从国家航空咨询委员会NACA到美国国家航空航天局NASA

张聚恩/文

【说明】这是我为一档专题视频系列节目准备的文案。该节目因故推迟制作，恰有朋友在讨论此事，故将其发表在这里，供感兴趣、有需求的人们参阅。准备文案的过程，是一个学习认知的过程，如有差错或不妥之处，请予指出，特别请航天界的朋友多多指正。

主持人：欢迎来到……，和我们一同探讨美国的航空航天国防实验室。您是从事航空事业几十年的一位老科技工作者，并且亲身参与过航空实验室的建设与管理工作。我们很想和你讨论一下在航空航天领域，美国的国防实验室是如何布局、起了什么样的作用，以及现在有些什么新的动向。

嘉宾：很乐意来到这里。其实，还要感谢和得益于中国船舶工业综合技术经济研究院编著的一本书，《科技创新梦工厂——美国国防实验室掠影》。我读了这本书，很受教益。的确，正如书名所说，美国的国防实验室堪称“创新梦工厂”。在航空航天领域，同样如此。

主持人：我们从哪里开始谈呢？谈美国的航空航天创新发展和这个领域的国防实验室，不能不谈美国NASA。我们就从这里谈起吧。你能给大家介绍一下，NASA究竟是个什么机构？人们很好奇，它究竟姓“军”还是姓“民”？

嘉宾：的确如你所说，谈航空创新发展，谈美国航空国防实验室，不能不谈NASA。NASA的全称是美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration），是一个同国防部、中央情报局等一样的部级独立机构。局长由总统直接任免，直接听命于总统。

如果用一句话来概括NASA的使命的话，就是赢得和加强美国在航空航天领域的领先地位，当然包括军事用途。当年，NASA成立时，总统艾森豪威尔在向国会宣讲的咨文中，提出了NASA的七项任务。包括：提高人类对地球和宇宙的认识；改进飞机的用途、性能、安全性和效率；发展能携带武器、设备和生物进入宇宙的飞行器；保持美国在航空航天领域的领先地位；向政府提供有军事价值或军事意义的研究成果；与其他国家合作，进行太空研究成果的和平利用；最有效地利用美国的工程力量，避免重复建设。

这些任务中有一半是直接的、毫不掩饰的军用目的，另一半也都有潜在军事用途。所以，NASA虽然在名义上，是民用机构，他们也声称自己的职责是“进行飞行研究，进行地球与宇宙的研究”，但实际上，大部分项目都服务于军事目的，而成为事实上与军方密切协同的国家军事航空航天科技的组织者之一。

主持人：这倒蛮有意思。NASA确实一直标榜自己从事“军事以外”的研究。但为什么又有强烈的军事色彩呢？

嘉宾：NASA的确是这样宣传的，成立之初，他们就自称继承它的前身NACA的初衷，做军事以外的航空航天研究。然而，特殊的美国国情却把它紧紧地与军方相连。甚至在军方眼里，NASA就是为武器装备而设的研究机构。

这是因为，在NASA成立时，当时军方的大部分研究项目，在总统行政命令下都归入了NASA，包括当时美国海军正在进行的“先驱者”计划和“探险者”计划，以及美国的全部科学卫星计划。爱德华兹空军基地的飞行实验室并入NASA，改名为“飞行研究中心”；海军研究实验室的太空计划部门被改组成“戈达德太空飞行研究中心”。1960年，NASA还接管了陆军弹道导弹局，组建了“马歇尔太空飞行中心”，负责大型运载火箭的研究。陆军下属的喷气推进实验室也划归NASA，由NASA和加州理工学院共同管理。

而且，NASA的研究中心，也常常和美国军方基地共处一地。一直以来，NASA与国防部以及陆、海、空三军的关系都十分密切，常常共同推进合作计划。

当然，从更根本的意义上说，NASA进行的尖端研究，几乎都有强烈的军事应用前景，军方都有强烈需求，甚至就是军方直接推动，而由NASA去组织领导。这样做，更能巧妙地“隐军于民”，也能更好地体现军民跨域应用。远的不说，近年来，把研究成果直接向民用机构开放，如支持马斯克发展商业航天，受益的是军民两界，在确保美国于该领域领先地位方面，起到了巨大作用。

主持人：NASA是什么时候成立的？为什么要成立这样一个机构？刚才你谈到了NACA，那又是一个什么组织呢？

嘉宾：NASA是1958年成立的。当时的世界格局是美苏两强称霸。在航空领域，规模与水平不相上下，而在航天领域，尽管当时两国都在暗中较劲，希望领先的是自己，但在人造卫星的发射上，还是被苏联捷足先登了。

1957年10月4日苏联发射了人类第一颗人造卫星“斯普特尼克”1号，震撼了世界，也刺激了美国。30天后，苏联又发射了第二颗，卫星上还载运了一只名叫“莱卡”的小狗。美国全国为之激愤，称苏联的胜利对于美国人是梦魇、是耻辱。为了夺回声誉，美国抓紧研制，却因力量分散，掌握资源的海军研究实验室由于技术储备不足，而接连失败。相对拥有人才和技术优势、以昔日德国战俘冯·布劳恩为首的陆军实验室，却无法发挥作用。

在美苏竞争的重压和国人的呼声中，终于，总统批准陆军实验室的冯·布劳恩团队和陆军导弹局承担这一任务。这一调整立竿见影，1958年1月29日，美国的第一颗人造卫星被送入地球轨道。此后，又先后五次成功发射。

从这一事件中艾森豪威尔看到，问题不在于是否有适用技术，而首先在于资源分散，力量不足，必须下决心进行优化，以结束不可容忍的推诿和低效率。当年7月29日，艾森豪威尔签署并颁布《国家航空航天法案》。按此法案，10月1日，将成立于1915年3月3日的国家航空咨询委员会（National Advisory Committee for Aeronautics，NACA）改组成NASA。一句话，NASA的成立就是为了优化航天资源，在航天领域赶上和超过苏联。

主持人：NASA成立后，取得了什么成效？

嘉宾：可以说，成效显著。在迅速形成国家意志、航天资源得到优化后，只用了一年多时间，在卫星和太空人两个方面，均取得突破。事实上，美苏之间的差距主要不在技术上，也不在人才上，而在资源的集中使用和国家意志的坚定程度上，在这一方面，实施中央集权的苏联具有相对优势，当然后来在市场经济的浪潮中又不可避免地败下阵来，这是后话。

二战后，美国从战败的德国网罗了一大批包括冯·布劳恩在内的顶尖科学家、工程大师。最近热映的美国电影《奥本海默》，讲得是在二战后期原子弹研制的故事，主角也是一批来自德国的犹太族裔科学家。冯·布劳恩带领他的团队不仅迅速使美国卫星上天，还在后来的阿波罗登月工程中神奇般地解决大推力运载火箭土星5的研制难题，且无一失败，至今保持着运载能力的世界纪录。

事实证明，一旦解决制约发展的“生产关系”问题，生产力就会喷薄涌出。只比苏联晚4个月，1958年2月，美国的卫星升空。相较于1961年4月12日苏联加加林乘坐世界上第一艘宇宙飞船“东方”号、成为第一位“太空人”的成功，美国的格伦也在1962年2月成为美国第一位、全球第二位太空人，时间差也仅为10个月。

此后，美国成立了在NASA麾下的多个航天实验室和研究中心，在实力上全面超越苏联，尤以阿波罗工程的成功达到了顶点。除了极具使用价值的太空站，苏联一直保持领先外，在航天领域的其它方面美国人都超过了苏联，头把交椅被美国人坐稳了。

主持人：让我们把目光收回到实验室。请问，NASA名下有多少个实验室呢？

嘉宾：NASA之下，有一批研究中心，直接称实验室的很少，但从它们的业务内容来看，应属研究实验机构。而且中心下面，会设置不少专业的实验室。据NASA网站“中心与设施”中的介绍，有如下十一个。按照成立年份的早晚，我列了一张表。

名称	业务	成立年份
兰利研究中心 Langley Research Center	航空航天技术与地球科学	1917
喷气推进实验室 Jet Propulsion Laboratory	机器人探索太阳系和地球观测	1936
艾姆斯研究中心 Ames Research Center	IT、基础航空、生物和太空科学技术研究	1939
格伦研究中心 Glenn Research Center	航空推进和通信技术	1941
阿姆斯特朗飞行研究中心 Armstrong Flight Research Center	飞行研究	1946
戈达德太空飞行中心 Goddard Space Flight Center	地球、太阳系和宇宙观测以及空间通信和导航	1959
马歇尔航天飞行中心 Marshall Space Flight Center	太空运载与推进技术	1960
戈达德航天研究所 Goddard Institute for Space Studies	全球气候变化研究（也是隶属于戈达德太空飞行中心的一个实验室）	1960
约翰逊航天中心 Johnson Space Center	人类太空探索	1961
斯坦尼斯航天中心 Stennis Space Center	火箭推进试验与遥感技术	1961
肯尼迪航天中心 Kennedy Space Center	准备和执行环地球和地球外飞行	1962

从上表中的“成立年份”可以看出，其发展阶段经历了两大步。

第一步是在组建NASA时接收和改编的实验研究机构，主要是原NACA的“家当”，分别是：1917年成立的兰利研究中心，其原名就叫兰利航空实验室；1936年成立的喷气推进实验室；1939年成立的艾姆斯研究中心，原名叫艾姆斯航空实验室；1946年成立的阿姆斯特朗飞行研究中心；而格伦研究中心的前身是成立于1941年的飞机发动机研究实验室，1948年改称刘易斯飞行动力实验室，1958年划归NASA时名为刘易斯研究中心，1999年改称现在的名字，以纪念1962年驾驶“友谊7号”进入太空、绕地球飞行三圈，成为美国第一位太空人的约翰·格伦。

第二步就是组建了6家名字中有“航天”字样的研究中心，集中在1959年至1962年这个时间段，高度契合于赶超苏联航天的国家任务。

这11所实验研究机构在美国航空航天创新发展的大业中发挥了极其重要的作用，也是美国在此领域保持优先地位的决定性力量。

主持人：NASA成立后，它属下的实验室或研究中心在航天领域取得了哪些成就？

嘉宾：应该说，取得了非凡的成绩。如果在当今世界要找到一个这样的案例——体现国家意志，集中国家资源，开展某一领域的科学技术研究，从而一举领先世界，那么在我心中，非美国NASA莫属。特别是在其成立的头20年中，它执行并管理着下列主要航空航天计划：

1. 水星计划，以确认人类可否在太空生存；

2. 双子星座计划，练习太空操作，为登月积累经验；

3. 阿波罗登月计划；

4. 前往月球、金星、火星等星球的自动探测计划；

5. 研制航空飞行器，提高飞行效率和飞行速度；

6. 研制地球卫星、通信卫星、气象卫星等；

7. 天空实验室计划，即美国第一个太空站；

8. 研制可重复使用的航天飞机。

这些计划都取得了成功或基本成功。NASA秉持扩展人类对宇宙的科学认识的执念，专注于发现宇宙深处有什么以及我们是否需要和怎样才能到达那儿，取得了巨大成就，同时也为全人类认识宇宙做出了贡献。其中的阿波罗登月工程，更是达到人类重大科技工程的难以超越的高峰。

从1969年7月到1972年2月，7型阿波罗飞船全部发射成功，其中6次、12名宇航员实现登月。其运载火箭“土星”5号，从1967年到1973年的17次执行飞行任务中，13次为阿波罗任务，共11次载人飞行，全部成功，达到极高的可靠性；其起飞质量2950吨、起飞推力3400吨，可将47吨有效载荷送上月球，或将139吨有效载荷送上近地轨道；迄今，仍是世界最大的运载火箭。

在上述成就中，从方案制定到关键技术研究，从产品研制到试验飞行，NASA所属的实验室和研究中心发挥了最重要的作用。如马歇尔航天飞行中心负责土星5火箭研制，约翰逊太空中心负责核心系统设计，兰利研究中心贡献了被选用的月球轨道交会法以及负责研制太空舱等，艾姆斯研究中心承担再入太空舱设计、阿波罗控制系统、月面电磁分析等工作。

当然，NASA也不是万能的。在波音747飞机总设计师乔·萨特的传记《未了的传奇》里就披露，在研制747客机的同时，波音公司不得不接受NASA的求助，为焦头烂额的阿波罗工程承担被称为“技术综合和评估”（TIE）项目，抽调几千名最优秀的工程师驰援，“很快就使阿波罗项目走上了正规。如果没有他们的援助，总统肯尼迪提出的登月设想不可能在20世纪60年代结束前实现”。还说，波音公司“做出的贡献一直不为人所知，波音公司保持沉默的目的在于避免NASA陷入尴尬的局面。不过，在这么多年过去之后，这个话题已经解冻了。”

在阿波罗工程以外，NASA在太空探测方面的成就也可圈可点。著名的哈勃望远镜和迄今飞离地球最远的旅行者1号、2号，以及多型火星车（灵魂、机遇、好奇、毅力号）都是喷气推进实验室的杰作。2021年12月25日升空使用的詹姆斯·尤伯望远镜，是NASA联合欧洲航天局和加拿大航天局研发的红外线观测用太空望远镜，使用以来，不断有新的发现，改变甚至颠覆人们对于宇宙的固有认识。

NASA则不断向全球发布包括星系、星云和太阳系外巨行星等的照片，引领全球的太空探索活动。人类至今的300颗左右的深空探测器一多半都是NASA的实验室开发和实施运行管理的。相比之下，大陆在此领域作为不多。

主持人：您是从事航空科技工作的，请问NASA在航空方面有哪些成就呢？

要谈NASA和它的国防实验室在航空领域的贡献，就必须谈它的前身NACA国家航空咨询委员会。这个组织成立于1915年，那时还没有航天这个产业形态，它的使命就是推动美国航空业的发展。现代飞机虽然诞生于美国，但是莱特兄弟的发明在美国并不受重视。现代航空产业的发轫是在欧洲。

到了1914年，法国、德国、英国的飞机，无论数量还是质量，都远远超过了美国。直到第一次世界大战爆发，军用飞机出现，并且生产量剧增，美国才幡然醒悟，提出了发展航空工业的“应急计划”。

1915年美国国会通过决议，组建“国家航空咨询委员会”，以统一领导美国的航空工业，推进航空方面的研究。1917年，NACA动工兴建了第一个国家级航空研究机构——兰利航空实验室。在NACA的努力下，美国开始回归大力发展航空的正路，并在二战中真正构建起了航空强国的地位。

NACA充分利用所掌控的资源，集中力量搞科研，支持航空工业发展，可谓成就斐然。大量的航空飞行记录都是在NACA领导下诞生的，而其背后就是实实在在的航空科技研究。最著名的有突破声障和创造有人飞机的高度、速度纪录。

1947年10月，NACA组织X-1试验飞机研制和超声速技术研究，首次实现跨声速飞行。此后，以X命名的系列试验飞机屡创纪录，20世纪60年代，阿姆斯特朗飞行研究中心组织X-15有人驾驶火箭飞机试飞，创造了飞行速度6.72马赫数和108千米高度两项保持至今的航空记录，并为航天飞机的问世奠定了必要的技术基础。

NACA在为航空工业服务方面也屡有建树，如二战期间，协助组织战时工业能力动员，完成向盟国提供巨量武器装备，由于在生产高空轰炸机用增压器和北美P-51野马前缘翼型方面所起的关键作用，被称为“我们的空中优势之力”。

主持人：NASA对于航空有什么最新的安排？

嘉宾：NASA成立的主要目的就是为了在航天领域迎头追赶苏联和持续保持优势，为此倾注了巨大的国力，包括财政资源和人力资源，达到了预定的目的。相对航天而言，对于航空的支持偏少，这与民用航空的市场经济属性、对航空科技不便公开支持也许有关。但现在随着欧洲航空的崛起，NASA正在加强航空方面的研究。最新的动向是，2023年8月，NASA的航空研究任务部，简称ARMD，发布了《NASA航空战略实施规划2023》。

新版本的“实施规划”回顾和总结了NASA航空研究为国家做出的历史贡献，依据国家优先事项和航空发展愿景，提出了六大领域战略核心任务，详细阐释了各领域的分阶段目标和研究主题。在这个规划的引领下，NASA的航空研究有望开拓新局面，取得新的成就。

主持人：NASA的成立与运行能够带给我们哪些启示？

嘉宾：毫无疑问，NASA是一面旗帜，是一个大国强国，举国家之力，规划和组织航空航天科技活动的成功典范。它的组织样式、运行方式，包括设立成体系的实验研究体系，集中攻克必须由国家“大科技力量”承担和完成的基础性、共用性科学研究，尤其是航天领域的大量非功利性或短期内无功利的研究项目，如探测和认识宇宙等等，这些做法都值得我们借鉴与学习。

此外，我认为，还有两点也值得我们注意和思考。

第一，航空航天不分家。NASA名曰航空航空局，航空航天统抓，最大限度地把这两个领域的发展统筹起来，以实现航空航天相互促进，适应航空航天技术融合发展的大势。而大陆航空与航天机构分立，国家航天局专事一域，且非实体，这对于充分利用国家资源、协调推进航空航天共用科学技术发展，力所不逮，并非最宜。

第二，拥有广泛协作能力。NASA不仅与军方、国防部、能源部、商务部、联邦航空局等关系密切，也与航空航天工业企业、航空公司、大学、社会团体等建立开放的协作关系。他们的这些经验与做法，也值得我们效法。