáng)了民用信號(hào)功率。

墨西哥衛(wèi)星－2通信衛(wèi)星

2016年8月，波音公司正式向墨西哥政府通信與運(yùn)輸部交付了基于在軌的墨西哥衛(wèi)星－2（Mexsat－2，即Morelos－3）的通信系統(tǒng)。在這之前與發(fā)射之后的10個(gè)月里，波音公司進(jìn)行了正式運(yùn)營(yíng)前的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試與驗(yàn)證。這些測(cè)試包括基于3G+服務(wù)的話音通話、一鍵通話（PTT）、網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議、資產(chǎn)跟蹤、語音信箱、文字消息，測(cè)試終端放置于艦艇、飛機(jī)、車輛、手持設(shè)備與固定站點(diǎn)等平臺(tái)。

整個(gè)墨西哥衛(wèi)星－2網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)由墨西哥電信公司代表政府運(yùn)營(yíng)，可向墨西哥全國(guó)范圍提供高速的數(shù)據(jù)與話音通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，涵蓋了之前無通信服務(wù)的地區(qū)，為陸地、海洋、航空領(lǐng)域的終端設(shè)備提供3G+話音與數(shù)據(jù)服務(wù)，服務(wù)于國(guó)家安防、民用與人道主義救助。

波音公司在該項(xiàng)目中采取“一站式”服務(wù)，提供從衛(wèi)星制造到網(wǎng)絡(luò)測(cè)試完畢等一整套產(chǎn)品與配套服務(wù)，主要包括2顆衛(wèi)星[墨西哥衛(wèi)星－1在2015年由俄羅斯質(zhì)子－M（Proton－M）火箭發(fā)射失敗墜毀]、2個(gè)網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星控制站，以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行流程與初級(jí)用戶終端，并保障后期該系統(tǒng)服務(wù)于墨西哥整個(gè)國(guó)家的可靠性。

GiSAT－1

2016年9月，波音公司宣布將為全球IP公司研制一顆基于波音衛(wèi)星系統(tǒng)－702衛(wèi)星平臺(tái)的Ka頻段高通量衛(wèi)星（HTS），命名為GiSAT－1，該衛(wèi)星攜帶新型數(shù)字化有效載荷，通信容量是之前數(shù)字化載荷的2倍。全球IP公司位于北美洲開曼群島，是一家2016年新成立的私營(yíng)公司，從事衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)。

GiSAT－1計(jì)劃于2019年正式服役，將為撒哈拉以南的非洲地區(qū)提供流媒體、數(shù)字廣播以及各類通信服務(wù)，覆蓋35個(gè)國(guó)家，涉及7.5億用戶，帶寬達(dá)到150Gbit/s，運(yùn)行時(shí)在歐洲有10個(gè)網(wǎng)關(guān)，在非洲也有多個(gè)網(wǎng)關(guān)。該衛(wèi)星的特色在于通過重新配置星上處理器，衛(wèi)星上數(shù)字化有效載荷可實(shí)現(xiàn)在不同位置向不同的波束播報(bào)不同的信道，從而為廣播公司、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）提供更好的通信網(wǎng)絡(luò)，為終端用戶提供高速率、低成本、本地內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

寬帶全球衛(wèi)星通信－8

2016年12月7日，寬帶全球衛(wèi)星通信－8由德爾他－4M+（5,4）運(yùn)載火箭成功發(fā)射入軌。該衛(wèi)星是在過去的基礎(chǔ)上使用了領(lǐng)先的商業(yè)數(shù)字電路技術(shù)，可提供近2倍于之前衛(wèi)星的通信帶寬，滿足美國(guó)高速率全球軍用通信。與此同時(shí)，美國(guó)政府也能夠在寬帶全球衛(wèi)星通信－7～10的衛(wèi)星研制中，通過固定價(jià)格購(gòu)買合同與商業(yè)化模式，節(jié)省超過1.5億美元。而波音公司能在每1顆新的“寬帶全球衛(wèi)星通信”中大力降低單位成本，提高軍用衛(wèi)星的效費(fèi)比。

目前，波音公司共有10顆“寬帶全球衛(wèi)星通信”訂單。近2年發(fā)展過程中，波音公司增加衛(wèi)星寬帶，引入方向可控、波形可調(diào)的波束，可定向于熱點(diǎn)地區(qū)，并發(fā)展了電推進(jìn)衛(wèi)星，并實(shí)現(xiàn)“一箭雙星”發(fā)射。未來的寬帶全球衛(wèi)星通信－9將采用國(guó)際合作投資研制，投資方包括美國(guó)、加拿大、丹麥、盧森堡、荷蘭、新西蘭等，計(jì)劃于2017年發(fā)射。

“星際客船”

波音公司研制的“星際客船”（Starliner）將在2017年進(jìn)行無人飛行試驗(yàn)，在2018年進(jìn)行首次“國(guó)際空間站”載人飛行，目前共有4名在訓(xùn)航天員。通過5年的研制，目前共有4艘“星際客船”正在生產(chǎn)準(zhǔn)備交付，每架可進(jìn)行10次空間站往返飛行，后續(xù)再造的架次將僅用于試驗(yàn)。

2016年1月，美國(guó)航空航天局（NASA）兩名航天員在波音公司試用了其研制的“星際客船”訓(xùn)練艙控制系統(tǒng)，即航天員單項(xiàng)任務(wù)訓(xùn)練系統(tǒng)。波音公司還將研制一套沉浸式、高仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，將在2017年早期運(yùn)往位于休斯頓的約翰遜航天中心。航天員隨后也將到達(dá)約翰遜航天中心，與所有任務(wù)指揮人員在波音公司研制的訓(xùn)練系統(tǒng)中進(jìn)行任務(wù)測(cè)試，準(zhǔn)備2017年首飛。

按照計(jì)劃，2016年波音公司已著手開始對(duì)“星際客船”進(jìn)行大量試驗(yàn)，包括承受發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火以及發(fā)射、升空與再入時(shí)經(jīng)受的壓力、震動(dòng)、高溫等極限狀態(tài)，觀察飛船的耐受能力；在墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)，用氣球掛載一個(gè)“星際客船”樣品，在11.2km高空釋放墜落，并打開降落傘與安全氣囊，從而測(cè)試著陸性能?！靶请H客船”與太空探索技術(shù)公司“龍”（Dragon）飛船外形與設(shè)計(jì)理念相似，不同的是，“星際客船”將在陸地著地，而不是海上。

3 商業(yè)行為

在NASA“小型公司發(fā)展計(jì)劃”下與堡壘技術(shù)公司合作

7月，波音公司與美國(guó)堡壘技術(shù)公司在NASA的“導(dǎo)師-學(xué)徒”（Mentor-Protégé）計(jì)劃下簽署了協(xié)議，波音公司幫助堡壘技術(shù)公司在宇航市場(chǎng)上發(fā)展技術(shù)并尋找機(jī)遇。在未來的18個(gè)月里，波音公司將與堡壘技術(shù)公司聯(lián)合從事“星際客船”項(xiàng)目，并開展其他方向的制造、市場(chǎng)與業(yè)務(wù)拓展工作。

向小型公司授予2億美元合同從事“國(guó)際空間站”工作

2016年上半年財(cái)年，波音公司作為“國(guó)際空間站”項(xiàng)目的主承包商，向美國(guó)多家小型公司共授予了2億美元合同從事未來“國(guó)際空間站”工作，合同期限為2016年10月－2020年9月。這些小公司從事工程設(shè)計(jì)、信息技術(shù)、軟件開發(fā)、任務(wù)保障等工作。

在政府2016上半年財(cái)年，波音公司從690個(gè)供應(yīng)商處共計(jì)購(gòu)買了約7.54億美元的產(chǎn)品與服務(wù)，用于“國(guó)際空間站”、商業(yè)載人項(xiàng)目與“航天發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）火箭等太空項(xiàng)目，其中約2.11億美元用于小型的、多樣化公司。波音公司正在通過特定方向開發(fā)、NASA“導(dǎo)師-學(xué)徒”計(jì)劃和常規(guī)合作等方式，強(qiáng)化將公司資源用于美國(guó)小企業(yè)培養(yǎng)與發(fā)展。

4 總結(jié)

航天防務(wù)項(xiàng)目后勁不足，競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)加劇

2016年，波音公司戰(zhàn)略導(dǎo)彈主承包商地位有可能因?yàn)槊绹?guó)空軍的新型陸基戰(zhàn)略威懾洲際彈道導(dǎo)彈計(jì)劃而動(dòng)搖，洛馬公司與諾格公司都在競(jìng)爭(zhēng)之列。而在航天防務(wù)新領(lǐng)域方面，波音公司也缺少新發(fā)展方向，缺少國(guó)際市場(chǎng)支撐。近年來，面對(duì)洛馬公司、諾格公司、太空探索技術(shù)公司等多方力量在航天與防務(wù)項(xiàng)目方面的發(fā)展勢(shì)頭，使波音公司在2016年相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)與拓展表現(xiàn)乏力，迫切需要鞏固作為重要國(guó)防支柱的角色?？梢钥闯?，在美國(guó)宇航及防務(wù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈的態(tài)勢(shì)下，承包商無論規(guī)模大小，都需要不斷開拓與創(chuàng)新，才能保持領(lǐng)先地位。

商業(yè)性飛船與衛(wèi)星成為波音公司發(fā)展重點(diǎn)

波音公司當(dāng)前在航天領(lǐng)域的重點(diǎn)是“星際客船”項(xiàng)目?！靶请H客船”將于2018年完成載人空間站任務(wù)，因從未執(zhí)行過空間站任務(wù)，在能力進(jìn)度上暫時(shí)落后于太空探索技術(shù)公司的“龍”飛船，因此迫切需要波音公司在時(shí)間進(jìn)度內(nèi)打造出高可靠性的“星際客機(jī)”。波音公司在2016年主要有3項(xiàng)商業(yè)衛(wèi)星開發(fā)與部署，即：國(guó)際通信衛(wèi)星－29e、墨西哥衛(wèi)星－2與GiSAT－1，分別面向大型衛(wèi)星服務(wù)供應(yīng)商、國(guó)外政府與小型公司。波音公司認(rèn)為，近年來國(guó)際商業(yè)航天市場(chǎng)中，商業(yè)衛(wèi)星的性能不斷增加，在軌靈活性不斷改進(jìn)，衛(wèi)星客戶更加多元化，終端客戶更加普遍，服務(wù)類型更加高端。其中，波音公司的GiSAT－1計(jì)劃僅是銷售于一家2016年新成立的初創(chuàng)公司，可以看出，波音公司對(duì)商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)客戶的挖掘力度與高度的期望值。

大力挖掘小型技術(shù)公司對(duì)自身大型系統(tǒng)能力的作用

與小型技術(shù)公司合作開發(fā)大型系統(tǒng)工程是美國(guó)大型航天防務(wù)公司一貫的做法。2016年，波音公司在NASA“小型公司發(fā)展計(jì)劃”的支持下，進(jìn)一步發(fā)展了與小型技術(shù)公司的深度合作，將其技術(shù)能力融入國(guó)家級(jí)大型航天防務(wù)系統(tǒng)工程中。波音公司將堡壘技術(shù)公司作為開發(fā)“星際客船”項(xiàng)目的重要伙伴，并將大量資金投入在各領(lǐng)域小型技術(shù)公司，服務(wù)于NASA的“星際客船”、“國(guó)際空間站”、“航天發(fā)射系統(tǒng)”運(yùn)載火箭等國(guó)家項(xiàng)目，同時(shí)還完成了一次收購(gòu)，將具有先進(jìn)自主化技術(shù)的流體機(jī)器人公司納入波音公司技術(shù)體系。NASA和波音公司的一系列相關(guān)舉措對(duì)美國(guó)航天防務(wù)領(lǐng)域的工業(yè)發(fā)展、科技帶動(dòng)、供應(yīng)體系等將具有重要意義。