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第2章 直面大空天時代

1.大空天與大視野

當今這個時代是一個互聯網時代,也是一個大數據時代、一個大科學時代,更是一個大空天時代、一個大視野時代。

互聯網的發展開啟了大數據時代,這里的“大”,說的是數量無限大。有了大數據,就有了大科學,這里的“大”,說的是“可能性”無限大。大空天時代,不僅有大數據和大科學,而且其空間無限大,因此帶來了無限大的視野。

空天是航空航天的簡稱,在英語中,航空對應的詞是Aviation,航天對應的詞是Space,航空航天對應的詞是Aerospace。視野就是眼界。隨著時代的前進,人類正在不斷開闊眼界,使人類對從天空到太空的認識,有了嶄新的視野。

登高望遠。近年來,在空天領域發生的新聞,常常成為媒體的熱點。它們異常復雜,涉及政治、技術、軍事與經濟等各個方面。由于經過選擇和炒作,這些新聞讓人們感覺撲朔迷離。為了正確分析這些事件,首先要去偽存真,還原事件的真相。在這一基礎上,還必須擴大視野,才能透過現象、看清本質,才能把握現在、展望未來。

首先,要從空天一體化的角度去觀察。一般認為距地球表面100km以下的空間為“空”,100km以上的空間為“天”,但兩者間并沒有絕對的分界線??仗煲惑w化是航空航天技術發展的必然趨勢,是由現代高新技術發展引發的重大變革。由于航空的動力是吸氣式發動機,而火箭的動力是火箭發動機,因此,航空和航天在各自發展的初期,有著不同的發展途徑,但20世紀后半葉,兩者逐漸融合,成為一體。由于歷史原因,我國的大學和科研部門大多將航空和航天分開;長期以來,兩者形成了自己獨特的文化和視野。因此,只有消除壁壘,才能對空天產生全新和全局的認識。

其次,要從全球化的角度去觀察。由于互聯網的興起,全球各地的聯系不斷增強,國與國之間在政治、經濟、貿易上互相依存,出現了視全球為一個整體的發展趨勢。當今,出現了反恐、氣候變化和疫情等全球現象,它們不再是一個國家能單獨解決的問題??仗旒夹g有助于解決全球問題。另外,隨著空天技術的進步,其涉及的領域不斷擴大,為了達到新的目標,國際合作已成為空天領域發展的大趨勢。為此,我們不能閉關自守、閉門造車,要走出去,要請進來。只有用全球化的目光去認識問題,才能看到一個完全不同的世界。

再次,要從空天科技與社會相互關系的角度去觀察??茖W、技術與社會(Science,Technology and Society,STS)是一門研究科學、技術與社會相互關系的規律及其應用的學科。其宗旨是發揮科技的積極作用,克服科技的負面影響,使科技真正成為人類的福祉。在STS視野中,空天技術是一把雙刃劍。它既可促進空天的商業化,為人類社會帶來繁榮與進步;也必然會引起空天的軍事化和武器化,使人類社會再度面臨戰爭的威脅。

最后,不僅要擴大視野的空間尺度,還要擴大視野的時間尺度,這就是回顧歷史和展望未來。對歷史的回望,不僅可以揭示事物發展的因果關系,提供深刻的經驗教訓,而且有助于清醒地認識未來發展道路。

探索太空,既是為了擴大人類的活動空間,也是為了更好地保護人類賴以生存的地球。當前地球面臨著嚴重的生態危機,沙塵、霧霾、核輻射、工業污染、資源過度消耗、物種加速滅絕等;此外,地球上還充斥著資源掠奪、恐怖活動、地區沖突和戰爭。如果不懂得珍惜自己的家園,人類怎么有資格踏上另一個星球呢?

“欲窮千里目,更上一層樓?!保ㄍ踔疁o《登鸛雀樓》)登高不僅能遠望,還可呼吸新鮮空氣,純潔心靈。讓我們敞開胸懷,在空天大視野中,自由地呼吸,盡情地思索吧!

2.航空與航天和而不同

人類從誕生那天起,就產生了對飛翔的向往。飛得更高、更快和更遠,是人類不懈的追求。在實現飛翔夢想的過程中,人類不斷探索自然奧秘并與其和諧相處的理想得到了最完美、最波瀾壯闊的體現。

人類的飛翔,首先是脫離地面、飛向天空,然后是飛向太空。在這個過程中出現了“航空”和“航天”兩個不同的概念。這兩個概念既有相互聯系,又有明顯不同。

一般認為,距地球表面100km以下的空間是“空”,而距地球表面100km以上的空間就是“天”。這兩者都是離開地球表面、向外延伸的空間。航空空間和航天空間之間是沒有絕對的分界線和不可逾越的屏障的,空與天是一個無縫銜接的整體。而且飛離地球至外層空間或由外層空間返回地球表面的飛行器,都必須穿越大氣層。當然,外層空間也可影響地球表面的陸地和海洋,但是它們并不直接相連。從空間的概念來說,它們不可能成為一體,而只有航空空間才可能與外層空間真正融為一體。就空間概念來說,近年來出現了“近太空”一詞?!敖铡备叨仍?0km~100km,這一高度處于一般飛機的最大飛行高度和軌道衛星的最小運行高度之間。

正確區分航空與航天的應該是“速度”。在理想情況下,從地球表面發射航天器,達到環繞地球、脫離地球和飛出太陽系的目的所需要的最小速度,分別稱為第一、第二和第三宇宙速度。人們在早期探索航天途徑時,為了估計克服地球引力、太陽引力所需的最小能量,引入了這三個宇宙速度的概念。理想情況是指地球是一個質量均勻的圓球,周圍也沒有大氣。此時,航天器能環繞地球運動的最低軌道就是半徑與地球半徑相同的圓軌道。在這個軌道上運行的航天器具有的速度是第一宇宙速度,約為7.9km/s。航天器在達到第一宇宙速度以后,不需要動力就可以環繞地球運動,此時航天器就成為環繞地球運動的人造衛星。理想情況下,航天器脫離地球所需的最小速度是第二宇宙速度。它的大小為11.2km/s,是第一宇宙速度的2倍。航天器達到第二宇宙速度后,就能沿著一條拋物線軌道脫離地球。航天器飛出太陽系所需的相對于地心的最小速度稱為第三宇宙速度。它的大小為16.6km/s。

按速度劃分,只有速度大于第一宇宙速度的飛行才能稱為航天飛行。要達到這樣高的速度,采用航空飛行器常用的吸氣式發動機是很難實現的,至少直到今天還沒有實現。因此,航天飛行器一開始就采用了自帶氧化劑的火箭發動機,走了一條和航空完全不同的道路。航天飛行器在達到第一宇宙速度后,它的運動方式也和航空飛行器完全不同,它已經不能像航空飛行器那樣“自由”飛行了,它一般要沿設定的軌道飛行,改變軌道要消耗大量燃料。改變軌道高度相對容易一些,要較大幅度地改變軌道傾角,顯然就很不容易了。

當飛行器速度超過航空飛行器的常規飛行速度,但達不到第一宇宙速度時,它可以飛到超過100km的空間,但仍然不能“入軌”,人們稱這樣的飛行為“亞軌道”飛行。它和前述“近太空”一樣,處于航空和航天的搭接地帶。

“和而不同”是典型的中國古代哲學智慧?!墩撜Z·子路》指出:“君子和而不同,小人同而不和?!边@是指在為人處世方面,應該既堅持原則又不排斥不同意見,在相互爭論中才能達成共識。在中國古代,“和而不同”也是處理不同學術思想派別、不同文化之間關系的重要原則,是學術文化發展的動力、途徑和基本規律?!昂汀奔唇y一、和諧,它是抽象的、內在的;“不同”是具體的、外在的。容“不同”,才能達到“和”的境界。由“和而不同”的哲學方法出發,才能真正理解“航空”和“航天”的一體化。

3.空天技術大融合

人類在空天方面的輝煌成就,使空天領域成為20世紀人類認識和改造自然進程中最活躍、最有影響力的科學技術領域,也是人類文明高度發展的重要標志。作為偉大的人類工程,空天領域取得的成就,是20世紀科學技術飛速進步,社會生產力突飛猛進的結果。展望空天技術的未來發展趨勢,不難發現,原來交集較少的航空技術和航天技術正在高度融合。

首先,空天技術的大融合,來自需求的融合。傳統航空技術的主要研究對象,是飛行高度小于20km、飛行Ma數(馬赫數)小于3的飛行器。傳統航天技術的主要研究對象是飛行高度大于100km、沿固定的地球軌道飛行的飛行器。由此可見,飛行高度大于20 km而小于100km的區域,也就是“近太空”區域或亞軌道區,是兩種技術之間的空白。近年來,無論是軍事偵察、對地攻擊等軍用技術,還是太空旅游,都要求研制近太空飛行器和亞軌道飛行器。此外,從更方便、更安全、更便宜地進入太空,以及實現太空對地精確打擊的角度出發,對航天飛行器的上升段和返回段實現機動的要求也日益迫切。綜合這些因素,研制亞軌道飛行器和近太空飛行器(包括有制導系統的高空飛艇)及先進的天地往返運輸系統,已經提到航空技術和航天技術發展的日程上。研制飛行器過程中遇到的一些關鍵技術,既非傳統的航空技術,也非傳統的航天技術。例如,在上升段要求飛行器能夠水平起飛,能像飛機一樣運行,在較大的高度飛行時能夠使用高超聲速吸氣式發動機,繼續利用大氣層中的氧氣;利用浮力或聯合利用浮力和升力進入近太空;在返回大氣層后,能夠利用很高的升阻比,做更大范圍的機動飛行,最后又能像飛機那樣安全著陸等。為了滿足上述這些要求,必須大力促進航空技術和航天技術的融合。

現代信息化戰爭,要求綜合太空平臺和航空平臺在獲取信息方面的各自優勢。太空平臺側重于大范圍、大縱深的戰略信息,但目前它對目標的重訪周期較長,對于時間因素十分關鍵的目標的監視和偵察,還存在較大的困難。一方面,航空平臺具有靈活機動、偵察高度較小等優點,能夠獲取有關目標更及時、更準確的信息。因此,戰場指揮員只有把空、天獲取的信息進行對比、評估、融合,才能準確把握戰場的動態。另一方面,必須采用數據鏈技術,將太空平臺和航空平臺有效連接起來,大大縮短“觀察(Observe)、判斷(Orient)、決策(Decide)、行動(Act)”(OODA回路)的作戰過程。由此可見,信息化戰爭的迫切需求,必將促進空天技術的融合。

其次,空天技術的融合是科學技術發展的必然趨勢??茖W技術發展到今天,一方面是高度分化,新學科、新技術不斷產生;另一方面是學科和專業技術的不斷融合。科學技術在繼續分化的同時,將更多地呈現交叉和綜合的趨勢,不斷涌現出眾多交叉學科和綜合技術。空天技術的融合和一體化,就是這種現代科學技術發展一般規律的典型表現。無疑,由于航空技術和航天技術都是綜合性技術,它們的融合不僅將促進各自領域中的原始技術創新,而且將大大促進集成創新,從而催生出一大批新一代的航空航天飛行器和新的綜合集成技術。進一步,在空天飛行器的集成過程中,航空技術和航天技術將從簡單的組合,發展到完全的融合。例如航空航天飛行器的發展,可以將航空領域中的沖壓發動機和航天領域中的火箭發動機簡單地組合起來,這種發動機的疊加是一種技術之間的橫向運動。進一步,沖壓發動機和火箭發動機可以完全一體化,從而使發動機的性能大大提高,實現在技術上的縱向運動。

現代科學技術發展的內在規律有明顯的相干性和發展的不平衡性。從某種意義上來說,它們是推動技術發展的內在動力。實際上,技術世界是一個以人類需求為目的和核心的復雜網絡結構。在技術世界的建構過程中,圍繞人類眾多的目標,形成了多個技術族系。這些技術族系的一端與需求相連,另一端與科學、經驗、認識等領域相接。航空技術和航天技術同屬于運輸技術族系,而且屬于它下面非常接近的子技術族系。另外,它們雖然各自包含大量的子技術,但其中有許多是共性技術。由于航空和航天服務對象的環境有所不同,這些技術在具體的航空和航天應用中將有所不同,但這些共性技術的基礎卻是完全相同的。這些共性技術可以分成飛行器技術和信息技術兩大類。由于這兩大類技術都表現出空天一體的發展趨勢,從而促進了整個空天技術的一體化。

空天技術的融合,必然推動空天一體化。技術的融合必將促進飛行器的融合,從而促進戰場和力量的融合。

4.空天一體與新軍事變革

20世紀90年代初海灣戰爭結束以后,美國及世界戰略學界開始進行關于新軍事變革(Revolution in Military Affairs,RMA)的研究。新軍事變革的實質,是工業時代以來建立起來的現行機械化軍事體系,向未來信息化軍事體系的整體轉型。變革的內容,涉及技術、體制編制和軍事理論等各個環節。在這場以信息化為核心的新軍事變革中,太空是未來軍事斗爭的戰略制高點。誰控制了太空,誰就控制了地球,這就使戰爭向海、陸、空、天、賽博(Cyber)的多維空間發展?!翱仗煲惑w”把地球大氣層內外的空間,看成一個無縫銜接的整體。在軍事家的眼中,它就是個一體化的戰場。因此,空天一體化,既是新軍事變革的重要內容,又是新軍事變革的必然結果。

目前,在大國的空軍中,只有美國空軍真正實現了“空天一體”。早在1959年,美國空軍條令中首次以“航空航天力量”代替“航空力量”,把地球表面以上的整個空間稱為“航空航天空間”,并視為空軍的作戰環境。在這之后,美國空軍制訂的各項基本文件中,幾乎都使用了“空天(Aerospace)”一詞。美國“三位一體”戰略核力量中的地對地洲際導彈部隊、戰略轟炸機部隊都屬于空軍,只有戰略核潛艇部隊屬于海軍。1985年美國空軍成立了航天司令部,雖然美國陸軍和海軍也均設有航天司令部,但空軍航天司令部同時也是美軍航天司令部。美國軍用衛星,除偵察衛星由美國國家偵察辦公室(NRO)管轄外,其余都歸屬美國空軍。俄羅斯繼承了蘇聯的軍隊編制,其戰略火箭軍獨立于空軍。1997年11月,俄將原直屬國防部的軍事航天力量與原防空軍的導彈太空防御兵并入戰略火箭軍。次年,又將原空軍和防空軍合并,組成新空軍。由此,導彈太空防御部隊和國土防空軍分別屬戰略火箭軍和空軍。為改進國家空天一體化防御能力,2001年6月,俄羅斯又把軍事航天力量和導彈太空防御兵從戰略火箭軍中分離出來,組建了航天兵。2011年12月1日,俄軍在航天兵的基礎上,合并空軍的空天防御戰略戰役司令部,又組建了空天防御兵,進一步推進空天大融合。從俄羅斯空天一體化的進程來看,反復較多,為別國整合空天力量提供了經驗教訓。

為了迎接新軍事變革,中國空軍對空天一體化進行了長期的研究。2009年,在解放軍空軍成立60周年前夕,時任空軍司令員的許其亮向媒體透露,隨著航空力量與航天力量逐漸融合,“空天一體”作戰正成為軍事強國發動戰爭的基本手段。他指出,控制了空天,就控制了地面和海洋,就掌握了戰略主動權。由此,中國空軍確立了“空天一體、攻防兼備”的戰略。

我國的軍隊體制編制不同于美國,較接近于俄羅斯,二炮也獨立于空軍之外。由于我國航天器的研制、發射、運行和使用的管理部門眾多,要整合航空航天力量可能比俄羅斯更為復雜。我國有些軍事專家建議成立聯合作戰司令部,這也許是一種可行的辦法。

2014年4月14日上午9時15分許,中央軍委主席習近平來到空軍機關指揮樓,通過視頻聽取了空軍航空兵某師有關馬航失聯客機搜尋工作情況匯報。習近平接見了空軍機關副師職以上領導干部,發表了重要講話。在講話中,習近平強調要緊緊圍繞黨在新形勢下的強軍目標,全面加強部隊革命化、現代化、正規化建設,加快建設一支空天一體、攻防兼備的強大人民空軍,為實現中國夢、強軍夢提供堅強力量支撐。

在這次馬航客機搜尋工作中,我國出動了多種飛機和多艘軍艦,并動用了20多顆衛星,進行了一次空天海一體化的大演習。對于衛星來說,雖然達到了演練的目的,但搜尋的效果卻不甚理想。這既表明我國衛星科技水平和美國有一定的差距,同時也暴露出我國的衛星應用系統缺乏總體協調力量。在此背景之下,習主席視察空軍指揮中心,并肯定了“空天一體、攻防兼備”的空軍戰略,充分顯示了面對當前十分復雜的國際形勢和類似馬航飛機失聯這樣的突發事件,加速我國的空天一體化,已經刻不容緩了。

5.從制空權到制天權

人類社會進入21世紀,科學技術達到了前所未有的高度,其在戰爭中的應用也越來越深入和廣泛。而現代戰爭的作戰樣式、戰爭進程和以往的戰爭相比有著越來越顯著的差別和重大發展。現代戰爭已逐漸摒棄單純的地面進攻模式,轉為陸、海、空、天、賽博等多維空間的對抗,而太空是現代戰爭的終極高地。相應地在軍事學說中,出現了所謂多種“制權”理論,即指交戰一方在一定時間內對多種空間的控制權。

1909年,意大利著名軍事家G.杜黑首先提出了“制空權”理論。他在1921年、1927年出版的《制空權》一書中,系統地闡述了制權理論。1909年,軍用飛機剛剛投入使用,杜黑就敏銳地預見到“天空即將成為戰場”。通過分析飛機在第一次世界大戰中的作用,他率先提出了“空中勢力論”。杜黑認為,任何戰爭樣式都取決于當時的戰爭技術手段。飛機由于可以在三度空間中自由飛行,因而在行動和方向上享有充分的自由;飛機由于不受地面障礙約束并具有極高的速度,將是一種出色的進攻性武器,因而能夠自由選擇攻擊點并能調動最大的打擊力量,使敵軍沒有時間調動援軍加以對付。他認為,陸上力量的使用只限于地面,海上力量的使用只限于海面,而空中力量不僅可制陸、制海,還可制空。雖然這種理論在某種程度上夸大了制空權的作用,認為奪取了制空權,就有剝奪敵人生存的可能,就可取得戰爭的勝利,但是可以肯定一點,那就是制空權在現代戰爭中,將起著舉足輕重的作用。

制空權理論對其后空中力量的發展和戰爭形態產生了深刻的影響,如建立和發展了獨立于陸、海軍之外的空軍軍種,空中戰場的出現及其引起的戰爭形態和作戰樣式的變革。后來,蘇聯軍隊把制空權解釋為交戰國一方的航空兵,在戰區空間或重要的方向上取得的超過對方的決定性優勢。美軍則直接使用“空中優勢”的概念,其實也就是“制空權”。在空中作戰中,一方軍隊對另一方取得的控制程度,使前者及其有關的陸、海、空軍部隊在一定時間和地域內能夠進行戰斗活動而不受對方的嚴重干擾。目前,“制空權”理論已經用于實踐,過去戰爭中奪取制空權的方法基本有三種,即以突擊對方機場為目的的空中進攻戰役,空戰和空中會戰,壓制敵人的地面防空系統。

第二次世界大戰以后至20世紀80年代初,美、蘇之間的軍備競賽已經從陸地、海洋、空中擴展到外層空間。1983年3月,美國總統里根正式對外公布了“高邊疆戰略”。這個戰略就是關于美國未來在軍事、經濟和科學諸方面綜合開發和利用宇宙空間的多維空間的戰略。它的核心思想是建立太空武器系統,即所謂“星球大戰”計劃(又稱戰略防御計劃),建立多層次、大縱深防御體系,把太空辟為除海、陸、空之外的第四戰略領域,以取得對蘇聯的軍事戰略優勢。針對美國咄咄逼人的高邊疆戰略,蘇聯積極采取對策,發展能夠突破美國戰略防御系統的進攻性戰略武器系統,并著手研制自己的戰略防御系統。美、蘇在太空領域的爭奪以及其他軍事強國的迅速跟進,使外層空間很快成為陸、海、空戰場之外的第四戰場。

航天技術廣泛應用于軍事領域,導致軍用衛星和天戰兵器的大發展。對外層空間的爭奪導致有關制空權的斗爭向外層空間拓展。近幾場高技術局部戰爭表明,運轉于外層空間的具有軍事功能的航天器,如航天偵察、預警、通信、導航衛星等,已經直接進入了戰場的角逐,并對空中、地面、海上作戰起到了支援保障作用,可以說對贏得戰爭的勝利產生了重要影響。

對外層空間的軍事爭奪催生了一個新的軍種——天軍。美國建立了航天司令部。俄羅斯組建了航天部隊。法國、英國等國家也相繼調整本國軍事力量,為控制外層空間做準備。人類的戰場從陸地、海洋、空中延伸到太空。要贏得戰爭不僅要爭奪制海權、制空權,而且要爭奪制天權。在未來戰場上,第二次世界大戰中的飛機和戰艦群間的大規模混戰,將被衛星監控下的遠程精確打擊和導彈攔截所代替。在未來戰爭中,要想取得戰爭的勝利,關鍵取決于該國控制外層空間的能力及由此形成的作戰能力。

“制天權”就是保護己方的航天能力,同時剝奪敵方的航天能力。具體而言,“制天權”是指進入、阻止進入和利用地球大氣層外區域的綜合能力,是一個國家在太空所擁有的控制能力,它反映了這個國家太空實力的強弱及其在太空行動的自由度?!爸铺鞕唷钡暮诵木褪峭ㄟ^控制太空來控制地球。但這種對太空的占據,不同于對地球表面的占據,即不是強行劃出界限而不讓他方占據,而是通過一定的手段使他方無力或無法占據。奪得制天權絕不僅僅是軍事上勝敗之意義,而是涉及在科技、經濟、政治、文化諸方面的影響力。

6.回眸航空商業化

從1911年起就有人嘗試用飛機開展運輸和郵遞服務。第一次世界大戰后,剩余軍用飛機很多,又有大批飛行員退役。德國戰敗后采用舉辦民用航空運輸的手段,保存技術力量,繼續發展航空工業。德國首先在1919年2月建立了國內航線;同年8月25日,英、法建立了國際定期空中客運航線,不久就形成了航空運輸網。航線上使用的飛機是經過改裝的轟炸機。1919年6月25日,德國容克斯公司專門設計和制造出全金屬下單翼民航機F-13。機上裝有一臺136kW(185馬力)的活塞發動機,可載乘客4人和空勤人員2人。1920年,英國漢德利-佩奇公司制造了能載12名乘客的雙發動機旅客機。1922年,改成裝羅耳斯-羅伊斯公司265kW(360馬力)發動機的旅客機,投入倫敦-巴黎-布魯塞爾航線。隨著空運業務的擴大,又制造出幾種3發動機的旅客機,如美國的福特4-AT(1926)、波音80A(1928),德國的容克斯Ju-52(1932)。

速度、安全性和舒適性是旅客機的三項重要指標。20世紀30年代為提高飛行速度,旅客機采用了流線型的空氣動力外形,提高了客艙內部的舒適性。首先體現這些特點的是1931年波音公司在B-9轟炸機的基礎上,研制了波音247,這是第一架現代民航機。它具有全金屬結構和流線型外形,起落架可以收放,采用下單翼結構。飛機的巡航速度為248km/h,航程776km,載客10人。不久之后,道格拉斯公司設計出性能更優越的DC-1、DC-2和DC-3旅客機,于1935年12月17日首次飛行,可載21人、28人和36人。它們裝有880kW(1200馬力)的星型氣冷活塞發動機兩臺,巡航速度為290km/h,航程2415km。DC-3具有現代旅客機的主要特征──全金屬結構、光滑金屬蒙皮、收放式起落架、張臂式單翼、帶整流罩的多臺大功率活塞發動機、變距恒速螺旋槳。

從上述對航空商業化的簡單回顧中,可得到以下啟發。

①航空軍事化和商業化相互促進。由于第一次世界大戰,航空技術首先在軍事方面得到了廣泛的應用。飛機起初用于偵察和照相。1914年8月22日,協約國的飛機在比利時前線進行了第一次偵察,從而發展了偵察機。偵察機在空中相遇時,飛行員常用手槍射擊,于是產生了“控制天空”、驅逐敵機的需要,出現了驅逐機(后稱為殲擊機)。第一次世界大戰肯定了飛機在軍事上的作用,出現了執行不同軍事任務的飛機機種。戰爭由平面向立體轉化。到第一次世界大戰結束時,飛機的飛行性能已有顯著的提高。飛機的研究、設計、制造和駕駛有了明確的分工。航空已從個人活動發展到有組織的集體活動。這一切都為第一次世界大戰后民用飛機的蓬勃發展奠定了基礎。

反之,在兩次世界大戰間歇中發展起來的民用飛機又在第二次世界大戰中改為軍用。由于DC-3性能比之前的飛機更穩定,運作成本更低,維修與保養容易,因此在第二次世界大戰爆發時,DC-3被盟軍征召為軍機作戰,軍用DC-3被稱為C-47。而作戰期間對運輸機需求大增,C-47被大量生產,曾執行過的任務多不勝數,其中包括執行中國戰場任務的駝峰航線。C-47亦被視為盟軍取勝的功臣之一。戰后,大量退役的C-47由軍用轉民用,各中小航空公司皆引進這些DC-3以開拓業務及創業,這些以退役物資形式出售的二手C-47價廉物美,成為各航空公司的旗艦機種。

②市場的需求是航空商業化的動力。隨著民航運輸業巨大需求的出現和航空科技的不斷進步,20世紀30年代,現代民航客機終于出現。美國的波音247正是第一架真正意義上的現代客機。從1929年到1933年,全世界建立了一百多條客運航線,但這些航線的平均壽命只有一年左右。原因是沒有適用的飛機。當時,飛機載客量都很小,運輸成本高,單純經營客運的公司都虧損嚴重,所以歐洲和美國政府都對民航業進行財政補貼。同時,各航空公司的飛機仍以木質飛機為主,價格雖然便宜,但安全性能很差,空難時有發生。此時,新型全金屬客機的問世成為航空客運發展的關鍵。飛機技術必須向大載客量、高速度和更舒適的方向發展。

波音公司研制的波音247投入市場后大獲成功。它的第一個訂單就是60架。當波音公司無法滿足要求時,當時規模還很小的道格拉斯公司抓住了機會,推出了DC-3。由于DC-3的座位比波音247多得多,大大降低了飛行成本。另外,DC-3只要在中途加一次油便能飛越美國東西岸,并首次在飛機上出現了空中廚房。由此,DC-3成為航空公司首次能賺錢的飛機,為商業飛行帶來了革命性的突破。

③從事故中吸取教訓,推動技術進步。1931年3月31日,美國泛大陸和西部航空599號班機在堪薩斯州蔡斯城附近墜毀,包括2名機組人員在內的8人遇難,特別是遇難者中有一名當時在美國名氣很大的橄欖球教練,從而影響很大。這次空難中使用的飛機是福克(Fokker)型的木質飛機,從而促使各航空公司轉向使用全金屬的客機。

7.迎接空天經濟時代

航天技術已經發展了幾十年,幾十年來全球發射到太空軌道上的航天器有4000多個,航天技術正在以各種方式深刻地影響著人們的生活。航天領域的發展已經從最初以進入太空、探索宇宙、保障國家安全為主要目的,轉向更為注重應用航天技術來推動經濟、社會發展,讓探索太空與服務大眾越來越緊密地結合在一起。

2007年9月17日,時任美國航天局(NASA)局長的邁克爾·格里芬,在紀念NASA成立50周年發表的演講中,首先提出了“太空經濟”的概念。他說:“NASA打開了新的前沿和創造了新的機遇,因為這是一個創新的關鍵動力。我們不只是創造新的就業機會,我們也創建全新的市場和先前并不存在的經濟增長可能性。這就是新興的太空經濟(Space Economy),一個以我們尚未理解或賞識的方式來改變我們在地球上的生活的經濟。這不是一個在太空的經濟,實際上還沒有。不過從我們努力探索、理解和利用這種新媒介的過程中,太空活動所創建的在地球上獲益的產品和市場,已經產生了實際效益?!?

他接著說,“太空經濟”包括廣播和電視的衛星通信、遠程醫學、點對點的GPS導航、氣象和氣候監測、天基的國家安全資產等。太空經濟也包括剛剛出現的太空旅游以及發展中的太空后勤服務,這將使航天運輸轉型成一個可行的重要的太空商業。

由此可見,太空經濟就是在探索和開發太空的各種活動中所創造的產品、服務和市場等。它一方面包括與衛星發射相關的運載火箭和衛星制造、地面設備制造等;另一方面包括各種太空活動及其創造的產品和服務等,如衛星通信和電視、衛星導航定位、衛星氣象監測、衛星遙感等。因此,太空經濟涵蓋了多個領域,其中包括已經開始起步的太空旅游等。

那么,太空經濟究竟發展到什么程度了?我們用數據來回答。根據美國航天基金會發布的《2014年航天報告》,2013年全球航天經濟總量達到了創紀錄的3141.7億美元,與2012年的3043.1億美元相比增長了4%,比2006年的2000億美元增長了57%,與近年來世界經濟增長低迷的形勢相比,已是很好的成績。

其中全球的航天收入中來自商業部分的貢獻達到3/4,各領域的商業需求十分旺盛。這說明太空活動引領的太空經濟現在已經發展到相當水平。根據美國衛星產業協會(SIA)發表的《2014年衛星產業狀況報告》的統計,2013年航天產業的總收入為3200億美元(與上述另一家的統計數據十分接近),其中衛星應用產業的總收入為1952億美元,在整個航天產業中所占份額達到60%。從2004年到2014年的10年中,衛星產業收入的平均年增長率為11%,而10年中衛星產業的收入增長了近3倍。這份報告將衛星產業分為4個組成部分,包括衛星服務(也就是衛星應用)、衛星制造、發射服務和地面設備制造。由數據可見,衛星服務的收入占衛星產業總收入的61%。

此外,太空經濟總量在世界經濟中的比重并不高。2013年全球電信產業的收入為50000億美元,同比增長5%;而2013年衛星產業的收入只有電信產業收入的4%,同比增長只有3%。2011年全球航天經濟總量為2853.3億美元,2012年的增速為6.7%,而2013年的增速有所放緩。

總之,太空經濟在世界經濟中的比重仍停留在較低水平。雖然保持逐年增長的趨勢,但增速并不高。究其原因,太空經濟的發展遭遇航天運輸費用居高不下的瓶頸,正如格里芬在上述演講中所言:“進入太空時代50年,探索和利用我們的太陽系最大的障礙是非常高的太空運輸成本。政府的努力沒有解決這個問題?!?

為了繁榮太空經濟,必須創建新的、低成本的商業太空發射能力。為此,不僅要促進航空航天技術的融合,還要擴展已經成熟的航空商業模式,如發展太空和近太空旅游業,將太空經濟和航空經濟整合起來,迎接真正的空天經濟的到來。

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