舉國模式和馬斯克模式之外火箭研發(fā)是否還有第三種模式？

+ 沈淮 李剛

航天發(fā)展，動力先行?？煽慷鴱姶蟮幕鸺侨魏螄摇⑷魏纹髽I(yè)搞航天的前提條件，也是所有航天產業(yè)生態(tài)體系得以產生和發(fā)展的起點。

火箭是工程科學的產物，要想把它造出來，自有規(guī)律可循，也就是所謂的研發(fā)模式。世界航天到目前為止，可以提煉出兩種主要的火箭研發(fā)模式。

一、火箭研發(fā)的舉國模式和馬斯克模式

第一種是各個航天國家普遍采用的舉國模式，由國家航天局或軍事航天機構出面，采用國家采購和裝備采購的模式，要求航天承包商按自己的要求研制火箭，如果需要跨行業(yè)協(xié)調分系統(tǒng)、部件組件和元器件，國家也會出面積極組織，對于那些需要攻關的新技術、新器件，國家會通過各種專項，撥出?？罴右灾С帧彝瑯訒ρ兄七^程、關鍵分系統(tǒng)和大型試驗做嚴格管控，確保進度和方案受控。

第二種就是馬斯克模式。商業(yè)航天企業(yè)根據(jù)市場需求，自主決定研制什么樣的火箭、如何研制火箭，以及花多少研制經費。無論政府用戶還是商業(yè)用戶，僅需要提出需求并且考察產品性能，然后購買發(fā)射服務，對研發(fā)過程和分工協(xié)作并不過多介入。這種模式目前只有一個比較著名的成功案例，也就是馬斯克的太空探索技術公司（SpaceX）。

二、舉國模式的歷史局限性與馬斯克模式的國家局限性

1.舉國模式的利與弊

在航天業(yè)發(fā)展的前期，舉國模式的確解決了航天工業(yè)基礎和天基基礎設施有無的問題。這里不僅僅涉及帶有強烈國家競爭和國際政治意味的載人航天、登月、星際探索等板塊，也包括了氣象、電視廣播、通信和導航等服務領域。舉國體制還為航天科學和工程相關學科的建立起到了奠基作用，培育了宇航工業(yè)基礎和大批人才，解決了一大批原理性、基礎性的問題。對這一點，是應該做出正面評價和積極肯定的。

但是舉國模式也有自己的問題，因為花費的是國家資金，所以對技術方案的制定非常謹慎，對于顛覆性技術的采用往往采取保守態(tài)度，對型號失敗的容忍度也很低。

歷史上，只有在美蘇航天競爭的早期，才出現(xiàn)過敢于創(chuàng)新、不惜代價、不怕失敗這樣一個階段。在充滿刺激和狂熱的十余年里，人類先后突破了地球軌道衛(wèi)星、載人飛行、深空探索、月球登陸、空間站等里程碑。

但是當?shù)窃赂傎惤Y束之后，受到多種因素的影響，無論美國還是蘇聯(lián)，都放棄了在航天事業(yè)上的激進態(tài)度，開始轉向保守路線。這其中也有前期大量航天任務失敗帶來的影響。無論在哪一種社會制度下，耗資巨大的火箭和有效載荷打了水漂，對國家財政帶來的打擊都是非常沉重的。

從航天飛機項目開始，特別是美國空軍的擴展型一次性運載火箭（EELV）項目啟動之后，美國的火箭研制和發(fā)射進入了一個高成本階段，用戶直接介入供應商的研制工作，對每一枚火箭的關鍵質量流程全面跟蹤，新技術、新方案反復驗證評審。其中最典型的，就是美國正在研制的“航天發(fā)射系統(tǒng)（SLS）”火箭。這種超級火箭雖然雄心勃勃，但是剝開外殼，會發(fā)現(xiàn)里面裝著來自航天飛機的RS25發(fā)動機，技術可以追溯到上世紀70年代。即使如此，在國會的嚴厲問責之下，NASA也要為它設置復雜的試驗驗證流程。

保守和謹慎固然帶來了技術發(fā)展的穩(wěn)妥和成功率的保證，但同時也帶來了過度驗證和審查的低效率。這樣的機制和美、蘇制度中的一些弊病相結合，導致了更嚴重的缺陷。有些問題一直延續(xù)到今天，俄羅斯新一代火箭遲遲不能投入使用，美國SLS火箭耗資巨大卻一拖再拖，都是這類缺陷的真實寫照。

舉國體制帶來的優(yōu)勢固不待言，但隨著時代的發(fā)展和問題的顯現(xiàn)，特別是馬斯克的崛起，舉國體制的弊端也日益凸顯。一方面，發(fā)射成本居高不下的問題難以解決，另一方面，有些體制內火箭研制單位雖然清楚地知道自己在火箭上幾十年一直采用落后的技術，卻因為過分求穩(wěn)、求可靠，寧可付出運載火箭技術水平較低的代價，也不愿進行技術迭代。當然，世界上也存在著一個舉國模式+低發(fā)射成本的案例，那就是印度空間研究機構（ISRO）的極軌道運載火箭（PSLV），作為一種中小型火箭，其發(fā)射收費只有1500萬美元，單價可能比馬斯克還低。但這是建立在印度航天從業(yè)人員較低的工資水平和印度盧比低匯率基礎上的，根據(jù)國外媒體提供的數(shù)據(jù)，ISRO工程師的最高年薪大約是61.2萬盧比，折合人民幣5萬5千多元。顯然，靠從業(yè)人員低工資等方法來保持價格優(yōu)勢，絕不是可持續(xù)和真實的競爭力的體現(xiàn)。

2.在美國之外，馬斯克模式難以效仿

舉國模式之外，還有什么模式？到目前為止，唯一成功的第二種模式，就是馬斯克模式。

如果僅僅閱讀《鋼鐵俠是怎樣煉成的》這本書，我們會看到一個憑借一己之力顛覆互聯(lián)網支付模式、顛覆航天產業(yè)、顛覆汽車產業(yè)的英雄。然而，馬斯克不是神，不管他有多少想法和智慧，都需要天時地利人和來實現(xiàn)。應該認識到，馬斯克模式是美國經濟和產業(yè)發(fā)展邏輯的產物：有強大的國家航天局對民用產業(yè)的全力扶持，有資本市場上豐厚的商業(yè)資金，有人才市場上傳統(tǒng)宇航工業(yè)溢出的大量專業(yè)人士和取之不盡的管理人才，有資產市場上充足的航天發(fā)射、試驗基礎設施，上下游充足的配套產業(yè)，最后在產業(yè)終端，還有NASA兜底買單。

這樣的模式，并不是其他國家可以輕易效仿的。在這樣的背景下，美國遲早會出現(xiàn)一個乃至一批商業(yè)航天的成功者，不管是馬斯克還是其他人。不具備美國這樣的產業(yè)背景、資源和規(guī)則的國家或實體，都難以效仿這樣的模式。至少目前，歐洲、日本、俄羅斯都沒有出現(xiàn)馬斯克類型的商業(yè)航天企業(yè)家和太空探索技術公司這樣的商業(yè)發(fā)射企業(yè)。

三、中國能不能效仿馬斯克模式？

成就馬斯克模式所需要的要素，現(xiàn)階段的中國并不具備。

直接模仿馬斯克模式的嘗試已經被證明并不是那么成功。到目前為止，國內幾個以民營火箭公司身份出現(xiàn)的發(fā)射服務商，取得的進展都非常有限。市場和資本更多關注和期待另外一類潛力股公司。再看國外的私營火箭公司，除了馬斯克外，唯一能看到希望的就是火箭實驗室，但是這家公司專攻運載能力很小的火箭，把自己定位于邊緣市場，不具有普遍意義。至于貝索斯的藍色起源公司及其“新格倫”火箭，這位世界首富已經為自己的火箭夢想投入了幾十億美元，對商業(yè)航天的創(chuàng)業(yè)來說，參考意義不大，在其首飛之前，暫時不具備討論價值。

塑造出馬斯克模式那樣的商業(yè)火箭產業(yè)形態(tài)，需要哪些要素呢？

其實在上面的討論中已經給出了要點：市場、人才、配套產業(yè)和基礎設施、資本、政策。但在中國，上述條件或者不具備，或者不充分 ：

①中國沒有NASA這樣的機構，國家航天局和其他政府采購部門的采購更多地投向了傳統(tǒng)供應商，管理機構雖然樂于見到商業(yè)火箭公司的成功，但考慮到國家任務的緊迫性和可靠性，并沒有或者能夠像NASA那樣把天地運輸任務交給商業(yè)公司，商業(yè)星座雖然計劃甚多但實際發(fā)射量不多，暫時還難以支撐一個可持續(xù)發(fā)射的市場；

②中國沒有大型火箭公司重組導致的人才溢出，盡管還是有不少優(yōu)秀人才離來原單位，追求屬于自己的航天夢。其中不但有工程技術人員，還有曾經從事總體級科研管理的高層次人士。但總體和美國宇航工業(yè)收縮而導致的人才溢出規(guī)模相比，不可同日而語；

③中國航天領域沒有資產過剩和閑置的情況，無論是火箭試驗設施還是發(fā)射場、測控站，都處在繁忙的發(fā)射活動當中，不存在美國那種大型發(fā)射工位閑置多年的局面；

④沒有強大資本市場支撐，國內資本市場雖然比較活躍，但是無論資本規(guī)模還是對長周期高技術產業(yè)的興趣，都還是嚴重不足的，特別是缺乏商業(yè)航天的行業(yè)投資基金，迫使商業(yè)火箭公司在選擇投資時往往饑不擇食，缺乏長遠目光；

⑤在政策方面，國家雖然已經制定法規(guī)，允許商業(yè)火箭公司參與發(fā)射業(yè)務，但遠不如馬斯克得到的支持力度大。

四、混改——向高技術領域尋求第三種模式的靈感

既然如此，商業(yè)火箭公司就需要在舉國模式和馬斯克模式之外，尋找第三種模式，在中國的具體環(huán)境和產業(yè)基礎之上，發(fā)展自己的商業(yè)發(fā)射服務能力。

有沒有可能讓這第三種模式同時具備舉國模式和馬斯克模式的優(yōu)點呢？在20世紀90年代開始被提出的混合所有制改革，或許可以為我們提供新的思路。通過建立合理的所有制結構和企業(yè)管理架構，可以一方面充分利用國有企業(yè)、國有機構的技術成果和各類資源，另一方面發(fā)揮民營企業(yè)的靈活快捷優(yōu)勢，為商業(yè)火箭的發(fā)展開辟一條穩(wěn)健而快速的道路。

這并不僅僅是美好的愿望，在其他高技術領域，類似模式已經建立起來，并且在企業(yè)實際運行中證明了自己的可行性和優(yōu)越性。資本市場高度關注的中科系企業(yè)，就為我們提供了一系列案例。其中包括高速成長的北京中科寒武紀科技有限公司，以及一大批A股上市公司：機器人、中科曙光、福晶科技、奧普光電、中科三環(huán)、東方中科、中科信息、漢王科技、超圖軟件、天地科技、東寶生物等。這些企業(yè)基于中科院科研人員和研究所的技術成果，擁有明確的戰(zhàn)略方向和企業(yè)優(yōu)勢，以中科院本身的投資基金為牽引，吸引諸多國有資本和產業(yè)基金、券商資本以及其他商業(yè)資本進入，創(chuàng)始團隊擁有較大比例的公司股份。在管理上，這些企業(yè)能夠按照市場規(guī)律來實施各級決策，在研發(fā)、財務、招投標、定價、人力資源、知識產權、投融資、上市交易等方面實現(xiàn)真正的企業(yè)自主，中科院及其他國有持股方不會通過行政手段干預企業(yè)的運行。在技術和研發(fā)上，這些企業(yè)都得到了中科院相關院所的有力支持和成果轉化，拿出了受用戶歡迎的產品，達到了國內乃至世界先進水平，具有極強的競爭力和投資價值。其中相當一部分企業(yè)被投資界評為“獨角獸”。

在商業(yè)火箭領域，這樣的“第三種模式”能不能奏效？實際上，中國科學院已經開始了相關的實踐。2019年，中國科學院在力學所相關學科的基礎上，成立了一個新的機構——中科院空天飛行科技中心，同步成立了產業(yè)化平臺——北京中科宇航探索技術有限公司（簡稱“中科宇航”）。希望依托中科院自身的技術積累、空天科研需求、衛(wèi)星發(fā)射需求，以混合所有制企業(yè)的組織形式開展科研和市場工作，力求在火箭領域實現(xiàn)技術、管理與模式等的創(chuàng)新與突破，并首先在中科院體系內實現(xiàn)內循環(huán)。

自成立以來，空天飛行科技中心與中科宇航已經在反復嘗試體制內科研+公司化應用的模式，針對火箭的技術創(chuàng)新，提出關注總體設計，提升綜合性能，組合化設計，系列化發(fā)展，推動動力系統(tǒng)性能提升的技術路徑。并在很多具體技術領域實施了大膽嘗試，例如火箭冷氣分離技術、綜合電子、智能控制……等等。

2021年，中科宇航將實施首次火箭飛行。據(jù)公開資料顯示，首飛火箭ZK-1A為四級固體發(fā)動機構型，芯級直徑達2.65米，為目前國內最大直徑固體火箭，SSO運載能力為1.5噸，達到國內領先。并且，中科宇航正在同步研制固液混合及液體火箭型號。為此，他們與國內液體火箭動力技術專業(yè)團隊聯(lián)合成立了西安中科宇航動力技術有限公司，開展低成本商用液氧煤油發(fā)動機的研發(fā)。如果首飛箭取得成功并且表現(xiàn)出性能上的顯著優(yōu)勢，液體火箭研制順利，中科宇航將為世界航天貢獻一種全新的商業(yè)發(fā)射服務創(chuàng)業(yè)模式。

而這，也許將為商業(yè)航天開啟創(chuàng)新的第三種模式。