我国航空航天领域装备研制进展与展望

向锦武 ,  王国庆 ,  邵浩原 ,  张永伟 ,  李道春 ,  孙胜凯

中国工程科学 ›› : 1 -11.

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中国工程科学 ›› : 1 -11. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2026.01.012

我国航空航天领域装备研制进展与展望

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Aeronautical and Astronautical Engineering in China: Development Status and Perspectives

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摘要

航空航天产业是国家战略性新兴产业的典型代表，相关装备发展既依托科技积淀与工业根基，也引领带动整体科技与制造体系的升级。本文梳理了过去10年我国航空航天领域装备的代表性进展，研判了我国航空航天领域装备的整体格局与发展方向并进一步提出发展举措建议。我国航空航天领域装备研制进展表现在：军用航空的装备跨代升级与体系化探索、民用航空的自主研制与规模化商业运营、航空动力的核心技术攻关与保障能力建设、无人机系统的体系化发展与智能化演进，航天重大工程取得举世瞩目成就、运载火箭能力跃居世界前列、卫星及应用体系达到国际先进水平、商业航天蓬勃发展。我国航空航天领域装备发展方向为：先进飞行器的效能提升与构型多元化，先进动力的高效、低碳与多模式融合，先进机载系统的智联化、电气化与集成化，先进工业技术方面的材料革新、数智制造与软件生态构建，先进使能技术方面的全域感知、泛在互联与人工智能赋能；进出空间航班化、利用空间云网化、探索空间全域化。后续，可在构建数字赋能的正向设计能力、建立柔性高效的现代化智能制造体系、发展韧性强劲的航空航天产业链群、完善适应新业态的监管体系并参与国际标准制定、筑牢工程导向的基础研究等方面采取行动，推动我国航空航天领域装备高质量发展。

Abstract

Aeronautical and astronautical engineering exemplifies national strategic emerging industries. Its system development builds upon industrial foundations to propel the comprehensive upgrade of the technological and manufacturing ecosystem. This study reviews the representative achievements in China's aeronautical and astronautical engineering over the past decade, evaluates the industrial landscape and technological evolution, and proposes strategic measures for high-quality development. Progress is highlighted in two main sectors. In the aeronautical sector, highlights include the generational upgrade and systematic exploration of military aircraft, the independent development and commercial operation of civil aircraft, the core technology breakthroughs and support capability construction of propulsion, and the development and intelligent evolution of unmanned aerial vehicle (UAV) systems. In the astronautical sector, achievements include the world-renowned feats of major engineering projects, launch vehicle capabilities leaping to the global forefront, satellite and application systems reaching international advanced levels, and the development of commercial spaceflight. Future development directions include: efficiency enhancement and configuration diversification of aircraft; high-efficiency, low-carbon, and multi-mode fusion of propulsion; intelligent connectivity, electrification, and integration of airborne systems; material innovation, intelligent manufacturing, and software ecosystem development in industrial technologies; all-domain perception, ubiquitous interconnection, and artificial intelligence (AI) empowerment in advanced enabling technologies; along with airline-like space access, cloud‒network-based space utilization, and all-domain space exploration. Finally, strategic actions are suggested in the following areas: constructing digital-empowered forward design capabilities; establishing a flexible, high-efficiency, and intelligent manufacturing system; developing resilient industrial clusters; improving regulatory frameworks adapted to new business formats and participating in international standards formulation; and strengthening engineering-oriented research.

关键词

航空航天装备 / 数字化转型 / 正向设计 / 低空经济 / 商业航天

Key words

aeronautical and astronautical engineering / digital transformation / forward design / low-altitude economy / commercial spaceflight

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向锦武,王国庆,邵浩原,张永伟,李道春,孙胜凯. 我国航空航天领域装备研制进展与展望[J]. 中国工程科学, , (): 1-11 DOI:10.15302/J-SSCAE-2026.01.012

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一、 前言

航空航天产业作为国家战略性新兴产业的典型代表，是构建自主可控、安全高效的现代化产业体系的战略支柱与核心组成部分。航空航天领域装备作为产业发展的物质基础与关键载体，集成了航空宇航科学与技术、材料科学与工程、控制科学与工程、动力工程及工程热物理、信息与通信工程等学科的前沿成果。《中国制造2025》（2015年）作为我国制造强国建设的首个十年行动纲领，将航空航天装备明确为十大重点领域之一。航空航天装备的高质量发展依托于国家科技积淀与工业根基，也引领带动国家整体科技与制造体系的升级；相应技术水平直接反映国家工业能力与产业链高端化进展，成为衡量国家战略竞争能力、科技自主水平、产业竞争力的关键标尺。

航空航天领域装备研制具有系统复杂度高、技术攻关难度大、资金需求多、回报周期长的特征。在全球范围内，航空航天产业正在面临技术范式更迭。一方面，数字化转型重塑传统的研制流程，构建覆盖设计、制造、运维等环节的全生命周期数字化管理体系成为应对系统复杂度激增、缩短技术迭代周期的必由之路。另一方面，市场逻辑开始影响部分产业生态，以低空经济、商业航天为代表的新兴业态打破了过去完全由国家主导的体系，推动产业向低成本、高频次、规模化的商业运营模式转型。目前的领域相关研究集中在三方面：关于顶层战略，聚焦航空航天工程科技的未来发展战略，探讨了从要素驱动向创新驱动的转型路径[1,2]；关于关键技术，针对先进制造理论、可重复使用运载火箭、空间技术等进行总结，指出了数字化技术对缩短装备研制周期的变革性作用[3~6]；关于新兴业态，有关低空经济、商业航天的探讨持续深化，以低空经济发展指数评估、低空空域规划、商业航天安全体系建设等为重点[7~10]。也要注意到，现有研究多侧重单一型号性能分析或产业经济层面探讨，较少从装备研制的工程视角出发，梳理航空航天领域装备的技术突破与演进趋势。

本文着重梳理《中国制造2025》实施周期内航空航天领域装备的主要成就与突破，分析绿色化、智能化、无人化，航班化、云网化、全域化的技术演进趋势，针对当前基础研究与产业协同存在的短板提出发展建议，以为行业发展研究提供参考。

二、 我国航空航天领域装备研制的代表性进展

（一） 航空领域：自主研制体系的构建与突破

过去10年是我国航空装备研制由跟踪发展向自主创新转型的关键过渡期，军用航空装备由平台突破向体系协同发展，民用航空装备从型号研制向商业运营转型，航空动力与无人机系统在瓶颈攻关与技术应用方面取得关键突破。

1 军用航空的装备跨代升级与体系化探索

现代空战制胜机理经历了由能量机动主导向信息机动制胜、认知机动制胜演变的深刻变革[11,12]。过去10年，我国军用航空装备实现跨代升级，装备建设逐渐由单一平台性能突破转向体系能力构建[13]。空军、海／陆军航空兵在隐身作战、远程运输、预警指挥、战略支援等方面初步形成系列化装备布局。

在制空作战力量方面，歼-10系列战斗机通过改型研制提升了超视距作战能力。歼-10B在中国国际航空航天博览会上进行了过失速机动飞行，展现出推力矢量控制技术方面的的重要进展[14]。歼-16在提升挂载能力的基础上衍生出电子战专用机型，完善了伴随掩护体系。歼-15系列舰载机在实战化训练中攻克了夜间起降、伙伴加油等难题，支撑了航空母舰空中战斗力的形成。作为第五代战斗机的歼-20实现快速迭代，2021年换装了国产航空发动机，2024年发展了双座型。2024年，歼-35系列战斗机实现“一机两型”列装（海军型歼-35、空军型歼-35A）；2025年，海军型歼-35与歼-15T、空警-600在“福建舰”航空母舰上完成电磁弹射验证，标志着我国舰载航空装备迈入隐身化、弹射化时代[15]。

战略与支援体系趋于完备。运-20大型运输机于2016年列装，进一步发展的运-20A、运-20B、运油-20陆续完成研制。直-20战术通用直升机、持续升级的直-10武装直升机共同构建了现代化的陆航突击与反装甲能力。空警-500预警指挥机配置了高可靠的相控阵雷达，形成区域预警与指挥功能，成为信息化作战的重要节点。

2 民用航空的自主研制与规模化商业运营

过去10年，民用航空产业经历了从自主型号研制向规模化商业运营与国际化拓展的阶段性转型，初步构建了覆盖干线客机、支线客机、特种飞行器、直升机的产品体系，形成了以C919干线客机为核心、C909支线涡扇客机为基础、特种与通航机型协同发展的装备格局，具备了参与全球民用航空高端产业链竞争的潜力。

C919于2017年首飞，在2022年获得中国民用航空局型号合格证，在2023年投入中国东方航空股份有限公司运营，完成从首飞到商业运营的全流程验证。C919的研制带动了国内700余家配套企业进入高标准航空产业链，初步构建了集设计、制造、试验、适航于一体的干线客机产业生态[16]。C909服务于国内“干支衔接”网络，成为边疆航线的主力机型；在海外市场，已交付印度尼西亚、老挝、越南等国家的航空公司，获得文莱民航局适航证。根据中国商用飞机有限责任公司统计，截至2025年12月，C909安全载客突破3×107人次，通过大样本运行验证积累了安全性数据与运营经验。在通用航空领域，AC352中型多用途直升机于2022年取得型号合格证，AG600大型水陆两栖飞机在2017年陆上首飞的基础上，于2018年完成水上首飞，随后攻克海上起降难题，于2025年获颁型号合格证，标志着我国民用水陆两栖飞机通过了严格测试和验证[17]。

产业规模扩张依赖制造工艺、适航审定、服务保障能力的提升。在制造端，行业逐步推广基于数字化的智能制造范式。中国商用飞机有限责任公司总装制造中心浦东基地建立了自动钻铆、激光测姿、高精度装配控制能力，西安、成都等地的制造基地大规模应用了增材制造技术，提升了民机制造的数字化率与工艺一致性[18]。

在适航体系方面，我国正在探索从规则执行者向标准贡献者转型。依托获颁CCAR-23部型号合格证的4座电动飞机RX4E等项目的审定实践，我国提交的《研究制定电驱动航空器适航要求》提案被国际民航组织第41届大会技术委员会审议通过并纳入大会决议。根据中国民航网报道，截至2024年年底我国与10个国家和地区建立了全面双边适航关系，签署现行有效文件195份，为国产民机国际化构建了互信互认的制度框架。此外，为支撑国产民机的规模化运营，成都等地开始布局涵盖维护、维修、运营、客户培训的服务支撑网络。

尽管取得了阶段性成就，但是需要清醒地认识到，我国民用航空产业仍处于由研制成功向商业成功转型的市场导入期，部分核心机载系统与材料仍面临供应链韧性挑战，运营支持网络尚待完善，产品的全生命周期经济性有待长期商业运行加以验证。展望未来，随着C919产能提升、C909规模化运营、C929宽体客机研制的稳步推进，我国民机产业将加速构建完整的产品家族，成为影响全球民用航空市场的关键力量。

3 航空动力的核心技术攻关与保障能力建设

航空动力被誉为“现代工业皇冠上的明珠”，长期以来是我国航空产业发展的核心瓶颈。过去10年，我国在航空动力系统方面攻克了多项关键“卡脖子”技术，初步实现从测绘仿制向自主研制、从“解决有无”向性能先进且质量稳定的转型。

国产发动机自主研制进程取得阶段性进展。在军用领域，大推力涡扇发动机研制完毕，为第五代战斗机全面换装国产发动机提供了关键支撑；航空动力在推重比、可靠性指标上逐步缩小了与世界顶尖水平的差距。在民用领域，为C919配套的国产大涵道比涡扇发动机CJ-1000A研制工作稳步推进。

航空动力性能的提升依赖基础材料工艺、数字化研制范式的变革。在研制手段方面，基于数字孪生的热力学仿真、多物理场耦合分析、全生命周期健康管理成为重要方向；虚实结合的研发模式有效缩短了航空动力迭代周期，提高了发动机试验验证效率[19,20]；数字化技术正在重塑航空动力全生命周期管理体系。

4 无人机系统的体系化发展与智能化演进

过去10年，无人机系统实现从辅助装备到核心新质力量的跨越，成为重塑航空产业边界和作战形态的关键变量。依托人工智能（AI）、通信组网、新能源技术的融合，我国逐步构建了谱系完整的无人航空装备体系，在低空经济领域具备全球竞争潜力。

覆盖远中近程、高中低空的多维谱系化无人飞行器平台正在逐步完善。翼龙、彩虹系列机型在察打一体、远程监视、应急救援等任务中表现稳定，出口规模位于世界前列。无侦-7、无侦-8、彩虹-7等高空长航时平台以及浮空器技术取得突破，标志着我国在高空与临近空间飞行器领域取得重要进展[21]。随着无人装备实战化应用更为深入，无人作战技术从遥控执行向智能自主加速演进。多源信息融合的目标识别、动态任务规划、自主决策算法等趋于成熟，对无人装备安全融入广域空域运行体系构成了有力支撑，也为未来有人／无人协同、空天一体智能飞行确立了基础条件。

无人机产业化进程加速，成为培育低空经济新质生产力的重要支撑[22]。无人机在航空测绘、电力巡检、物流配送、应急救援等场景中具有突出的应用价值。国内的优势民营企业已具备全球市场竞争优势，国产无人机产品朝着技术门槛更高、应用场景更专业的方向拓展。国家层面积极推进低空空域管理改革，稳步建设无人驾驶航空器交通管理系统，促进了低空经济产业生态的快速成型。

整体来看，无人机系统技术演进呈现鲜明的智能化、绿色化、集群化特征。在构型与动力方面，复合翼布局兼有垂直起降便利性、巡航气动效率，油电混合、氢燃料电池等高能量密度动力技术的应用有望进一步提升平台航时与载荷能力[23]；多机协同编队、集群自主决策技术获得阶段性应用突破，初步具备了分布式空中智能网络的构建能力。然而，行业依然面临低空空域精细化管理、通信频谱安全、数据隐私保护等方面的挑战。对于部分高端平台，能源密度、复杂电磁环境抗干扰能力、核心元器件自主可控等仍需持续攻关。构建安全可控、开放融合的技术标准与管理体系，也是保障无人航空产业可持续发展的关键任务。

（二） 航天领域：从航天大国向航天强国迈进

过去10年，我国作为航天大国建立了较为完整的航天科技工业体系，具备自主设计、制造、发射各类航天器的能力，不断提升各类应用卫星系统的规模及水平并开始提供连续稳定的业务化服务。10年间，我国航天领域发展成效显著，载人航天、探月工程“三步走”战略稳步推进，新型运载火箭、高性能卫星、先进探测器等重点装备进展良好，支撑我国向航天强国迈进。

1 航天重大工程取得举世瞩目成就

载人航天、探月工程等重大工程取得里程碑成果，成为建设航天强国、科技强国的重要标志。

空间站系统建成并转入常态化运营阶段，载人航天“三步走”战略目标全面完成。2021年，天和核心舱成功发射入轨，标志着空间站进入实质性建造阶段；随后，问天实验舱、梦天实验舱发射入轨并与天和核心舱对接，形成“T”字基本构型的空间站系统[24]。2022年，“神舟十五号”乘组与“神舟十四号”乘组在空间站内汇合，空间站进入长期有人驻留模式阶段。截至2025年12月，我国空间站系统在空间生命与人体研究、微重力物理科学、空间新技术与应用三大领域共计部署和实施了267项科学及应用项目，在空间科学、应用实验、技术试验方面取得众多创新成果[25]。

探月工程实现从绕月到采样的全面突破，绕、落、回“三步走”战略圆满完成，标志着我国成为世界上少数几个掌握月球探测核心技术的国家之一[27]。“嫦娥四号”首次实现航天器在月球背面软着陆和巡视探测，支持科学家深入了解月球物质组成[26]。“嫦娥五号”首次实现我国地外天体采样返回，揭示了月球年轻火山成因，发现了新矿物“嫦娥石”。“嫦娥六号”完成世界首次月球背面采样返回。此外，载人登月任务各项研制建设工作进展顺利，“长征十号”运载火箭、“梦舟”载人飞船、“揽月”着陆器、“探索”载人月球车等产品已完成初样阶段的主要研制工作。

我国在深空探测领域实现从地月系向行星际的跨越。2020年，“天问一号”火星探测器成功发射并在火星北半球平原地区成功软着陆；“祝融号”火星车开展了火星表面巡视探测，完成相应的数据和图像采集工作。2025年，“天问二号”探测器成功发射并开启小行星探测与采样返回之旅。后续的火星采样返回、木星探测等工程任务进入了研制阶段[28,29]。

2 运载火箭能力跃居世界前列

新一代运载火箭家族谱系不断完善，进入空间能力显著增强。“长征五号”运载火箭大幅提升了运载能力，实现我国液体运载火箭直径从3.35 m到5 m的跨越 [30]。“长征七号”运载火箭是新一代中型运载火箭、我国第一枚数字化火箭，配置的液氧煤油发动机采用了世界先进的补燃循环工作模式。“长征八号甲”运载火箭实现700 km太阳同步轨道7 t运载能力，有效支撑了卫星互联网星座建设。“长征十号”运载火箭用于载人登月，完成系留点火试验。“长征十一号”运载火箭具有海上发射模式，促进了多样化发射服务能力的显著提升[31]。此外，一批商业运载火箭型号涌现并逐步迈向成熟应用，可重复使用运载器飞行演示验证试验、140吨级重复使用液氧甲烷发动机整机试验均取得成功。我国近地轨道运载能力由原来的8.6 t提升至目前的25吨级，地球同步转移轨道运载能力由原来的5.5 t提升至目前的14吨级，近年来发射次数稳居世界前列[32]。

3 卫星及应用体系达到国际先进水平

泛在通联、精准时空、全维感知的空间信息服务能力大幅提升，有效服务经济社会发展需求。

在通信卫星方面，首颗Ka频段高通量卫星“中星16号”成功投入运营；首颗高通量（容量>100 Gbps）卫星“中星26号”成功入轨，提供高速的专网通信、卫星互联网接入等服务[33]；低轨卫星互联网正加速建设，“国网”星座已发射多批卫星入轨，计划在2035年完成约1.3×104颗卫星的发射部署，“千帆”星座已发射5批共90颗组网卫星，远期规划约有1.5×104颗卫星[34]。

在导航卫星方面，新型导航信号、星间链路、高性能星载原子钟等核心技术取得突破，“北斗三号”全球卫星导航系统建成开通并逐步形成完整的产业链；在全国范围内提供实时米级、亚米级精准定位服务，面向全球200多个国家和地区的用户提供全天时、全天候、高精度的全球定位导航授时服务[35]。

在遥感卫星方面，我国建立了由陆地卫星、气象卫星、海洋卫星构成，功能强大的对地观测体系，在卫星数量、技术质量、应用覆盖等方面达到世界先进水平；陆地观测卫星的分辨率、幅宽、定位精度、谱段数、敏捷能力等进入世界先进行列，大气观测卫星综合观测能力达到国际领先水平，海洋动力星座观测数据精度达到或优于国外同类卫星水平[36]。

在空间科学卫星方面，暗物质粒子探测卫星“悟空”、返回式科学实验卫星“实践十号”、量子科学实验卫星“墨子”、硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”等先后入轨工作，“太极一号”“怀柔一号”“夸父一号”“天关”等空间科学卫星发射入轨，标志着我国基本建成了空间科学卫星体系[37]。其中，“夸父一号”代表我国开启了综合性太阳空间观测的新阶段[38]。

4 商业航天蓬勃发展

《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》提出，鼓励社会资本进入航天领域。随后，国家层面发布多项政策扶持商业航天发展，将商业航天列为战略性新兴产业，我国商业航天发展迎来战略机遇期。过去10年，我国商业航天实现跨越式发展，迎来技术突破、规模爆发的双重拐点[39]。商业航天企业数量超过500家，涉及运载火箭研制、卫星制造、应用服务等航天全产业链环节，在智能制造生产线、可重复使用运载火箭技术、天基计算、卫星制造等方面取得重要突破，形成了一批具有代表性的装备产品[40]。

“双曲线一号”实现首枚民营公司固体运载火箭成功入轨，“谷神星一号”成为民营航天领域发射次数最多的固体运载火箭，“捷龙三号”是可实施海上热发射、运载能力超过1 t的固体运载火箭，“引力一号”作为全固体捆绑式中型运载火箭支持一箭多星发射[41]。在液体运载火箭方面，“朱雀三号”“长征十二号甲”完成首飞试验，为可回收运载火箭技术的突破积累了实践经验。此外，商业卫星快速发展并在多地进行产业布局，采用装配机器人、智能设备、数字化制造系统等实现批量化、低成本制造。

三、 我国航空航天领域装备整体格局与发展方向

（一） 我国航空航天领域装备发展整体格局

当前，全球航空航天产业处于技术范式更迭、竞争格局重塑的发展窗口期。先发国家在基础材料、核心工业软件、适航标准体系方面具有长期积淀与垄断优势，而我国航空航天事业初步走出了一条具有中国特色的发展道路。经过“十三五”“十四五”时期的发展，我国建成了门类齐全、谱系完整的航空航天装备研制体系，在载人航天、卫星导航、第五代战斗机、大型运输机等领域居于国际第一梯队，基本实现从单一型号研制向体系化能力构建的转型。在整机系统集成、数字化制造、部分新域新质装备方面，取得从“跟跑”向“并跑”甚至局部“领跑”的转变，与世界领先水平的技术代差稳步缩小。

从整体发展态势来看，我国航空航天领域呈现技术融合、生态重构的典型特征。在技术层面，航空航天装备在基础材料、动力热物理、控制算法等底座技术上的边界更为模糊，“空天一体”的协同与信息服务体系正在形成，数字化技术贯穿装备全生命周期。在产业生态层面，不同于发达国家主要依托商业巨头主导发展的模式，我国确立了国家队引领战略方向、商业力量活跃细分市场的“双轮”驱动格局。以航空航天大型集团为核心的国家队承担了战略性、基础性的重大工程研制任务，是相关产业链的“链长”。在低空经济、商业航天等战略性新兴领域，以民营企业为主体的商业力量依托超大规模市场应用场景与敏捷供应链体系，构建了良好的成本控制能力与技术迭代效率，显现出强劲的产业创新活力。

也要认识到，在产业规模快速扩张的同时，我国航空航天领域仍存在自主可控能力与产业规模不匹配的矛盾，主要表现为三方面。基础底座存在薄弱点，具有明显的非对称依赖特征，高端工业母机、核心工业软件、发动机等面临技术锁定风险，制约了装备性能和产能的提升。产业链价值分布不均衡，位于产业链中段的制造加工产能充裕，但源头原始创新能力、高端供应链的自主掌控力不足，跨领域协同机制尚不完善，基础研究成果向工程应用转化能力有待提升。国际话语权与技术硬实力发展不同步，尤其是在民机适航标准、碳排放规则、太空交通管理等方面，我国尚处于规则遵循而非规则制定的被动地位，国产装备走向全球市场亟需突破隐性技术壁垒与标准门槛的制约。

（二） 我国航空领域装备发展方向

面向2035年，我国航空装备将以先进工业技术、先进使能技术为底座，支撑动力、机载两大核心系统的性能提升，推动先进航空装备的绿色化、智能化、无人化发展。

1 先进飞行器的效能提升与构型多元化

面向下一代商用飞机的经济性与环保性需求，研制重心将聚焦气动布局革新与减阻降噪，未来需重点突破层流控制、主动流动控制、自适应变弯度机翼等技术，探索翼身融合、桁架支撑翼等新构型。对于超声速客机，亟需攻克宽速域飞发一体化设计、低声爆智能控制技术。在长航时飞行器方向，未来需发展太阳能、氢能等高效能源系统与模块化设计技术，提升飞行器平台的持久驻留能力。电动垂直起降飞行器等新构型飞行器是低空经济的核心载体，需重点突破轻量化结构、高安全冗余动力系统、综合热管理等技术，支撑未来大规模商业化运营。

2 先进动力的高效、低碳与多模式融合

航空动力加速向高效能、宽包线、绿色低碳化转型。在传统涡轮动力方面，面向远程高速运输需求的新技术不断涌现，自适应循环、齿轮传动风扇、开式转子成为提效降耗的重点方向，陶瓷基复合材料等耐高温材料在热端部件的应用将进一步提高热效率。在新能源动力方面，氢燃料、电推进、混合动力技术快速成熟，推动民机和无人机的动力多元化[42]。航空电池技术呈现高能量密度、高倍率性能、高安全性的发展特征，固态电池技术、多级热失控防护机制为电动航空器在复杂环境下的可靠运行提供保障。

3 先进机载系统的智联化、电气化与集成化

航电系统朝着高度互联、智能化方向演进，机载架构从综合模块化转向分布式、服务化、云边协同，依托高速光纤网络、多源融合导航等技术，推动飞行器平台感知决策能力的进一步提升[43]。机载机电系统由液压向功率电传升级并朝着多电／全电化转型，高压直流供电体制、智能能量管理、大功率燃料电池辅助动力系统成为技术创新的突破口。融入状态监测、机器学习的智能健康管理体系，将促进机载系统集成度、实时预警能力的进一步提升。

4 先进工业技术方面的材料革新、数智制造与软件生态构建

在材料领域，第三代铝锂合金、国产高模量碳纤维、热塑性复合材料获得应用，结合大型整体壁板成型技术，为飞行器结构轻量化提供了根本支撑。在制造体系方面，行业正在向低污染、高效能的绿色制造范式转型，通过集成数智装配与高精度在线测量技术，致力于构建覆盖装备全生命周期的数字化工艺体系，进而提升制造效率、降低生产成本[44]。航空专用工业软件方面的生态建设成为行业发展的焦点，测试仿真、测量分析、工艺设计、容差分配等功能模块的国产化软件开发进程持续推进。

5 先进使能技术方面的全域感知、泛在互联与AI赋能

针对低空复杂环境，在飞行器平台上应用机器视觉、激光雷达、毫米波雷达等的异构融合技术，构建高灵敏度的全天候感知能力，以应对地形识别、微观气象监测、城市电磁感知等方面的挑战。卫星与新一代移动通信构成的高低空融合组网技术，是支持广覆盖与低延时动态服务的重要手段，可提升飞行器高密度自主作业的安全性。需进一步挖掘以生成式大模型为代表的AI技术应用潜力，探索构建航空航天装备辅助决策系统，赋能航路规划、预测性维修、供应链管理，提高行业的认知智能水平[45]。

（三） 我国航天领域装备发展方向

面向2035年，我国航天领域将在先进能源、先进材料、先进制造、AI等技术的支撑下，形成以可重复使用运载火箭、天基智能基础设施、先进探测器为核心的装备体系，推动航天活动的航班化、云网化、全域化演进。

1 进出空间航班化

当前，航天领域整体进入了大规模太空开发与探索的新阶段，以互联网星座、空间资源开发利用、载人月球探测、深空探测等为代表的重大任务对航天运输系统提出了新的更高要求[46]。像民机一样实现航班化运营是根本性提升进出空间能力的重要途径。可重复使用运载火箭是实现下一代航班化航天运输系统的关键环节，可支撑按需往返、自主智能的新型航天运输系统构建，在实施低成本、高密度、高可靠发射的同时，大幅提升我国自主进出空间的能力[5,47]。随着入轨成本的显著降低，太空制造、空间资源开发等前沿业态将迎来发展机遇期。

2 利用空间云网化

超大规模星座的快速部署加速冲击传统空间应用模式，天基系统呈现通信、组网、感知、计算、智能的深度融合态势，推动空间信息服务的高精度、定量化演进。卫星互联网建设全面提速，“空天地海”一体化网络格局初步形成，支持智能手机、网联汽车、航空器的泛在化卫星直连。新一代北斗卫星导航和增强系统启动建设，逐步构建更加泛在、融合、智能的国家综合定位导航授时体系。新一代遥感卫星、新型观测手段不断发展，逐步形成高中低空间分辨率合理配置、多种观测手段优化组合的综合高效全球观测能力，朝着智能化、网络化、个性化应用方向发展。大规模天基智能计算基础设施启动建设，持续推动“天数天算”发展，天地一体的协同计算即将实现[48,49]。

3 探索空间全域化

空间探测活动高度活跃，掀起了载人航天与深空探测的新一轮热潮。随着先进能源、智能自主控制、原位资源利用等技术的突破以及太空经济的兴起，未来将以月球和火星为支点，逐步深化对地月空间、地外天体资源的勘查与利用。空间探测的目标拓展至更远天体，“两暗一黑三起源”、太阳活动、宜居行星等成为重大科学前沿。实施木星系及行星际穿越探测、太阳系边际探测、巨行星系统探测、金星大气采样返回等深空探测活动，进一步拓展人类的知识边界。我国将在2030年前开展载人登月，执行“登、巡、采、研、回”多重任务，加快形成独立自主的载人月球探测能力；2030年前后将发射“天问四号”开展木星系探测任务[50]。

四、 推动我国航空航天领域装备发展的举措建议

（一） 提升正向设计能力，构建数字赋能的自主研制体系

面向航空航天领域装备系统复杂度显著提升、部分前沿领域探索进入“无人区”的客观现实，亟需巩固并提升装备研制的正向设计能力。研制模式从参照实物向基于需求转变，利用基于模型的系统工程方法开展复杂系统的顶层定义与指标分解。理性看待航空航天领域工业软件自主化发展的长期性与艰巨性，采取应用牵引、迭代优化、循序渐进的发展策略。在装备研制中采用“双线并行”、部分环节试用等方式，为国产研发设计软件提供充分的工程验证场景，逐步实现从外围工具到底层架构的自主可控。深化数字化技术应用，利用高可信度的建模与仿真手段预判设计缺陷并加速技术状态收敛，在物理验证前最大限度地降低不确定性，在保障研制质量的前提下合理压缩迭代周期。

（二） 加快制造模式转型，建立柔性高效的现代化智能制造体系

紧扣航空航天领域装备系统高性能、高可靠、高效率的生产制造需求，加速制造技术与智能化水平的双向迭代，构建自主可控的现代化智能制造体系。推动先进制造技术的工程化应用，围绕复杂大型构件的批量生产一致性等难题，提高精密加工、特种工艺的稳定性，加快增材制造、先进机器人等技术的大规模工程化应用，推动制造工艺从原型研制向工业化批产的跨越。深入开展数智融合，将数字孪生、AI融入工艺设计与制造全流程，构建全要素感知的数字化车间，形成面向生产过程的“虚实映射”与精准管控能力，发展人机协同的柔性生产新模式。筑牢自主可控的制造底座，依托应用端的迭代反馈，加速国产高端数控机床、工艺装备的成熟度验证与性能提升，逐步构建敏捷响应、安全可控的航空航天装备制造基础体系。

（三） 推进跨领域协同，发展韧性强劲的航空航天产业链群

推进航空航天产业高质量发展，在确保安全可控的前提下优化传统的研制配套模式，构建不同规模企业融通、多学科交叉协同的开放型产业生态。发挥央企集团的产业引领作用，支持向具备资质的“专精特新”企业开放供应链清单与科研试验设施；把握低空经济、商业航天的新发展机遇，引导民营企业在无人机物流、商业卫星、配套供应链方面发挥灵活高效的优势，构建大型骨干企业与新兴商业力量的互补协作机制。深化航空航天技术与机械、电子、材料、能源、AI等学科中先进技术的融合，在混合电推进、可重复使用运载火箭等前沿方向形成发展合力，加快构建自主可控、安全可靠、具有国际竞争力的现代化产业链群。

（四） 完善适应新业态的监管体系，增强国际标准制定的参与度

随着航空航天领域技术边界拓展、商业模式多元化发展，现有的行业管理体系面临适应性挑战。加快建立适应新兴业态的监管机制，重点针对低空经济、商业航天，建设包括空域分类分级管理、商业发射准入制度在内的监管体系，构建兼顾安全底线与运行效率的制度环境，降低合规成本。深化国际标准合作与规则协调，依托航空航天领域重大工程实践，积极参与外层空间交通管理、航空碳减排、频谱资源分配等方面的国际规则磋商与制定。提升国内技术标准与国际主流体系的兼容性及互认度，为航空航天产业的国际化发展拓展空间。

（五） 强化原始创新，筑牢工程导向的基础研究

基础研究是航空航天领域装备实现原始创新与技术突破的基础及源头，应着力破解基础研究与工程应用脱节的难题。构建以价值与贡献为导向的科研评价生态，化解科研评价中急功近利的短期倾向，切实建立以工程应用难题为导向的基础研究机制。在评价制度设计上，破除单一指标依赖，构建具有工程鉴别力的复合型评审体系；配套并完善研究成果在型号应用中的追踪与反馈机制，确保评审过程的专业性与公允性，确立“以用为本”的科研导向。完善符合科学规律的激励与容错机制，引导基础及前沿交叉学科紧密围绕装备研制的痛点开展攻关，聚焦关键材料、核心元器件、前沿交叉方向，从源头出发解决制约装备发展的瓶颈问题，为航空航天装备高质量发展提供可持续的原动力。

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基金资助

中国工程院咨询项目“制造强国建设第二步走（2025—2035）战略研究”(2025-PP-01)

“我国制造业重点领域技术路线图研究”(2025-HZ-10)

“低空无人装备关键技术及应用发展战略研究”(2025-HZ-40)

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