航天工程(astronautical engineering):探索、开发、利用太空和天体的综合性工程,即综合实施航天系统,特别是航天器和航天运输系统的设计、制造、试验、发射、运行、返回、控制、管理和使用的工程。
航天工程行业发展现状如何?
航天科技集团2月9日发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2021年)》显示,2022年我国继续开启航天“超级模式”,计划安排50余次宇航发射任务,发射140余个航天器,发射次数持续保持高位。
蓝皮书中提到,建造空间站是全年宇航任务重中之重。据悉,我国天宫空间站将由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱组成。根据计划,2022年我国全年载人航天工程将实施6次发射任务,以天和核心舱为控制中心,问天、梦天实验舱为主要实验平台,全面建成常年有人照料的空间站,长征六号甲运载火箭以及多型商业运载火箭将首飞。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国航天工程行业市场全景调研与发展前景预测报告》显示:
航天工程(astronautical engineering):探索、开发、利用太空和天体的综合性工程,即综合实施航天系统,特别是航天器和航天运输系统的设计、制造、试验、发射、运行、返回、控制、管理和使用的工程。航天工程有时还指某项大型航天活动、研制任务或建设项目。航天工程通常采用系统工程的理论和方法来组织实施。
航天工程与航天学、航天技术的关系,航天学是航天工程实践的理论指导,航天技术是航天工程的技术手段;航天工程在航天学的指导下,充分利用航天技术,并在实践中使航天学和航天技术的内容不断丰富和扩展。
在新兴技术持续突破、“太空+互联网”跨界融合、新兴航天企业蓬勃发展、私有资本纷纷涌入的促动下,全球即将进入新太空时代,2021年中国航空航天行业市场规模达到8933亿元,同比增长7.11%。
随着航空航天制造业的不断发展,叶片、盘轴、机匣等主要结构件,大量采用新型难加工材料。这些难加工材料的高效加工问题一直是企业研究的主题。航空航天企业中高性能刀具的使用,使航空制造业机械加工技术迅猛发展,但是买好刀具容易,用好刀具很难。航空制造业刀具降本增效研究成为当务之急。
航空航天零部件不仅采用了很多新结构、新技术和新材料,而且零件构型复杂,刚性较差,这些因素促使发动机等零件机械加工必须大量使用高性能的标准刀具和专用刀具进行加工。
2016年6月25日,长征七号从海南文昌发射场顺利升空并完成任务。对标美国卡纳维拉尔角空军基地,这标志着我国也拥有了可最大限度利用地球自转惯性的优质发射场。经过四年的发展,长征五号,长征五号B,长征七号甲,长征八号等高性能新火箭,都从文昌顺利升空,并完成包括天问一号在内的深空探测任务的发射,基建保障能力得到完美验证。进入2020年,中国航天产业链上相关的民营机构加快基础设施的建设,在全球各地相继建好测控站,并与国际机构达成战略合作,提高了中国测控能力,并以商业化的方式,在一定程度上降低了成本。
但相比于美国和俄罗斯这两个传统航天强国来说,我国基础设施还需要继续强化,美国不仅在发射场数量上有优势,仅卡纳维拉尔角空军基地一处发射场的发射工位,就比中国四个发射场发射工位的总和还要多。而且值得注意的有两点,第一是美国很多发射场是只供近地轨道发射的,第二是蓝色起源和SpaceX这两个商业航天公司均有属于自己的专用发射场。航天是一个需要实证和技术验证的系统工程,所以这些低轨发射场和专用发射场,对美国本土的航天技术发展大有裨益。
2021年,我国全年航天发射次数有望首次突破40次,载人航天空间站工程、“天问一号”火星探测任务、多颗民用空间基础设施业务卫星发射等多个重大航天事件令人瞩目。当前,中国载人航天工程已经全面转入空间站建造的任务准备阶段,其中,长征五号B遥二火箭发射空间站核心舱任务拟于今年春季在中国文昌航天发射场执行,2021年与2022年,我国载人航天工程预计实施11次发射任务。航天科技集团宇航部部长林益明表示:“载人航天空间站工程进入关键实施的阶段,是全年宇航任务重中之重。要先后完成天河一号核心舱、天舟二号货运飞船、神舟12号载人飞船、天舟三号货运飞船、神舟13号载人飞船5次发射任务,‘天问一号’火星探测器择机在今年5~6月会在火星着陆,实施我国首次火星巡视探测工作。这些航天重大工程的成功实施将推动中国航天发射进入新的高度。”
全球商业航天领域可能会有在新的领域进行稳定的投资以及维护现有的太空技术,资金主要来自政府和风险投资。目前,收入主要集中在商业太空市场,卫星监测和通信、以及商业的火箭发射。
2020年可能会有新的太空技术和服务,但大多数还是处于概念阶段,因此也需要额外的资金和技术支持,以便有更广泛商业市场和经济回报。 现有商业太空服务供应商可能会继续评估他们的商业模式和技术为市场的变化做准备,但预计不会产生重大影响,变化也不会超出了现有的研究和开发。
随着国内经济的发展,航天工程市场发展面临巨大机遇和挑战。在市场竞争方面,航天工程企业数量越来越多,市场正面临着供给与需求的不对称,航天工程行业有进一步洗牌的强烈要求,但是在一些航天工程细分市场仍有较大的发展空间,信息化技术将成为核心竞争力。
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2022-2027年中国航天工程行业市场全景调研与发展前景预测报告
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