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人类自诞生以来 , 从未停止过飞行的梦想和对宇宙的好奇与探索 , 古人把这个梦想融入神话中 , 如嫦娥奔月、夸父逐日、牛郎织女、阿波罗等都是有关飞行的故事 , 都表达出人类对于飞行的渴望和宇宙的好奇 。
在历史的进程中 , 人类开始逐渐对飞行这一梦想付诸实践 。 如早在公元前2世纪就有古人的飞行小发明 , 《淮南万毕术》中就有“艾火令鸡子飞”游戏的记载 , 它的原理相当于现代的微型热气球实验 。
随后的各个朝代的能人巧匠 , 设计发明的孔明灯、木鹊、火龙出水、神火飞鸦等 , 在一步一步地探索着人类的飞行梦 。 两千多年以来人类为飞行梦不懈努力着 。
直到近代 , 随着科技的发展与进步 , 人类发明了卫星、火箭、载人飞船等承载工具 , 逐步实现了航天梦 。
一、“我”一直追赶 , 从未止步1958年 , 人类史上第一颗人造卫星“探险者一号”发射;1961年 , 第一个载人航天梦想完成 , 人类踏入太空;1969 , 第一艘宇宙飞船在月球软着陆 , 载人登月完成 。 这其中中国虽然均不是率先完成这些项目的国家 , 但是中国紧随美国和俄罗斯 , 位列全球第三 , 也属于发展迅速的航天大国之一 。
我们来看一下中国的脚步时间轴 。 1958年1月31日 , 美国第一颗人造卫星“探险者一号”发射 , 卫星重量为8.22千克 , 运行轨道在近地点约360公里处;1970年4月24日 , 中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射 , 卫星重量为172千克 , 运行在近地点约441千米处 。
人造卫星的成功发射中 , 中国比美国晚了12年 。 1961年5月5日 , 美国首次载人航天完成;2003年10月15日 , 中国首次载人航天圆满完后 , 时间相隔41年 。
1969年7月16日 , 美国宇宙飞船在月球软着陆 , 载人登月完成 , 中国与之相差51年 。
2010年美国轨道空间站建成 , 中国预计2022年建成 , 相差约12年 。 从时间轴线上可以看出 , 中国航天科技一直在追赶与美国的差距 , 但是跟美国的航天科技还是有差距的 。
这个是时局造成的 , 美国是冷战时期的两大强国之一 , 中国在二战时期受创严重 , 后续能赶上美俄的步伐 , 实属不易 , 而且时代所带来的差距正在缩减 , 这个我们有目共睹 。
现在我们不妨了解一下细节上的差距 , 即中美在航天零件上的差距 。 众所周知 , 卫星、火箭等都是有数万件航天零件组装拼装而成的 , 这么多的零件都来源于哪里?比美国贵在哪里?
二、“吾日三省” , 细节差在哪里近几年 , 中国航空零部件行业发展迅速 , 新品种不断增多 , 但与美国相比 , 仍有劣势 , 造成这种现象的原因有技术水平相对落后 , 基础研究薄弱 , 技术储备不足 , 底端产品过多 , 高端产品依赖进口 , 发动机、关键材料和元器件等任然是制约我国民用航空工业发展的瓶颈 , 原材料价格上涨等 。
(1)基础研究经费
从上面的中美航空发展对比时间轴 , 可以看出中国起步较晚 , 科学技术与美国有差距 , 且近几年中国的经费投入相对较少 。 美国基础研究经费占研发总投入的15% , 中国基础研究经费常年维持在5%左右 , 2019年突破6% , 预计在2025年维持在15%左右 。
这就导致 , 我国的零部件制造技术水平相对缓慢 , 瓶颈期较长 , 某些零部件一方面在研究阶段在烧钱 , 一方面依赖进口在花钱 。
(2)中国航空零部件行业发展处于初期
中国的航空零部件行业还处于发展初期 , 重要零部件主要的进口国是美国、德国和英国 。 2019年中国航空零部件出口额为47.79亿美元 , 进口额为38.95亿美元 , 数据看着很庞大 , 但是出口多为底端产品 , 进口多为高端产品 , 如航空发动机等重要的零件中国均依赖于进口 。
航空发动机它的重要性不只在于它是航天飞机的心脏 , 重点是人类航空史上每一次重大的变革 , 都与航空发动机的技术进步密不可分 。 目前的世界航空发动机领域 , 美国和英国占占主导地位 , 中国市场占有率不足1% 。分页标题#e#
2020年的进口普通税率为11%左右 , 而美国的航空发动机主要为本国生产 , 少付了税率 , 多了一项出口款 。 零部件的来源成本由此拉开较大的差距 。
(3)技术的落后
目前的全球航空产业链结构占比中 , 美国占据52% , 中国占7% , 中国的产业规模在1356-2035亿元之间 。 占比的数据充分反映出技术的发展进度 , 中国的技术滞后 , 想发射卫星等就要进口 , 花费较大 。
三、短板在哪 , “我”就补哪2020年 , 美国航空航天局的预算是226亿美元 , 中国的预算约20亿美元 , 特朗普上台后 , 实现了商业载人飞行 , 又是一笔可观的来源 , 该项目的执行公司是SpaceX , 在美国的航天事业的发展上 , 提供了一系列的彪悍史 。
美国在航天的发展 , 不仅在零部件方面有优势 , 在发射一方面也逐渐凸显其重要性 。 看一组数据 , 目前 , 我国最具优势之一的快舟一号卫星发射成本为1万美元/公斤 , 而美国的SpaceX公司猎鹰9号发射成本为0.22万美元/公斤 。
SpaceX研制出火箭的很多可回收材料 , 使美国可以持续朝太空发射卫星和航天飞船 , 大大地减少了发射成本 , 这一点就很恐怖 。 这意味着 , 美国率先拥有了低成本大型载荷发射入轨道的工具和模式 , 航天器的运营生产可以大幅度降低发射的分摊费用 。
美国这么厉害 , 中国还有可能吗?有的 , 中国作为航天领域的后起之秀 , 后劲十足 , 今年受新冠疫情的影响 , 其他国家进出口额下降的 。 但疫情既是挑战也是机遇 , 中国抓住了这一机遇 , 由于最先控制住疫情 , 把握住机会 , 出手“快很准” , 在航空领域有不小的成就 。
其中最为可喜的是嫦娥五号探月任务的圆满完成 , 虽然探月工程比美国晚了51年 。 但是 , 美国自1969年探月之后 , 再未发展进行相关进程 , 已然成为了历史 , 中国现在就这方面的成果 , 可以说探月的进程上我们和美国并肩了 。
我国较大的短板在航空发动机的改进、重要零部件的研发 。 我国疫情期间出口量增加最快 , 与其他国家有了更多的合作 , 借此良机 , 航天企业也应加快与他国的交流频率 , 争取突破技术的卡脖子现状 。
“十三五”的规划 , 有利于实现高质量航天发展 , 推动航天强国建设 。 5G网和北斗卫星系统的覆盖 , 为我国航天的后续发展提供了便利 。 我国现发展重点是突破高端零部件的生产 。 目前的困难有两大类:
(1)某些零件研发的瓶颈
某些零件虽小 , 但对技术的要求很严格 , 需要考虑到材料、结构、成本等多方面的问题 。 所以一个零件的研发 , 基础投入是巨大的 , 而且由于美国的技术垄断 , 没有成熟的零件可以参考 , 需要多次验证零件的可实用性 。
在研发出来之前其不具有商品价值 , 也就是说纯投入零回报 , 这无疑是一个耗费巨大的工程 。 所以一些零件的研发极贵 。
今年的疫情我国抓住了机遇 , 各国依赖我国的出口产品 , 我们可以利用这一优势 , 先打航天零件的价格战 , 减少研发成本;之后 , 再促进与各国之间的学术交流 , 为瓶颈技术的突破 , 寻找新思路 。
吸纳人才也是技术进步的基石 , 留学生大批回国发展 , 抓住时机 , 知人善用 , 不流失人才 , 为航天事业添砖加瓦 。
今年我国教育系统增加了多门课程 , 可以将航天知识录入系统 , 还可以开设大学生相关的网络课程 , 普及航天知识 , 达到一个宣传的目的 , 为后续人才的储备打基础 。
(2)多因素改变
中美航天零件的差距 , 其实不仅仅是技术上的问题 , 出技术外还有多种因素 。
中国从事航天的员工约30万人 , 每年的开支为600亿元 , 而美国SpaceX员工在6000—7000人 , 但是技术比我们先进 。
“三个和尚没水喝”的道理我们都知道 , 相关部门应裁撤与研发无关的人员 , 节约资源 , 将经费更多投入到研制中 。
中国航天局主要研究部门是航天科技集团 , 下属几个研究院 , 近几年有中科院的参与 。 美国航天局拥有十大中心 , 配置四家企业 , 世界前四的军工/防务供应商的;厉害到什么程度呢 , 文中反复提到的SpaceX , 和他们相比就是小弟见到大哥 。
美国今年受到疫情和总统选举的影响 , 发展受阻 , 我们借此机会 , 多与“大哥”接触 , 争取多些合作 , 提升我国的航天研制硬件的装配 。
综上 , 世界的航天格局正在悄然变化 , 在航天上我们“不是不能做 , 只是不想做” , 中国航天发展速度其实很迅猛 , 我们有优点 , 也有短板 , 最缺少的是人才和机遇 , 增加相关部门的权利 , 教育改革多吸纳人才 , 实施多边政策寻找灵感和机遇 。分页标题#e#
【航天|烧钱研究、进口,美国零件900,中国900万,差距到底在哪?】与美国的航天有差距 , 不会是我们妄自菲薄 , 反而使我们倍增信心 , 我们需要坚持发展有中国特色的航空航天 , 保持乐观的态度 , 不断地去探索 , 不管困难有多大都要搞下去!

来源:(林伯南)
【】网址:/a/2021/0129/kd658602.html
标题:航天|烧钱研究、进口,美国零件900,中国900万,差距到底在哪?