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神舟十二背后:中国航空航天的技术崛起之路

时间:2021-09-17 作者:丰年资本

神州十二的成功返航,标志着我国载人航天“三步走”事业向前迈出了更加坚实的一步。随着政策的推动、技术的研发、资本的赋能,让越来越多的进口替代技术成功落地应用。航空航天作为高端制造产业的一部分,也是丰年资本的重点投资领域。丰年圈多家企业如昱琛航空、西测、同步电子、军懋科技、牧星科技等都是航空航天产业具有代表性的优秀企业,在中国制造的路上不断前进和奋斗。另外还有达利凯普、东远润兴、芯愿景等大量元器件、基础服务类企业,也持续为我国的航空航天事业提供助力。但回顾过去会发现,中国航空航天的发展历程,就是一个典型的“越封锁越强大”的案例。

 

天上的街市

 

100年前,俄罗斯火箭理论家、航天理论的奠基者齐奥尔科夫斯基,首次提出了建立空间站的卓越设想,并充满激情地指出:「我们人类决不会永远停留在地球上。」

 

从此,全球的“太空竞赛”开始了。在那个信奉“掌握太空就掌握地球”的年代里,苏联造出的第一颗卫星令全世界震撼,更是被美国人视为“美国历史上最恐怖的一天”。而他们也万万不会想到,在他们彼此焦灼的几十年后,并不太遥远的将来,中国人也将梦想带进了深邃的太空。

 

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今日,神州十二成功返航。这为后续载人飞行任务奠定了重要的技术基础,这也是自1992年,我国载人航天“三步走”事业又一次向前迈出的坚实步伐。

 

中国航空航天发展的“三步走”战略一直在路上:第一步是“能上天”,即将宇航员安全送入太空并返回。第二步是“能出舱”,即宇航员能在太空中完成太空行走。第三步是“建立小型空间站”,即在轨道上建立一个小型的、实验性质的太空舱以验证各种技术。

 

如今,伴随着新一代运载火箭长征五号将中国迄今最大的航天器“天和”号核心舱送入预定轨道,标志着中国空间站时代开启。从1999年的神舟一号,到如今的神舟十二号成功返航,从无人飞船到载人飞船,再到宇航员入住空间站……

 

航天科技的发展从来不是一蹴而就的。

 

但遥想当年,中国航空航天的发展历程,才是一个典型的“越封锁越强大”的案例。

 

冲破防线

 

中国整整落后了20多年。

 

从1970年到1971年初,苏联在不到一年的时间里就基本完成了空间站核心舱的建造工作。两年后,1973年,美国人也加入了“空间站”俱乐部。

 

各国之所以对空间站步步紧逼,是因为空间站作为太空种的实验室,在国防的维护具有潜在军事意义的实验,包括但不限于材料、导航、光学侦察等项目。最重要的是,它为之后超级科学的研究提供了最好的场景,铺平了一条路。

 

它的建立对于一个国家科技实力的要求是非常强的。它需要能够提供地球上难以实现的真空、微重力、宇宙射线辐射等各种物理环境。

 

20世纪90年代,中国申请加入国际空间站项目,遭到西方国家阻挠,不仅被拒绝加入,甚至还遭到了各种制裁和禁运。以美国为首的西方国家甚至还提出了条件:只允许中国对空间站建设投资,但不许中国参与建设。

 

中国制造技术的落后,被全球拒之门外。

 

中国科技自强不息,靠自己吃透了空间站的技术,以攻克卡脖子技术为核心,从而实现弯道超车。

 

2021年4月29日11时,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空。

 

被命名为“天和”的核心舱,全长16.6米,最大直径4.2米,发射质量为22.5吨,是我国研制的最大航天器。也是21世纪以来全球范围内发射的最大最重的航天器,超过了国际空间站上任意一个密闭舱段。

 

如果说“天宫一号”的15立方米是“筒子间”,那么中国空间站的活动空间提升到了整站110立方米,可谓搬进了“大平层”。整个空间站上集中体现了近20年来能源技术、材料技术、空间探测技术、再生生保技术、科学研究设备等诸多领域的最新成果。其中,“天和”号核心舱上使用了目前世界上最先进的三结砷化镓太阳能电池翼。它的光电转换效率高达30%以上,而传统的晶硅电池通常只有20%左右。此外,它还具有很好的耐温性,250℃高温也能正常工作。

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图片来源:果壳

 

虽然起步晚,但是起点真的高。

 

天宫站的科研利用率已经达到了世界领先水平。为人类探索太空提供了除国际空间站最佳的选择和场景。

 

只有拥有自己的东西,才有绝对的话语权。

 

技术之上更需要战略

 

对于航天后发展国家而言,学习先发国家乃是快速发展并引领超越的必由之路。但“学习”并不是简简单单即可做到的,需要有强大的综合国力,包括拥有学习的多种客观条件。背后就需要足够的高端制造业技术。

 

中国已经将太空探索列为优先事项,目标是到2030年成为主要的太空大国。发展航空航天科技也是中国“十四五”规划中的重要内容。从国家全产业链角度,我国开展空间站工程,极大地引领和带动包括空间科学、生命科学等多种前沿学科和原材料、元器件、智能制造等多领域先进技术发展。

 

当然,这也同样推动了资本的流向,让更加拥有技术的企业获得资金的支持,得到资本赋能的发展。

 

以航空装备行业产业链为例,上游为原材料制造和航空装备的主要组成部分;中游为军用航空装备和民用航空装备,军用航空装备包括战斗机、教练机、特种飞机等,民用航空装备包括公共航空运输装备和通用航空运输装备;下游为航空装备的维修和保护以及相关服务行业。

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图片来源:中商产业研究院

 

从中国区域分布情况来看,中国航空装备产业链重点企业集中于陕西、江苏、陕西、四川等地区。其中,西部地区航空装备制造业以陕西、四川为龙头,产业特色鲜明,陕西依托自身工业基础优势和资源优势,发展势头强劲。

 

那些丰年资本投资的“排头兵”

 

丰年资本作为重点布局高端制造产业的投资机构,过往围绕自主创新和进口替代投资了众多航空航天产业上的优秀“排头兵”。


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陕西昱琛航空设备股份有限公司(简称“昱琛航空”),公司主要业务是为主力战机提供机载配套设备、航电测试设备与加改装服务,其中航电测试设备的型号覆盖全面,尤其是在雷达、电子对抗测试领域拥有绝对领先的市场份额与行业口碑。为航空事业发展和战机保障提供了强力支持。

 

西安西测测试技术股份有限公司(简称“西测”)主要从事特种装备和民用飞机的环境与可靠性试验、电磁兼容性测试、元器件检测筛选等的检验检测技术服务和咨询服务。技术应用于航天、航空、兵器、船舶、电子、民用飞机等多个领域。西测拥有一流的检测设备技术研发团队,以精湛的技术保障民用航空器安全、促进航空事业发展。

 

航电系统是航空飞行器的灵魂,我国航空器航电系统基本为体制内企业垄断,但丰年圈企业北京军懋国兴科技股份有限公司(简称“军懋科技”)是国内领先的航空安全等设备提供商和信息化解决方案提供商,飞行数据实时监控与传输系统科研生产商。该产业中鲜有的纯民营企业,在整个行业都占据领先地位。

 

丰年资本2021年投资的无锡市同步电子科技有限公司(简称“同步电子”)是航空航天及国防领域为电子产品的科研和生产提供综合服务的平台型领军企业。提供PCB设计、PCB生产、电子装联、结构热控和元器件齐套一体化的国防电子制造服务解决方案。曾服务于载人航天、探月工程等重大航空航天装备的研制生产,其产品及服务也在本次神舟十二号载人飞船上得到了应用。

 

杭州牧星科技有限公司(简称“牧星科技”)主要从事军民两用固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机系统的研制、生产、销售和服务,产品应用于防空武器系统的考核与训练、雷达标校等领域。作为国内特种无人机技术超一流梯队的企业,牧星科技已成功研制了多型高速靶机、无人直升机和特种作业多旋翼无人机。

 

还有一家丰年圈企业从事砷化镓太阳能电池芯片及砷化镓红黄光LED芯片的设计、开发、生产、销售及技术服务,提供航天器使用的电池器件,为航空航天关键设备提供 “宇宙级电源动力”。

 

纵观丰年资本所投资的企业来看,企业拥有明显的“自主创新+进口替代”特点。航空航天作为高端制造产业的细分领域,已经实现了与5G通讯及消费电子、汽车及新能源、工业自动化、军工等领域的融合协同式发展。在这几个领域,丰年资本也有布局,投资的项目涉及了半导体、检验检测、电子元器件、关键设备、新材料和大数据及信息系统等多个政策扶持的赛道。

 

中国航空航天的整体技术距离国际先进水平尚有一定的差距,部分高端产品仍需进口。但是近年来,随着企业加大了研发投入,技术创新能力不断增强,整体水平有所提高,部分技术已达到国际先进水平,并开始出口海外市场。随着利好政策、一系列发展战略的实施,进一步刺激和拉动了各行业技术应用的需求和投入,企业的活力将被进一步激发。

 

结语

 

虽然神州十二已成功返航,但后续还有大量的实验任务要进行。过去30多年的历程告诉我们,正是有了这些高端制造业技术的点滴构建,才让我们有条件拥有更多的选择。这是一个从无到有、从弱到强、“越封锁越强大”且振奋人心的过程。

 

在这个过程中,资本作为航空航天产业发展的“辅助动力”,全力推动中国技术的航行:在深入到产业链进行投资的同时,融入并打造活跃的产业生态圈,助推产业集群、创新能力的快速建设。

 

在国家政策的推动以及资本的鼎力支持,未来中国航空航天的技术将在更新的高度上加速启航,逐梦苍穹、乘风破浪。

 

文章资料参考:

《大国重器,空天前哨:为什么中国要有自己的空间站》星海情报局

《中国空间站,你好!3名宇航员启程向你报到》第一财经

《天和号核心舱发射,中国天宫空间站正式开建》果壳等


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