2016年波音公司航天發展狀況研究

張京男 袁常華 王東偉 （中國航天系統科學與工程研究院）

2016年波音公司航天發展狀況研究

2016 Boeing Aerospace Development Research

張京男 袁常華 王東偉 （中國航天系統科學與工程研究院）

2016年，美國波音公司航天領域發展主要體現在運載火箭、衛星研制與部署、飛船研制等方面，主要是軍用與商業領域，但總體而言，發展力度明顯不足。

1 運載火箭與戰略導彈

2016年，波音公司的德爾他－4（Delta－4）運載火箭共進行了4次發射，都是執行軍用發射任務，其中一次為“一箭雙星”。

2016年，在美國空軍主導下，波音公司研制的民兵－3（Minuteman－3）戰略導彈在范登堡空軍基地共進行了3次試射，時間分別為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礁目標地，例行試驗用于驗證導彈系統性能和備戰狀態。美國米諾特空軍基地的全球打擊司令部飛行員和使用機載發射控制系統的戰略作戰中隊都參與了導彈試射。

波音公司德爾他－4運載火箭發射情況

波音公司在國家戰略威懾裝備方面，面臨著非常嚴峻的形勢，雖然長期保持著對老化的民兵－3戰略導彈維護與主承包商角色，但未來可能有所改變。美國空軍在2016年7月29日公開發布了征求建議書，選擇新的供應商，計劃到2044年，開發部署新的陸基戰略威懾（GBSD）洲際彈道導彈替代服役時間過長的民兵－3戰略導彈；開發部署新的遠程防區外（LRSO）核巡航導彈替代波音公司研制的AGM－86B空射巡航導彈。其中，陸基戰略威懾洲際彈道導彈項目30年合同價值高達620億美元，遠程防區外核巡航導彈項目預計在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取成為空軍這兩大項目的總承包商，波音公司最為積極，希望爭取陸基戰略威懾洲際彈道導彈項目前期的技術成熟度與風險降低（TMRR）合同。但波音公司形勢并不樂觀，受此影響，波音公司股票價格當天下跌了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 衛星與飛船

“史詩”系列衛星

2016年1月，波音公司為國際通信衛星公司研制的國際通信衛星－29e（Intelsat－29e），由阿里安－5（Ariane－5）火箭成功發射。該衛星是波音公司為國際通信衛星公司研制的6顆“史詩”（Epic）系列衛星的首顆，基于波音衛星系統－702MP（BSS－702MP）平臺設計。

國際通信衛星－29e獨特之處在于可實現任意帶寬變化下的網絡連接，衛星在服務于特定區域時，可隨時進行數字化重新定向，服務于對衛星通信需求量更大的區域，從而使衛星在壽命期間避免浪費帶寬，讓衛星運營商針對不斷變化的國際通信市場，調整寬帶服務區位，獲得更多的經營收益。

第二顆“史詩”系列衛星國際通信衛星－33e于2016年8月發射。截至2016年底，國際通信衛星公司已向波音公司共計訂購了40顆衛星。

GPS－2F衛星

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

GPS－2F衛星服役期12年，可在軌進行軟件上傳與更新，增加了L5信道用于生命安全運輸，并增強了民用信號功率。

墨西哥衛星－2通信衛星

2016年8月，波音公司正式向墨西哥政府通信與運輸部交付了基于在軌的墨西哥衛星－2（Mexsat－2，即Morelos－3）的通信系統。在這之前與發射之后的10個月里，波音公司進行了正式運營前的網絡測試與驗證。這些測試包括基于3G+服務的話音通話、一鍵通話（PTT）、網絡視頻會議、資產跟蹤、語音信箱、文字消息，測試終端放置于艦艇、飛機、車輛、手持設備與固定站點等平臺。

整個墨西哥衛星－2網絡通信系統由墨西哥電信公司代表政府運營，可向墨西哥全國范圍提供高速的數據與話音通信網絡服務，涵蓋了之前無通信服務的地區，為陸地、海洋、航空領域的終端設備提供3G+話音與數據服務，服務于國家安防、民用與人道主義救助。

波音公司在該項目中采取“一站式”服務，提供從衛星制造到網絡測試完畢等一整套產品與配套服務，主要包括2顆衛星[墨西哥衛星－1在2015年由俄羅斯質子－M（Proton－M）火箭發射失敗墜毀]、2個網絡與衛星控制站，以及相關的網絡運行流程與初級用戶終端，并保障后期該系統服務于墨西哥整個國家的可靠性。

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星系統－702衛星平臺的Ka頻段高通量衛星（HTS），命名為GiSAT－1，該衛星攜帶新型數字化有效載荷，通信容量是之前數字化載荷的2倍。全球IP公司位于北美洲開曼群島，是一家2016年新成立的私營公司，從事衛星應用服務。

GiSAT－1計劃于2019年正式服役，將為撒哈拉以南的非洲地區提供流媒體、數字廣播以及各類通信服務，覆蓋35個國家，涉及7.5億用戶，帶寬達到150Gbit/s，運行時在歐洲有10個網關，在非洲也有多個網關。該衛星的特色在于通過重新配置星上處理器，衛星上數字化有效載荷可實現在不同位置向不同的波束播報不同的信道，從而為廣播公司、移動運營商、互聯網服務提供商（ISP）提供更好的通信網絡，為終端用戶提供高速率、低成本、本地內容豐富的網絡服務。

寬帶全球衛星通信－8

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

目前，波音公司共有10顆“寬帶全球衛星通信”訂單。近2年發展過程中，波音公司增加衛星寬帶，引入方向可控、波形可調的波束，可定向于熱點地區，并發展了電推進衛星，并實現“一箭雙星”發射。未來的寬帶全球衛星通信－9將采用國際合作投資研制，投資方包括美國、加拿大、丹麥、盧森堡、荷蘭、新西蘭等，計劃于2017年發射。

“星際客船”

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

2016年1月，美國航空航天局（NASA）兩名航天員在波音公司試用了其研制的“星際客船”訓練艙控制系統，即航天員單項任務訓練系統。波音公司還將研制一套沉浸式、高仿真訓練系統，將在2017年早期運往位于休斯頓的約翰遜航天中心。航天員隨后也將到達約翰遜航天中心，與所有任務指揮人員在波音公司研制的訓練系統中進行任務測試，準備2017年首飛。

按照計劃，2016年波音公司已著手開始對“星際客船”進行大量試驗，包括承受發動機點火以及發射、升空與再入時經受的壓力、震動、高溫等極限狀態，觀察飛船的耐受能力；在墨西哥州白沙導彈靶場，用氣球掛載一個“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，從而測試著陸性能。“星際客船”與太空探索技術公司“龍”（Dragon）飛船外形與設計理念相似，不同的是，“星際客船”將在陸地著地，而不是海上。

3 商業行為

在NASA“小型公司發展計劃”下與堡壘技術公司合作

7月，波音公司與美國堡壘技術公司在NASA的“導師-學徒”（Mentor-Protégé）計劃下簽署了協議，波音公司幫助堡壘技術公司在宇航市場上發展技術并尋找機遇。在未來的18個月里，波音公司將與堡壘技術公司聯合從事“星際客船”項目，并開展其他方向的制造、市場與業務拓展工作。

向小型公司授予2億美元合同從事“國際空間站”工作

2016年上半年財年，波音公司作為“國際空間站”項目的主承包商，向美國多家小型公司共授予了2億美元合同從事未來“國際空間站”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計、信息技術、軟件開發、任務保障等工作。

在政府2016上半年財年，波音公司從690個供應商處共計購買了約7.54億美元的產品與服務，用于“國際空間站”、商業載人項目與“航天發射系統”（SLS）火箭等太空項目，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、NASA“導師-學徒”計劃和常規合作等方式，強化將公司資源用于美國小企業培養與發展。

4 總結

航天防務項目后勁不足，競爭態勢加劇

2016年，波音公司戰略導彈主承包商地位有可能因為美國空軍的新型陸基戰略威懾洲際彈道導彈計劃而動搖，洛馬公司與諾格公司都在競爭之列。而在航天防務新領域方面，波音公司也缺少新發展方向，缺少國際市場支撐。近年來，面對洛馬公司、諾格公司、太空探索技術公司等多方力量在航天與防務項目方面的發展勢頭，使波音公司在2016年相關領域的開發與拓展表現乏力，迫切需要鞏固作為重要國防支柱的角色。可以看出，在美國宇航及防務領域競爭激烈的態勢下，承包商無論規模大小，都需要不斷開拓與創新，才能保持領先地位。

商業性飛船與衛星成為波音公司發展重點

波音公司當前在航天領域的重點是“星際客船”項目。“星際客船”將于2018年完成載人空間站任務，因從未執行過空間站任務，在能力進度上暫時落后于太空探索技術公司的“龍”飛船，因此迫切需要波音公司在時間進度內打造出高可靠性的“星際客機”。波音公司在2016年主要有3項商業衛星開發與部署，即：國際通信衛星－29e、墨西哥衛星－2與GiSAT－1，分別面向大型衛星服務供應商、國外政府與小型公司。波音公司認為，近年來國際商業航天市場中，商業衛星的性能不斷增加，在軌靈活性不斷改進，衛星客戶更加多元化，終端客戶更加普遍，服務類型更加高端。其中，波音公司的GiSAT－1計劃僅是銷售于一家2016年新成立的初創公司，可以看出，波音公司對商業衛星市場客戶的挖掘力度與高度的期望值。

大力挖掘小型技術公司對自身大型系統能力的作用

與小型技術公司合作開發大型系統工程是美國大型航天防務公司一貫的做法。2016年，波音公司在NASA“小型公司發展計劃”的支持下，進一步發展了與小型技術公司的深度合作，將其技術能力融入國家級大型航天防務系統工程中。波音公司將堡壘技術公司作為開發“星際客船”項目的重要伙伴，并將大量資金投入在各領域小型技術公司，服務于NASA的“星際客船”、“國際空間站”、“航天發射系統”運載火箭等國家項目，同時還完成了一次收購，將具有先進自主化技術的流體機器人公司納入波音公司技術體系。NASA和波音公司的一系列相關舉措對美國航天防務領域的工業發展、科技帶動、供應體系等將具有重要意義。