航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用的發(fā)展路徑研究

楊風霞等＊ /中國航天系統(tǒng)科學與工程研究院

航天技術(shù)轉(zhuǎn)化活動是航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。當前，我國航天技術(shù)轉(zhuǎn)化動力不足，效率較低，規(guī)模和效益有限，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平不高，其根本原因在于協(xié)同創(chuàng)新機制、轉(zhuǎn)化評估機制尚未建立，市場導向尚不明確，亟待系統(tǒng)謀劃布局航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用發(fā)展路徑?；诖耍瑢?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向與可轉(zhuǎn)化應用的航天技術(shù)融合，發(fā)展航天領域具有轉(zhuǎn)化潛力的創(chuàng)新性、顛覆性航天技術(shù)，提出航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用的重點工程和項目，著力解決航天技術(shù)轉(zhuǎn)化存在的突出矛盾和問題，引導航天技術(shù)更好地服務國防建設和經(jīng)濟建設雙重需要。

一、我國航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用現(xiàn)狀和問題

1.我國航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用現(xiàn)狀

（1）國家相關發(fā)展戰(zhàn)略和政策規(guī)劃鼓勵航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用

航天技術(shù)轉(zhuǎn)化是國家軍民結(jié)合的一部分，也是如今的大趨勢。為鼓勵航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用，國務院、軍委裝備部、國防科工局等國家部委相繼出臺系列政策法規(guī)和發(fā)展規(guī)劃。2015 年10 月，《國家民用空間基礎設施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015—2025）》提出，未來10 年衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)將迎來商業(yè)化機遇?！蛾P于推進國防科技工業(yè)軍民融合深度發(fā)展的意見》與《2015 年國防科工局軍民融合專項行動計劃》均提到，要以遙感衛(wèi)星為突破口，促進軍民衛(wèi)星資源和衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享。

（2）航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用成果不斷涌現(xiàn)

航天技術(shù)多領域轉(zhuǎn)化應用突破了技術(shù)瓶頸、打破了國外壟斷，帶動了相關行業(yè)技術(shù)水平的提高。近年來，航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用的主要成果有：利用航天器復合材料制造技術(shù)，研發(fā)制造大型民用飛機碳剎車盤，有效降低了民航飛機的成本；依托航天防腐技術(shù)，研制新型內(nèi)襯防腐管道，成功應用于陸地和海洋的技術(shù)管線；依托航天技術(shù)背景，聯(lián)合相關單位研制瓦斯抑燃抑爆系統(tǒng)，成功應用于煤礦等易燃易爆區(qū)域；利用航天技術(shù)研制增雨防雹火箭，用于進行人工干預天氣；依托北斗導航系統(tǒng)的定位與信息傳輸功能，研制災害環(huán)境下應急救援系統(tǒng)，應用于災害救援以及野外地質(zhì)勘探、海洋石油勘測等領域；航天器綜合信息保障系統(tǒng)相關技術(shù)轉(zhuǎn)化應用到航空、交通、高端裝備等民用產(chǎn)業(yè)，為用戶提供實時監(jiān)測、故障預警等功能；遙感影像助力精準農(nóng)業(yè)發(fā)展，利用遙感衛(wèi)星的檢測技術(shù)可以為精準農(nóng)業(yè)提供客觀、可靠的農(nóng)情信息，使發(fā)展精準農(nóng)業(yè)成為可能。

2.存在的問題

（1）航天民品市場復雜多變，部分航天技術(shù)未能滿足民用需求

為某項任務而研發(fā)的航天技術(shù)需求明確，研發(fā)目標主要是達到相應技術(shù)和性能指標要求。而民品由于面向社會公眾，市場需求復雜多變，一項技術(shù)即使研發(fā)成功也不一定能取得良好的市場效益。航天技術(shù)在向民用領域轉(zhuǎn)化時，雖然已具有一定技術(shù)基礎，但是由于用途發(fā)生較大變化，仍需投入一定資源進行二次開發(fā)，面對市場不確定性帶來的風險，對市場認識不夠深刻的軍品單位難以對民品進行大規(guī)模研發(fā)投入，或者對二次研發(fā)的準備不足，導致技術(shù)轉(zhuǎn)化和市場拓展風險。

（2）未能建立航天技術(shù)轉(zhuǎn)化市場反應機制，錯失市場機遇

我國航天企業(yè)將滿足國防建設和國家戰(zhàn)略對導彈武器、宇航產(chǎn)品的需求作為安身立命之本，全力保障各項型號任務的成功實施。航天產(chǎn)業(yè)投資大、風險高、可靠性要求高，且不同航天型號產(chǎn)品的通用化較低，產(chǎn)品各異，具有小批量、多品種的特性。長期面臨航天型號這一特定市場，管理流程較長，使航天企業(yè)面對民用市場未能建立有效的市場反應機制，錯失市場機遇。航天應用占比收入不高，衛(wèi)星應用水平較低、市場規(guī)模不大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展薄弱。通信設施利用率不高，民用高分辨率遙感衛(wèi)星和導航衛(wèi)星較多依賴國外。

（3）航天技術(shù)轉(zhuǎn)化動力不足、渠道不暢、機制不全，轉(zhuǎn)化效益不高

當前國內(nèi)的航天技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺，主要停留在信息雙向交互發(fā)布的環(huán)節(jié)。航天技術(shù)保護壁壘依然牢固，溢出效應有限，尚未形成開放的技術(shù)轉(zhuǎn)化機制。受經(jīng)濟考核機制影響，部分單位專注于完成航天型號任務，未能把航天技術(shù)轉(zhuǎn)化作為可持續(xù)發(fā)展的關鍵要素和環(huán)節(jié)，航天科技成果形成階段沒有充分考慮軍民轉(zhuǎn)化需求，可轉(zhuǎn)化成果少。成果價值評估難、擔心保密和國有資產(chǎn)流失，客觀上造成轉(zhuǎn)化困難，缺乏成體系、可操作的管理制度，評價導向和利益分配機制有待改進。

二、航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用發(fā)展路徑

1.關鍵技術(shù)方向

航天技術(shù)體系在繼承已有空間技術(shù)分類體系的基礎上，充分考慮航天技術(shù)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)性和層次性，按照專業(yè)特點，將航天技術(shù)分為16 個技術(shù)類別，如圖1 所示。

圖1 航天技術(shù)體系框架

航天在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的技術(shù)是航天技術(shù)向民用轉(zhuǎn)化的主要方向。因此，重點梳理航天技術(shù)體系中各技術(shù)子類在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的歸屬和位置，得出航天在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，如表1 所示。

表1 航天技術(shù)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的匹配分析

一是以通信、電子和計算機為主的多類航天技術(shù)可廣泛用于新一代信息技術(shù)領域，具有軍民通用性、普適性特點，運用的基本原理、實現(xiàn)方法在航天內(nèi)外區(qū)別不大。二是以控制、推進以及材料、結(jié)構(gòu)、機構(gòu)系統(tǒng)和制造技術(shù)為代表的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)可廣泛用于高端裝備制造領域。衛(wèi)星及應用產(chǎn)業(yè)屬于戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的高端裝備制造領域；航天技術(shù)是以工業(yè)設計、研制和制造為目的的綜合技術(shù)群，大量技術(shù)可用于航空、軌道交通、船舶、海洋裝備等領域的研制生產(chǎn)。三是熱管理技術(shù)可大量用于新材料領域。四是總裝、測試與試驗驗證（AIT）技術(shù)涵蓋了各種熱試驗、振動試驗、噪聲試驗、輻照環(huán)境試驗、磁試驗技術(shù)，可用于節(jié)能環(huán)保、生物技術(shù)領域。五是空間電源與儲能技術(shù)為新能源汽車的開發(fā)提供重要支撐。

2.重點工程和項目

廣泛調(diào)研航天有關單位，深入論證在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)，航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用的重點工程和項目，如圖2 所示。

圖2 航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用的重點工程和項目

（1）航天相關技術(shù)在云制造領域的應用

航天在制造業(yè)信息化上擁有突出的技術(shù)優(yōu)勢，并在國內(nèi)外率先提出云制造的技術(shù)理念。航天制造資源和能力的知識分類及管理技術(shù)可以有效支持基于云制造開展產(chǎn)業(yè)對接交易；航天制造過程協(xié)同互操作技術(shù)可以有效支持基于云制造開展產(chǎn)業(yè)鏈整合與業(yè)務動態(tài)協(xié)作；航天云化封裝、虛擬接入技術(shù)可以有效支持基于云制造開展產(chǎn)業(yè)資源接入、整合及共享。未來將重點突破航天云化技術(shù)、云制造系統(tǒng)集成技術(shù)等，打造云制造服務平臺，助力新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

（2）空間生物搭載技術(shù)在航天工程育種領域的應用

利用“神舟”飛船與返回式衛(wèi)星搭載多種作物，通過基因突變獲取更多具有優(yōu)良特性的種子?；诤教煺T變育種理論，農(nóng)業(yè)專家和技術(shù)人員重點開展了誘變選種研究工作，通過一系列實驗，選出性狀優(yōu)良的農(nóng)作物突變類型進行大量制種、推廣，應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大幅提升了農(nóng)作物的性能與產(chǎn)量。航天育種技術(shù)已突顯出廣闊的推廣應用前景，為經(jīng)濟社會進步、生態(tài)環(huán)境保護做出貢獻。未來將深化與企事業(yè)單位、地方政府、科研院所的聯(lián)合研究，推動航天育種技術(shù)轉(zhuǎn)化應用，加快航天產(chǎn)業(yè)化步伐。

（3）合作目標微波雷達技術(shù)在軌道交通防撞預警系統(tǒng)領域的應用

“神舟”九號、“天宮”一號自動對接中采用的合作目標微波雷達技術(shù)在軌道交通自主雷達防撞系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化應用，測量距離遠、精度高，適應地面或地下復雜軌道路況環(huán)境，實時檢測前車位置、距離及前后車相對速度，滿足地鐵、輕軌等軌道交通在行駛過程中對軌道前方300-1000m 范圍內(nèi)前車狀況進行監(jiān)控、預警，實現(xiàn)軌道交通自主雷達防撞預警系統(tǒng)在全國城市軌道交通、礦山軌道機車上推廣使用。通過對作用距離、測距精度等技術(shù)指標改進，推廣到全國鐵路和高鐵系統(tǒng)上使用，推動軌道交通自主雷達防撞預警系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。以軌道交通雷達防撞探測技術(shù)為切入點，對未來軌道交通車載主動安全發(fā)展趨勢開展全方位研究，搭建相應研發(fā)平臺，促進國內(nèi)軌道交通車載電子技術(shù)實力的提高。

3.航天自動控制技術(shù)在工業(yè)機器人領域的應用

航天自動控制技術(shù)涉及整機與部件系統(tǒng)設計、結(jié)構(gòu)設計、熱設計、軟件設計、電磁兼容設計等，為解決工業(yè)機器人應用領域的核心技術(shù)問題起到關鍵不可替代的作用。同時，利用航天器生產(chǎn)的智能導航系統(tǒng)、慣性傳感器、伺服系統(tǒng)、電子電路等技術(shù)，轉(zhuǎn)化應用到高端裝備制造產(chǎn)業(yè)，提升工業(yè)機器人成套技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量比肩國外同類產(chǎn)品。下一步重點開展工業(yè)機器人標準產(chǎn)品工程化和系列化研發(fā)，建立機器人產(chǎn)業(yè)化研發(fā)、生產(chǎn)基地；完成伺服驅(qū)動器、精密傳動機構(gòu)、伺服電機、運動控制器等關鍵功能部件的工程化和系列化研發(fā)，突破機器人產(chǎn)業(yè)化水平提升的瓶頸，建設機器人功能部件產(chǎn)業(yè)化研發(fā)、生產(chǎn)基地。

4.液體火箭發(fā)動機技術(shù)在新型煤化工領域的應用

現(xiàn)有的煤氣化技術(shù)在規(guī)模上不夠，技術(shù)不穩(wěn)定，依托液體火箭發(fā)動機燃燒、傳熱和系統(tǒng)控制技術(shù)，研發(fā)形成的氣流床粉煤加壓氣化技術(shù)，熱能轉(zhuǎn)化效率高、設備使用壽命長、煤種適應性強，且具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可以滿足我國對先進煤氣化技術(shù)的要求，提升我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的競爭力。下一步重點研發(fā)日處理煤量3000 噸級的航天粉煤氣化技術(shù)，攻克高效長壽命粉煤燃燒器技術(shù)、高可靠性螺旋盤管復合水冷壁技術(shù)以及高溫合成氣水浴激冷和氣液分離技術(shù)等關鍵技術(shù)。

5.真空鍍膜技術(shù)在太陽能光熱發(fā)電領域的應用

當前國內(nèi)槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的關鍵核心設備高溫太陽能集熱管，被國外市場壟斷，技術(shù)工藝難度較大。航天推進劑貯箱中的真空鍍膜技術(shù)，是航天高溫太陽能集熱管的核心技術(shù)?？梢詫⒑教齑笮头菢藴收婵斟兡ぴO備及工藝、金屬與玻璃匹配融封技術(shù)、增透膜技術(shù)、真空維持技術(shù)等核心技術(shù)，轉(zhuǎn)化應用到槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，突破太陽能熱發(fā)電技術(shù)，發(fā)電效率大大提高，形成配套產(chǎn)品完整的產(chǎn)業(yè)鏈，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)健康、快速發(fā)展，也將帶動行業(yè)上下游的玻璃、特種鋼、節(jié)能環(huán)保等多個相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

現(xiàn)有的煤氣化技術(shù)在規(guī)模上不夠，技術(shù)不穩(wěn)定，依托液體火箭發(fā)動機燃燒、傳熱和系統(tǒng)控制技術(shù)，研發(fā)形成的氣流床粉煤加壓氣化技術(shù)，熱能轉(zhuǎn)化效率高、設備使用壽命長、煤種適應性強，且具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可以滿足我國對先進煤氣化技術(shù)的要求，提升我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的競爭力。下一步重點研發(fā)日處理煤量3000 噸級的航天粉煤氣化技術(shù)，攻克高效長壽命粉煤燃燒器技術(shù)、高可靠性螺旋盤管復合水冷壁技術(shù)以及高溫合成氣水浴激冷和氣液分離技術(shù)等關鍵技術(shù)。

三、政策建議

1.國家統(tǒng)籌、資源共享，打造協(xié)同創(chuàng)新新局面

加強國家主管部門對航天技術(shù)轉(zhuǎn)化的統(tǒng)籌管理、指導和協(xié)調(diào)，理順體制機制，加強知識產(chǎn)權(quán)保護和專利授權(quán)管理，建立軍民通用技術(shù)標準，為航天技術(shù)在國防工業(yè)領域和民用領域之間順暢轉(zhuǎn)移創(chuàng)造良好環(huán)境。根據(jù)不同特點建立技術(shù)轉(zhuǎn)讓、聯(lián)合攻關、聯(lián)合產(chǎn)業(yè)化多種轉(zhuǎn)化模式。建立航天技術(shù)轉(zhuǎn)化信息和服務平臺，定期發(fā)布航天可轉(zhuǎn)化的技術(shù)成果和項目指南，鼓勵社會資金、航天以外的企業(yè)參與航天技術(shù)轉(zhuǎn)化。積極利用國家科技成果轉(zhuǎn)化引導基金等鼓勵技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的財稅金融政策，推進航天技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)化。

2.強化主體、建立聯(lián)盟，提升航天技術(shù)轉(zhuǎn)化效能

建立產(chǎn)學研用結(jié)合、基于供應鏈上下游結(jié)合的航天技術(shù)轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新聯(lián)盟，促進航天與外部研發(fā)機構(gòu)、企業(yè)的融合創(chuàng)新。建立產(chǎn)學研用合作創(chuàng)新的平臺和新機制，充分發(fā)揮其在應用技術(shù)研究和成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品研發(fā)和人才培養(yǎng)等方面的作用，通過聯(lián)盟研發(fā)重大創(chuàng)新產(chǎn)品，形成創(chuàng)新鏈促進產(chǎn)業(yè)化。以航天企業(yè)為主體、以技術(shù)轉(zhuǎn)化活動為核心、以系統(tǒng)工程理論為基礎、以數(shù)學模型為思想、以計算機為工具，研究制定我國航天技術(shù)轉(zhuǎn)化評估的方法，為航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應用提供評判標準。

3.市場導向、多元參與，融入競爭環(huán)境中

充分發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，摒棄軍工企業(yè)封閉式轉(zhuǎn)化的模式，建立和強化以市場主導的轉(zhuǎn)化主線，明晰轉(zhuǎn)化技術(shù)和產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中的定位，分析自身競爭優(yōu)勢制定不同的發(fā)展策略，建立靈活多元的發(fā)展機制，采取以市場為導向的運營方式和先進高效的企業(yè)組織形式，通過引入多元投資、供應鏈合作、市場拓展合作等多種方式，建立與民品企業(yè)的緊密合作關系，充分利用行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)、民營企業(yè)在行業(yè)市場、資本運作、市場開拓、配套服務等領域的優(yōu)勢，積極融入市場競爭。