深度|美国“陆基战略威慑”(GBSD)项目动力系统之争

导读

美国空军的下一代洲际弹道导弹“陆基战略威慑”系统(Ground-Based Strategic Deterrent,GBSD)的采购策略很有可能让该国的关键核武器工业基础雪上加霜。诺斯罗普·格鲁门创新系统公司(Northrop Grumman Innovation Systems)目前有很大的机会成为美国固体火箭发动机工业的垄断者,而2020年即将成为决定命运的关键节点。


深度|美国“陆基战略威慑”(GBSD)项目动力系统之争

在21世纪的头20年中,美国的航空航天工业发生了风起云涌的变化。许多企业完成了并购与扩张,行业的排位座次和组成成员不断更迭变化。在战略导弹和运载火箭动力领域,这一情况尤为典型。

在当前的美国,包括下一代陆基洲际弹道导弹、战略轰炸机和弹道导弹核潜艇的许多系统关键部件现在都可以从单一供应商处获得。而用以支持美国国家核武器维护和现代化改造升级的各类基础设施也随着时间的推移而渐趋过时,整个行业正在紧锣密鼓地进行资本重组和业务割据。

固体火箭发动机的研制和供应能力是支撑美国战略核力量、建造下一代武器平台的工业基础。随着20世纪90年代冷战结束和航天飞机任务量的减少,固体火箭发动机的需求量骤减,许多曾经致力于这一国家级重要能力的公司已经合并或离开了这个行业。曾经美国有五家公司能够生产固体火箭发动机,现今却只剩下两个:航空喷气·洛克达因公司(Aerojet Rocketdyne)和诺斯罗普·格鲁门创新系统公司(原Orbital ATK,现已被诺斯罗普·格鲁门公司收购)。

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“亚特兰蒂斯”号航天飞机的两个固体火箭助推器点火推进。图片来源:NASA

2017年8月,美国列克星敦研究院的丹尼尔·古尔博士(Daniel Gouré)撰文分析了美国固体火箭发动机工业发展现状。他认为,固体火箭发动机是远程弹道导弹最重要的子系统之一。而美国空军正在进行的“陆基战略威慑”系统的采购策略很有可能造成于国不利的结果。

简而言之,美国空军对GBSD计划的管理方法延续了长期以来忽视国防基础工业长期生存能力的习惯。具体来说,在当前的行业形势下,航空喷气·洛克达因公司(Aerojet Rocketdyne)已经处于退出大型固体火箭发动机业务的非常时期:目前,Aerojet只生产一种大型固体火箭发动机,用于“宇宙神”火箭(Atlas V)的捆绑式助推器。而生产并发射“宇宙神”火箭的公司——联合发射联盟(ULA)已告知洛克达因:自2019年起,未来的“宇宙神”火箭发射任务和下一代“火神”火箭(Vulcan)固体火箭助推器生产合同将授予Orbital ATK公司。

美国空军明知道这份合同的失去将迫使洛克达因公司关闭一个主要的火箭发动机生产工厂并解雇大量技术工人,却依然选择坐视不理。美国空军领导人称,之所以允许ULA做出可能损害美国固体火箭发动机工业基础的决定,理由是:“空军只是购买发射服务”。而且,“做出什么决定是ULA的权利”。

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Aerojet Rocketdyne公司为Atlas V火箭提供的AJ-60A捆绑式助推器。图片来源

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“宇宙神”火箭使用的AJ-60A捆绑式助推器。图片来源:Flickr

而对于GBSD项目,波音公司和诺斯罗普·格鲁门公司目前被授予的GBSD 技术成熟与风险降低阶段(TMRR)研发合同并未要求它们同时使用两家固体火箭制造商的产品。两家总承包商均已表示有意将Aerojet Rocketdyne和Orbital ATK作为当前发展阶段可能的分包商。Orbital ATK目前为美国海基战略威慑武器“三叉戟”潜射弹道导弹(Trident II D-5)生产所有三种发动机。已经赢得“宇宙神”火箭和“三叉戟”潜射弹道导弹的动力系统生产合同后,如果Orbital ATK再赢得GBSD所有动力系统的工作,Aerojet Rocketdyne将会彻底退出固体火箭发动机这项业务。

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Orbital ATK(现诺格创新系统)在2017年9月对外发布的GBSD宣传图

在2018年6月诺斯罗普·格鲁门正式收购了Orbital ATK后,Aerojet Rocketdyne忧虑更甚,甚至已经没有动力再去竞争这份合同。如果Aerojet被迫退出,诺格就获得了一个特许经营权。虽然美国联邦贸易委员会(Federal Trade Commission)敏锐地觉察到了这一点,并且迅速在收购审查条款中增加了相应内容,但所提的条款要求更多的是确保导弹系统市场的持续竞争性,而非确保Aerojet Rocketdyne固体发动机业务的存活(据笔者分析,即只要求最终价格合理,而不关心由谁供货)。具体条款说明如下,也请读者自行理解,欢迎提出自己观点。

“诺斯罗普是能够为美国政府提供导弹系统的四家供应商之一。Orbital ATK是固体火箭发动机的主供应商。固体火箭发动机为导弹系统提供至关重要的能力,为导弹击中目标提供动力。”

“收购Orbital ATK为诺斯罗普提供了动机(incentive)和能力(ability)去破坏导弹合同的竞争,可能的方式包括拒绝提供自家的固体火箭发动机,或是对竞争对手恶意提高固体火箭助推器的价格等。”

“因此,竞争对手将被迫提高自己导弹系统的报价,这就大大降低了其竞争力。极端情况下甚至选择不竞争。这反过来也会降低诺斯罗普(在GBSD项目上)的竞争压力。”

“诺斯罗普·格鲁门必须在不歧视的基础上为所有GBSD合同竞争者提供固体火箭发动机及其相关服务。”

“这一不歧视禁令是全面的,适用于任何能够潜在影响到价格、进度、质量、数据、人员、投资、技术、创新、设计或风险的歧视行为。”

“诺斯罗普·格鲁门必须建立防火墙,防止其转移或使用从导弹主承包商竞争方或SRM供应商处收到的专有信息。”

“国防部的收购主管必须任命一名合规官,以确保诺斯罗普遵守规定。合规官将具备所有必要的调查权,包括采访诺斯罗普的人员,检查公司的设施,要求其提供文件、数据和其他信息的权利。合规官还有权保留第三方顾问,费用由Northrop支付。”

以上是美国贸易委员会(FTC)对诺格这笔收购的投诉内容及和解条款。笔者认为,这些条款更多的是在保护GBSD项目上诺斯罗普•格鲁门的竞争对手(波音公司),更深层次地,是保护美国政府/国防部/空军对于GBSD项目的经济可承受性。而只要诺斯罗普·格鲁门创新系统(即Orbital ATK)提供的固体火箭发动机性能没问题价格又实惠,没有什么特别的理由去阻碍它得到整个GBSD项目动力系统的所有生产合同。因此Aerojet Rocketdyne的担心完全是有道理的。

在美国现役弹道导弹“民兵Ⅲ”的动力系统中,Orbital ATK与Aerojet都参与了研发工作。

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民兵Ⅲ”导弹第一级发动机M55A-1,由锡奥科尔公司研制,后归属阿联特技术系统公司。图片来源:美国空

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“民兵Ⅲ”导弹第三级火箭发动机SR73-AJ-1,由由锡奥科尔公司研制,后归属阿联特技术系统公司。图

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“民兵Ⅲ”导弹第二级火箭发动机SR19-AJ-1,由Aerojet公司研制,后归属于Aerojet

2010年至今,ATK和Aerojet也都为美国洲际导弹动力系统的升级改造做了众多工作。

在洲际导弹动力系统应用项目下,Orbital ATK为空军MCS-Ⅲ(Medium Class Stage-Ⅲ)计划开发了高性能的上层级发动机。图中所示的这次静态点火测试的目的是演示一种先进的战略级推进剂(strategic grade propellant),验证发动机推力反转/推力终止系统在石墨环氧树脂外壳中的可行性,并展示一种具有机电推力矢量控制的增强型可导向喷嘴。

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2015年11月,Orbital ATK在其位于犹他州Promontory的工厂成功地对中型第三级段

同时,Aerojet Rocketdyne也得到了美国空军授予的MCS-Ⅲ的合同。所做的研究一方面取代“民兵Ⅲ”老化的发动机,另一方面也为未来的战略推进技术提供一系列经济实惠的通用动力系统。该工作截止日期为2016年10月,可能已经秘密完成。此外,Aerojet Rocketdyne还负责“民兵Ⅲ”推进系统火箭发动机(PSRE)以及其他几个级段的现代化开发、验证、演示和替换工作。

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Aerojet Rocketdyne与空军合作进行的中型战略推进级(Medium Class Str

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2014年,Aerojet Rocketdyne的92’’大型第二级(Large Class Sec

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Aerojet Rocketdyne先进第二级发动机——A2S推进级测试中

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Aerojet Rocketdyne的先进第三级发动机工厂图。该项测试成果将为当前使用的“民兵Ⅲ”导

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Aerojet Rocketdyne“民兵Ⅲ”导弹后增压系统。图片来源:空军技术网站

然而,目前的境况对Aerojet Rocketdyne非常不利。Atlas V业务夭折使得其位于加利福尼亚州萨克拉门托的大型SRM生产设施不得不关闭。Aerojet正在为阿肯色州的新大本营——卡姆登工厂投资7000万美元以增加大型固体火箭发动机的产量。但是,如果Aerojet不是GBSD胜选团队中的一员,它可能不会继续投资增产。Aerojet的底线就是拿到30%的GBSD动力系统工作。这样才可能成为可行的供应商。至少在接下来的十几年里,GBSD将推动对SRM的需求。但如果Aerojet没有任何角色,那么它的固体火箭发动机业务已经无法运营。

失去美国仅有的两家固体火箭发动机公司之一将意味着工厂设施的关闭和大量高科技工作岗位的失去。但同样重要的是,它会给美国的国家安全带来潜在的重大风险。生产商从两个减少到一个可能会造成发动机设计技术出现不可接受故障的风险。更严重的是,固体火箭发动机的生产失败将威胁到美国三位一体核威慑战略其中两个体系的活性。此外,单一的生产者造成了垄断定价的出现,同时降低了垄断企业继续创新的动力,也让整个美国固体火箭动力工业丧失活力。由于缺乏竞争,内部研发工作也会减少。发生灾难性事故时安全风险可能还会导致成本增加。

为GBSD项目去资助两个固体火箭发动机供应商是否有意义,是空军将与波音和诺斯罗普·格鲁门讨论的问题。到目前为止,空军尚未允许两个GBSD注承包公司与任意一家SRM供应商达成独家协议。

据美媒Space News报道,空军发言人称,工程和制造开发阶段(EMD)合同的提案请求中将提到有关地面战略威慑ICBM的固体火箭发动机所需供应商数量的所有指导原则。

目前一部分意见认为,在GBSD项目动力系统的竞争中,诺斯罗普·格鲁曼公司拥有压倒性的优势。它现在运营着Orbital ATK的四个工厂:两个在犹他州制造大型SRM,一个在西弗吉尼亚州生产战术火箭发动机,另一个在马里兰州,专门用于反导拦截器的固体火箭。诺格系体量庞大,ATK在航天飞机每周一发的时代和冷战军备竞赛期间发展出固体火箭动力的大规模生产能力,其拥有更大的生产基地,可以提供更具竞争力的价格。Orbital ATK的成本优势在“宇宙神”火箭的胜选上已然显现:Vulcan必须与SpaceX竞争,成本因素可能位居榜首。另外,虽然市场力量和五角大楼希望在主要项目中拥有多个竞争对手之间的“平衡”,可是纳税人是否能够负担得起?这是需要考虑的问题。

另一部分意见认为,Aerojet的恐慌可能被夸大。Orbital ATK在自己的国防和商业业务中一直保持独立的运营态度,这一习惯历史悠久,诺斯罗普·格鲁门公司有充足的动力遵守既定规则(尊重下级意见,沿用历史做法,遵守约束条款等等)。如果诺斯罗普·格鲁门公司赢得GBSD,那么在诺格拥有ATK的情况下Aerojet很可能拿不到订单,但是这就有些许违背了国防部在企业并购反垄断上的规定,因此诺格有可能会让出一部分;如果波音公司赢得GBSD,那么诺斯罗普希望确保它获得相当大的SRM工作,因此会采取积极的竞争策略,这样于Aerojet是有利的。业内资深人士预测,无论谁赢得GBSD,Aerojet都将获得一个级段。

“陆基战略威慑”EMD阶段的合同将于2020年揭晓结果,因此这一时间点成为决定诺格创新系统和Aerojet两家公司命运的关键。究竟最后GBSD项目推进系统合同归属如何,是断臂归一还是继续并存,仍需拭目以待。

1、http://www.northropgrumman.com/MediaResources/MediaKits/GBSD/News.aspx

2、Space News. Northrop Grumman moves ahead with new ICBM design, impact of Orbital merger still unclear.

3、Space News. In the wake of Northrop-Orbital merger, Aerojet’s solid rocket engine business teetering on the brink.

4、Inside Defense. FTC to require Northrop to take additional steps on solid-rocket motors following Orbital deal.


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