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美国空间探索技术公司的成功经验分析 口陈杰 侯丹美国空间探索技术公司是一家员工总数只有千余人的私营航天企业。自2002年建立至今的8年时间内，该公司接连独立研制并成功发射了低成本的猎鹰1号和猎鹰9号运载火箭，赢得了美国航空航天局(NASA)的“商业轨道运输服务”(COTS)合同，并有望为NASA提供载人航天飞行服务。目前，空间探索技术公司已经成为美国私营商业航天企业的中坚力量，其创立者和领导人马斯克以其源源不尽的工作动力和特有的创新精神吸引了国内外航天界关注的目光。本文凝练总结了空间探索技术公司发展过程中5个方面的成功经验以及5点启示，希望能对我国航天企业以及航天项目的发展起到一定的借鉴作用。空间探索技术公司的成功与包括总统奥巴马在内的持续的高层支持密不可分。2008年12月23日NASA和空间探索技术公司以及轨道科学公司签订“商业补给服务”(CRS)计划合同，总金额达到35亿美元。合同规定在20102016年间，这两家公司将向国际空间站提供货运服务。其中空间探索技术公司的“龙”太空舱将执行12次发射任务，总价值为16亿美元其间要向空间站运送20吨货物。从目前的情况看，由于国际空间站寿命至少要延长到2020年而美国新的重型运载火箭要到2015年才能定型投入实用的时间还要后延这就意味着空间探索技术公司几乎必定要获得新的国际空间站货运合同甚至有可能为NASA提供载人飞行服务。美国新版国家航天政策中确定了商业航天的发展方针，即通过采购政策、体制创新来推动商业航天的发展。该方针中的每一项措施都为空间探索技术公司的发展带来了利好，例如政策中规定要最大限度地采购商业航天产品与服务以满足政府需求：如果商业航天能力和服务不能完全满足政府需要但具有提高政府效费比和及时性时政府可以采取支持性措施对其进行改造。根据上述政策空间探索技术公司一方面可以利用猎鹰火箭和“龙”太空舱为政府提供发射和运输服务同时其低成本优势可以提高效费比。这正是奥巴马政府在寻求与私营部门的合作、利用商业太空飞行能力运送宇航员和货物往返国际空间站的过程中所需要的。正是在这种大背景下使得空间探索技术公司获得了更多的政府青睐。在猎鹰9号发射前奥巴马甚至曾经亲自专程视察了该火箭和发射设施。空间探索技术公司的愿景是明确的其领导人马斯克十分注重使企业内的员工明确公司未来的发展目标和前景。空间探索技术公司的蓝图愿景是：向世人证明它能够低成本地进入轨道空间。同时，空间探索技术公司要从头开始自主研制猎鹰1号和猎鹰9号系列火箭自主研发包括主发动机和上面级发动机、主发动机涡轮泵、低温贮箱结构和制导系统。到目前，空间探索技术公司的主要精力集中在研制将货物和宇航员送入低地轨道的火箭上但公司已经推出了发展重型运载火箭系列的计划以支持未来商业太空飞行为将来飞往火星奠定基础。在2010年7月召开的美国航空航天学会( AIAA)联合推进会议上空间探索技术公司公布了计划中的“猎鹰”系列猎鹰X和猎鹰XX重型运载火箭计划并宣称如果空间探索技术公司从现在开始建造并测试硬件，将会在20202025年实现载人火星任务。空间探索技术公司具有优秀的领导人和管理理念：采用高效扁平化管理，企业高度一体化，有意识模糊部门的界限以促进信息交流为火箭型号的研制提供了重要保证。1空间探索技术公司领导者的三件事与三个目标空间探索技术公司创始人是1972年出生的艾伦马斯克。他是一个成功且富有的、从互联网涌现出来的人士。空间探索技术公司的成功与马斯克的领导能力和个性密切相关。马斯克认为有三件事情是值得期待的：早上一起来一定要对自己的工作充满期待：渴望获得丰厚的经济回报：想要尽可能地影响世界。同时他人生中还有三个相当明确的目标：他认为自己应该在三个将对人类未来产生重要影响的领域有所建树。这三个领域是：因特网、可持续的能源经济和空间探索。对于马斯克来说实现上述三个目标的最佳途径就是提高进入空间的能力并使其负担得起。由此他创立了空间探索技术公司及其猎鹰火箭。马斯克经过研究之后得出结论认为：没有真正的原因导致火箭发射如此昂贵。他认为空间工业被低效率的政府团体占据。通过重新开始，并回到基础马斯克相信进入空间可以很快并且经济地实现。2高效的扁平化管理与尽量少的官僚作风空间探索技术公司整体上采用的是扁平化管理结构从而在提高效率的同时可以维持较低的日常开支。实际接触过空间探索技术公司内部的人都有这样的感觉该公司完全是硅谷风格文化。员工称他们自己为“空间探索人”经常在工作场所小范围讨论交流。直到最近，在空间探索技术公司的雇员人数超过1000名之前马斯克本人都忙于参加每一个单独的讨论。同其他人一样马斯克将自己置于一个开放式的小单间内，亲自面试每一位求职者。新进公司的员工都可以持有公司的股份，这样每个人都与公司同荣辱共命运。该公司推进系统副总裁穆勒认为他以前在TRW公司所做的工作大部分都带有官僚主义，效率相对是低下的但在空间探索技术公司不存在官僚主义的情况。马斯克相信，所有这样一起工作的文化对于实现该公司雄心勃勃的目标是至关重要的。3积极进行国内外的市场开拓活动空间探索技术公司凭借其低成本、高可靠的运载火箭一直在积极进行国内外发射服务市场的开拓。2010年又在两个方面取得了重要进展。一是在2010年6月与铱星公司签署了价值4.92亿美元的发射合同，计划在20152017年间，负责将铱星公司下一代卫星送入低地轨道。易一进展是在2010年9月，空间探索技术公司与欧洲阿斯特里姆公司签署协议将利用猎鹰1号火箭的增强型为欧洲小卫星市场提供发射服务，合同期限持续到2015年。空间探索技术公司的主要技术和管理人员都是具备航空航天领域以及相关领域丰富经验的精英型人才，采取小型精干的团队组织形式。1会聚航天领域具有丰富技术和管理经验的精英空间探索技术公司除马斯克以外的其他主要负责人也都具有丰富的航天领域工作经验，基本都属于业内精英，主要来自波音、洛马、诺格等航天企业。例如作为总裁的格温肖特韦尔进入空间探索技术公司以前，具有负责航天系统的工程技术和项目管理方面长达10年的经验。她曾经是某卫星计划的总工程师，负责管理联邦航空局商业航天运输工作，并完成了NASA未来航天运输的投资政策分析。此后她曾担任过微宇分公司的经理。推进系统负责人汤姆穆勒曾在TRW公司研制液体火箭发动机，具有丰富的工作经验。测试方面负责人蒂姆，布扎作为波音公司德尔它4火箭的测试经理已经工作了15年。航空电子制导和控制负责人杰夫沃德曾是英国萨里卫星技术有限公司常务董事以及技术总监。2空间探索技术公司组建了小型精干团队组织空间探索技术公司之所以被认为形成了较为成功的项目组织其另外一个特点就是采用由优秀个体组成的小型团队。这种做法在美国航天项目中并不罕见例如臭鼬工厂以及X-38项目中都采用了这种方式：整个团队被安置在生产场地的同一层或至少安置在同一场所通过这种方法有效促进了相互协调。马斯克特别强调：应发展由高薪、高含金量的个体组成的小型团队，这样将取得很高的效率。值得指出的是：这同NASA及航天工业承包商打造由薪资水平各异的个体组成的大型团队的做法不尽相同。空间探索技术公司努力打造一支极具凝聚力的团队，其负有交叉培训和多种功能性职责，团队中每个人都可以更多地参与开发过程。空间探索技术公司强调的系统工程体现为三个方面，即从运载火箭的设计开始就强调低成本、高可靠和快速响应三个方面的特性。这也正是猎鹰系列火箭的三大技术特点。低成本：从空间探索技术公司的缔造者到发射场成员一直着重寻求低成本的方法和策略。例如：猎鹰系列设计者选择采用成本约为5万美元的高可靠性工业执行元件，而标准的航天级元件的成本可能是其5倍之多。设计者不但在选择零件时有意避开昂贵的航空航天级产品，而且在其商业及运行过程中也在尽量寻找替代品。例如猎鹰火箭电气系统采用单芯电缆，而没有采用20世纪60年代典型的大型、串行电缆束。此外，通过重点强调可靠性以及成本的完美设计，空间探索技术公司减少了传统的费用来源。如设计者可以选择使用与自动提款机计算机类型相同、价值5000美元的产品，而不选择具有代表性的工业专用计算机，因为其总价可能高达100万美元。高可靠：空间探索技术公司几乎在每一次会议上都强调低成本以及简便性。同时为了确保可靠性该公司制定了顶级要求：试验将要发射的运载火箭，试验、试验、再试验。该公司将每一阶段的产品均送到田纳西州作为一个完整的系统进行试验。快速响应：空间探索技术公司从一开始就强调运载火箭的快速发射能力。典型的猎鹰1号火箭发射周期是两个星期，而其他一些发射系统则是24个月。相比之下猎鹰1号发射周期大幅缩短。这一发射周期能够满足各种航天发射任务，包括商业的、战术的和战略火箭发射任务。这种发射周期还特别适合星座补网。当有效载荷不在发射场附近、只能在发射前运送到发射场的情况下，它也非常适用。空间探索技术公司在短时间内迅速崛起，得益于前文所述的多方面因素。从空间探索技术公司的发展过程中可以得到以下5点启示。1美国政府起到了至关重要的推动作用总体上，诸如空间探索技术公司这样的私营航天企业在美国航天运输业崛起得益于美国政府的支持，特别是美国2010年新版航天政策的支持。同时，美国航空航天局、美国空军、国防高级研究项目局( DARPA)都在这当中发挥了重要的促进和推动作用。如NASA和DARPA共同启动了“商业轨道运输服务”(COTS)项目以支持商业航天的发展。为了避免参与COTS项目的私营企业使用洛克达因等厂商昂贵的发动机NASA甚至开放了阿波罗计划的部分技术以便空间探索技术公司能够按任务要求和总体设计研制合适的火箭发动机。如前文所述，猎鹰系列火箭的“灰背隼”发动机就采用了阿波罗计划登月舱下降级发动机的喷管。为了使空间探索技术公司能够进行试车NASA还允许其使用测试台。美国空军在其中也发挥了重要作用，允许猎鹰1号火箭在奥麦利克岛上发射这里原是空军里根测试站的一部分。未来，猎鹰9号还可能在范登堡空军基地发射用于向高倾角轨道发射军用载荷。可以说，没有美国政府的支持空间探索技术公司要取得成功的难度可想而知。2空间探索技术公司创造了新的航天发展模式这里需要指出的是空间探索技术公司被称为私营企业主要有两个方面的原因。一是该公司并未上市，在国外没有上市的企业被称为“私人公司”（Private Company)，而上市的企业则被称为“公众公司” ( Public Company)。另一个原因是，政府虽然按合同向空间探索技术公司提供资助但拨款额度与波音和洛马公司相比相差甚远不能有航天企业巨头那样稳定而长期的经济来源。正是由于企业的性质具有特殊性，空间探索技术公司的发展创造了一种新的航天发展模式。这种模式不同于过去举国体制下“集中力量办大事”，也不同于少数几家巨头垄断整个市场分享政府订单的传统模式。在这种模式下有更多的参与者加入到市场竞争中来，使得成本和效率的比重可以逐步实现优化。值得指出的是，波音公司和洛马公司将空间探索技术公司视为竞争对手在其发展过程中没有起到积极作用，相反却出于市场竞争的考虑对该公司的发展有所阻碍，例如希望阻止空间探索技术公司获得COTS计划合同。3实现低成本进入空间的能力是大势所趋经过半个多世纪的发展运载火箭技术已经日趋成熟，技术门槛和投资门槛日益降低。同时由于高昂的火箭发射成本的阻碍使得全球发射市场对低成本、高可靠的商业运载火箭的需求日益强烈，实现低成本进入空间已经是大势所趋这也吸引了越来越多的私营企业进入航天发射服务提供商的行列。例如美国包括“渐进一次性运载火箭”(EELV)计划在内的诸多运载器研制和发展计划都把降低成本、提高可靠性、增强快速响应能力作为新型运载器发展的原则。EELV计划中美国要求从2001年开始的20年内将航天发射费用降低25%50%而使宇宙神和德尔它两个系列火箭的可靠性至少达到98%。4高效的创新和管理造就了低成本猎鹰火箭空间探索技术公司实现成功的主要内部因素是高效的创新和管理。硅谷风格的企业文化、精英会聚的人力资源、广泛交流的工作模式、多种激励机制的存在特别是领导人马斯克的创新精神和管理能力构成了空间探索技术公司发展的内在动力。当然该公司采用了一系列低成本的设计和技术这一点在“隼”发动机的诞生和设计过程中表现得尤为突出。此外，采用低成本的工业元件通过不断测试保证可靠性更是为低成本火箭的发展提供了可靠的保证。可以说，空间探索技术公司其实并没有采用多少先进的技术而是依靠管理和创新造就了低成本的猎鹰火箭。5.空间探索技术公司的发展任重道远虽然两型猎鹰火箭已经成功发射实际上猎鹰9号火箭在首次发射过程中还是出现了轻微的滚转。而接下来“龙”太空舱的发展却具有更大的技术难度。因为与火箭不同 “龙”舱还需要有返回大气层的过程其技术难度远远大于单纯将有效载荷发射入轨的运载火箭。空间探索技术公司毕竟在技术积累方面与波音和洛马相比还存在差距这种差距能否在短期内得以弥补存在着较大的不确定性。此外，美国政府一直是两条腿走路NASA将在2015年前确定重型火箭的构型。今后空间探索技术公司是否能持续得到政府支持也存在未知数。因此，空间探索技术公司要真正发展壮大还是应该抓住目前的有利时机，练好内功，尽快突破载人方面的技术成功实现“龙”太空舱的飞行。从目前的情况看，空间探索技术公司的发展还有较长的路要走。 -全文完-