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NASA商業(yè)航天合同發(fā)展2006-2026:分析與總結(jié)

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引言

文中相關(guān)合同屬性的解釋:

  • 太空行動協(xié)議:就是 NASA 和航天企業(yè)的 “靈活合作規(guī)矩”,不像死板的約定,更像你和文具店老板口頭說好 “以后常來買,規(guī)矩咱們靈活商量”,不用定太細,方便調(diào)整。

  • 聯(lián)邦采購法規(guī):FAR(Federal Acquisition RegULAtion)是美國聯(lián)邦政府通用的采購規(guī)則,規(guī)范政府向企業(yè)的采購行為,核心是買賣關(guān)系,流程嚴格合規(guī)。

    SAA是NASA專屬的太空合作協(xié)議,不受FAR約束,核心是政企聯(lián)合研發(fā)的伙伴關(guān)系,模式靈活、風險共擔。

    二者核心區(qū)別為:FAR是政府買東西的規(guī)矩,SAA是NASA合伙搞太空的通道。

  • 固定價格合同:就是提前定死 “總錢數(shù) + 要做的事”,不隨便變,比如你和文具店約定 “一次性花 50 塊買 10 本筆記本”,錢和數(shù)量都定死,后續(xù)不增減;報告里 NASA 和企業(yè)的一口價合作,就是定好總合作錢、總?cè)蝿?wù),不隨便加價、不加任務(wù)。

  • IDIQ 框架:最核心的類比就是你和文具店的長期約定,提前說好 “接下來幾年常來買,最多花 100 塊(對應(yīng)下文 140 億美元上限),只買筆記本、鋼筆(對應(yīng)報告里的航天服務(wù)范圍)”,但不確定每次買多少、什么時候買,后續(xù)需要了再單獨說,按需下單;NASA 用這種方式,就是因為不知道國際空間站每次要補多少貨、什么時候補,提前定好上限和范圍,后續(xù)靈活安排,不浪費、也不缺口。

  • 成本補償合同:就是不提前定總錢數(shù),花多少、NASA 補多少,比如你買文具,不確定要花多少,先買,最后按實際花的錢給老板,下文這種方式,主要是政府承擔大部分花費,企業(yè)花多少報多少。

一、商業(yè)軌道運輸服務(wù)(COTS)計劃(2006-2013)

核心目標:驗證私營企業(yè)近地軌道貨運能力,為國際空間站補給奠定基礎(chǔ),采用“政府少量投資+企業(yè)自主研發(fā)+里程碑式付款”模式,依托太空行動協(xié)議(SAA, Space Act Agreements)框架推進。

關(guān)鍵合同與承包商:

1、SpaceX:2006年獲得初始2.78億美元合同(后調(diào)整為3.96億美元),研發(fā)獵鷹9號火箭與龍飛船,2012年完成全球首次私營企業(yè)飛船與國際空間站對接,里程碑完成率100%,順利完成合同要求。

2、Rocketplane Kistler:2006年獲得2.07億美元合同(后調(diào)整為0.321億美元),研發(fā)K-1可重復(fù)使用運載器,因進度嚴重滯后,2007年合同被NASA終止。

3、Orbital Sciences:2008年替代Rocketplane Kistler,獲得1.7億美元合同(后調(diào)整為2.88億美元),研發(fā)安塔瑞斯火箭與天鵝座飛船,2013年完成首次國際空間站對接,里程碑完成率約85%。

二、商業(yè)補給服務(wù)(CRS)計劃(2008-至今)

核心目標:實現(xiàn)國際空間站常態(tài)化貨運補給,在COTS計劃基礎(chǔ)上,采用聯(lián)邦采購法規(guī)(FAR)框架下的固定價格合同,分兩階段推進,配套補充貨運合同保障冗余。

關(guān)鍵合同與承包商:

1、 CRS-1階段(2008-2020):2008年12月,SpaceX獲16億美元合同,執(zhí)行12次貨運任務(wù)(后追加3次,累計15次);Orbital Sciences獲19億美元合同,執(zhí)行8次貨運任務(wù),2014年因火箭爆炸調(diào)整后續(xù)發(fā)射計劃。

2、CRS-2階段(2016-2026):2016年采用IDIQ(不定數(shù)量不定交付)框架,授予SpaceX、Northrop Grumman(原Orbital Sciences被收購)、Sierra Nevada三家企業(yè)合同,最大潛在金額140億美元;2022年追加12次任務(wù),SpaceX與Northrop Grumman各獲6次。

3、補充貨運合同:2024年,NASA授予Northrop Grumman 4.765億美元合同,負責2024-2026年國際空間站貨運補給任務(wù)。

三、商業(yè)載人計劃(CCP)(2010-2026)

核心目標:替代俄羅斯聯(lián)盟號飛船,實現(xiàn)美國載人航天自主化,分四階段推進,風險分擔比例隨階段升級向企業(yè)轉(zhuǎn)移,最終實現(xiàn)常態(tài)化載人往返國際空間站。

關(guān)鍵合同與承包商:

1、CCDev1階段(2010年):總投資近5000萬美元,SpaceX獲0.75億美元、Sierra Nevada獲0.8億美元、ULA獲0.067億美元,開展概念驗證與技術(shù)研發(fā)。

2、CCDev2階段(2011年):總投資近2.7億美元,Boeing獲0.46億美元、SpaceX獲0.44億美元、Sierra Nevada獲2.125億美元,推進系統(tǒng)初步設(shè)計與風險降低測試。

3、CCiCap階段(2012-2014年):總投資超11.67億美元,Boeing獲4.6億美元、SpaceX獲4.4億美元、Sierra Nevada獲2.125億美元,完成全系統(tǒng)研發(fā)與軌道驗證。

4、CCtCap階段(2014-2026年):2014年授予固定價格合同,總金額68億美元,其中Boeing最高可獲42億美元、SpaceX最高可獲26億美元;因Boeing Starliner飛船故障,2025年11月合同調(diào)整,任務(wù)量削減,金額下調(diào)至37.32億美元;SpaceX提前1年完成認證,成為NASA唯一可用載人運輸服務(wù)商。

四、阿爾忒彌斯計劃(2019-至今)

核心目標:實現(xiàn)人類重返月球、建立月球基地,為火星探測奠定基礎(chǔ),采用“傳統(tǒng)成本補償合同+商業(yè)服務(wù)采購”混合模式,覆蓋火箭、飛船、著陸器等全鏈條系統(tǒng)。

關(guān)鍵合同與承包商:

1、核心系統(tǒng)合同:Boeing獲約34.8億美元,研發(fā)SLS核心級與EUS上面級;Aerojet Rocketdyne獲約3.5億美元,制造RS-25發(fā)動機;Lockheed Martin獲約20億美元,研發(fā)獵戶座飛船;SpaceX獲初始2.9億美元(后追加1.15億美元),研發(fā)星艦HLS著陸器;Maxar獲3.75億美元(超支0.785億美元),研發(fā)Gateway PPE艙段。

2、月球與空間站相關(guān)合同:Blue Origin、Intuitive Machines等參與CLPS商業(yè)月球有效載荷服務(wù),總合同額26億美元;Nanoracks獲2.175億美元、Blue Origin獲1.3億美元、Northrop Grumman獲1.256億美元,參與商用空間站研發(fā)。

3、地面系統(tǒng)合同:Bechtel獲ML2移動發(fā)射車合同,從3.83億美元追加至27億美元;KBR獲2.5億美元太空支持合同;Jacobs獲3.5億美元地面系統(tǒng)支持合同。

五、其他補充商業(yè)合同

1、發(fā)射服務(wù):SpaceX獲NEO Surveyor衛(wèi)星發(fā)射合同(1億美元)、DART任務(wù)發(fā)射合同;ULA獲科學(xué)衛(wèi)星發(fā)射合同,累計超5億美元。

2、技術(shù)開發(fā):通過SBIR/STTR計劃扶持超100家小企業(yè),2025年授予MacLean Engineering 1.5億美元模擬與先進軟件服務(wù)合同。

3、數(shù)據(jù)采購:2023-2026年,采購商業(yè)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),累計合同額超4.76億美元。

六、供應(yīng)鏈分析

NASA商業(yè)航天合同的順利推進,依賴于層級清晰、分工明確的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),核心圍繞“主承包商-分承包商-配套小企業(yè)”的三級結(jié)構(gòu)展開,同時存在一定的風險傳導(dǎo)特性,具體分析如下:

6.1 供應(yīng)鏈層級與核心分工

1、主承包商:承擔核心系統(tǒng)研發(fā)與整體集成任務(wù),是供應(yīng)鏈的核心主導(dǎo)者,主要包括SpaceX、Boeing、Lockheed Martin、Northrop Grumman等企業(yè),占據(jù)合同總額的60%-70%,負責統(tǒng)籌分承包商資源、把控項目進度與質(zhì)量。

2、核心分承包商:聚焦高價值子系統(tǒng)研發(fā),是供應(yīng)鏈的關(guān)鍵支撐,主要為傳統(tǒng)航天企業(yè)與技術(shù)領(lǐng)先的新興企業(yè),例如Aerojet Rocketdyne(RS-25發(fā)動機)、Collins Aerospace(生命支持系統(tǒng))、Maxar(Gateway艙段)、Rocket Lab(衛(wèi)星組件)等,承擔主承包商30%-40%的分承包任務(wù)。

3、配套小企業(yè):提供專業(yè)化零部件、軟件服務(wù)等配套支持,通過SBIR/STTR計劃參與供應(yīng)鏈,NASA小商業(yè)分承包額從2018年的30億美元增長至2022年的34.5億美元,增長率15.1%,占整體分承包額的15%左右。

6.2 供應(yīng)鏈特征

1、集中度較高:高價值子系統(tǒng)分承包商呈現(xiàn)集中化特征,11家核心分承包商支持至少兩個Artemis關(guān)鍵項目,2015-2025年間獲得NASA近150億美元合同,占Artemis計劃分承包總額的40%。

2、公私協(xié)同明顯:傳統(tǒng)航天企業(yè)(占高價值子系統(tǒng)供應(yīng)的60%)與新興商業(yè)企業(yè)(占25%)協(xié)同發(fā)展,傳統(tǒng)企業(yè)依托技術(shù)積累提供核心部件,新興企業(yè)憑借靈活模式降低成本、推動創(chuàng)新。

3、風險傳導(dǎo)性強:分承包商的技術(shù)故障、進度滯后或成本超支,會直接傳導(dǎo)至主承包商與NASA,例如Maxar Gateway PPE艙段超支0.785億美元、Boeing Starliner軟件故障,均導(dǎo)致對應(yīng)項目進度延遲、成本增加。

七、橫向?qū)Ρ?/p>

7.1 與美國國防部(DOD)對比

DOD以國家安全為首要目標,聚焦敏感軍事衛(wèi)星發(fā)射、國防航天裝備研發(fā)等任務(wù),核心是保障任務(wù)可靠性和保密性,例如2025年DOD授予SpaceX、ULA等企業(yè)135億美元火箭發(fā)射合同,核心用途是將五角大樓最敏感、最復(fù)雜的衛(wèi)星送入太空,服務(wù)國防需求;NASA則以太空科學(xué)探索(如月球、火星探測)和商業(yè)航天生態(tài)培育為核心,核心是通過合同推動技術(shù)創(chuàng)新、降低航天成本,服務(wù)于Artemis等深空探測計劃,同時帶動私營航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

合同模式:DOD主要采用OTA(其他交易授權(quán))和固定價格批量采購兩種模式,其中OTA無需嚴格遵循聯(lián)邦采購法規(guī)(FAR)的全部條款,適配國防任務(wù)“快速響應(yīng)、靈活調(diào)整”的需求;NASA則以SAA(太空行動協(xié)議)和固定價格合同為主,SAA框架的核心是“政府少量引導(dǎo)+企業(yè)自主研發(fā)”,例如COTS計劃采用的“里程碑付款”機制,企業(yè)需完成既定技術(shù)目標才能獲得撥款。

風險分擔機制:這是兩者最核心的差異之一。DOD要求企業(yè)承擔有限風險,多數(shù)情況下成本超支、進度延遲或技術(shù)故障的損失,主要由政府兜底,企業(yè)僅承擔少量履約責任;NASA則與企業(yè)實行“風險共擔”,例如SpaceX在COTS計劃中需自籌部分研發(fā)資金,若出現(xiàn)任務(wù)失?。ㄈ?015年獵鷹9號火箭爆炸),僅能獲得少量已完成里程碑的付款,大部分損失由企業(yè)自行承擔,這種機制倒逼企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新控制成本、降低風險。

7.2 與中國國家航天局(CNSA)對比

CNSA以國家重大航天工程為主導(dǎo),市場化程度低于NASA,核心需求是國家航天任務(wù)落地與國際商業(yè)發(fā)射服務(wù),承包商以國有航天企業(yè)為主(如中國航天科技、航天科工),采購模式以政府指令性合同為主;NASA以商業(yè)服務(wù)采購為核心,私營企業(yè)是主導(dǎo)力量,通過風險共擔、里程碑激勵激發(fā)市場活力。兩者均在推進深空探測商業(yè)化,但CNSA處于“國家工程帶動商業(yè)化”階段,NASA已進入“商業(yè)化支撐工程”階段。

八、 核心成效

1、模式創(chuàng)新成效顯著:COTS計劃開創(chuàng)的“風險共擔+里程碑付款”模式,以約5.52億美元政府投資撬動超20億美元企業(yè)自主研發(fā)資金,驗證了商業(yè)企業(yè)的航天能力,為全球商業(yè)航天合作提供了范本。

2、關(guān)鍵目標順利落地:通過CRS、CCP計劃,實現(xiàn)了國際空間站常態(tài)化貨運與載人運輸自主化,擺脫了對俄羅斯的依賴;阿爾忒彌斯計劃穩(wěn)步推進,為人類重返月球、探索火星奠定基礎(chǔ)。

3、產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步完善:培育了SpaceX等具有全球競爭力的商業(yè)航天企業(yè),形成了“主承包商-分承包商-配套小企業(yè)”的完整供應(yīng)鏈,推動航天成本大幅降低、技術(shù)快速迭代。

4、 合同體系不斷優(yōu)化:從COTS的SAA(太空行動協(xié)議)框架,到CRS的IDIQ(Indefinite Delivery, Indefinite Quantity(不定數(shù)量不定交付))框架,再到阿爾忒彌斯的混合合同模式,逐步形成了適配不同任務(wù)需求的合同體系,兼顧創(chuàng)新激勵與風險管控。

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