【編者按】 作為世界一流的航空航天公司，波音公司先后參與了包括ARRMD、Hyper-X、HyFly、X-51A、HIFiRE等在內的美國大部分高超聲速技術研究計劃，在美國高超聲速技術的發展過程中發揮了舉足輕重的作用。此外，作為有代表性的知識產權優勢企業，波音公司的專利布局極具特點和延續性，能夠從一定程度上反映美國高超聲速技術領域的技術發展態勢，對我國開展相關研究具有重要的參考價值。本期信息速遞簡要梳理了波音公司高超聲速技術領域專利布局特點，并通過分析其專利技術發展態勢，總結其中有益的做法，提出相關建議。
一、波音公司高超聲速技術專利布局特點
（一）專利申請整體呈上升趨勢，尤其是近年來申請量顯著上升
通過湯森路透專利數據庫檢索發現，截至2016年6月20日，波音公司在高超聲速技術領域累計申請專利262件，同族歸并后共計131項。其專利申請量整體呈增長趨勢，尤其隨著近十年間材料技術的發展，大量新材料應用于熱防護等重要技術分支，促進了波音公司相關高超聲速技術的發展，使相關領域專利申請量顯著上升。
（二）專利布局相對完整，基本涵蓋了高超聲速主要技術領域
波音公司在高超聲速技術領域的專利布局較為完整，涵蓋了材料結構與熱防護、發動機、總體、制導控制、氣動、試驗等六大技術領域，其中，材料結構與熱防護領域申請量最多，為60項，占總量的45.8%，主要側重于熱防護材料結構和熱防護裝置與工藝方面；其次是發動機領域，為22項，占全部專利的16.8%，重點在超燃沖壓發動機的進氣道設計方面進行了專利布局；總體技術領域21項，占全部專利的16%，主要側重于級間分離、發射系統、計算機輔助設計方面；制導控制技術領域16項，占12.2%，重點是飛行器控制方面；氣動技術領域相對較少，共9項，占6.9%，主要包括流動控制和氣動熱分析兩個方面；試驗技術最少，僅3項，占2.3%，主要是實驗裝置。
（三）專利布局地域分布廣泛，基本涵蓋世界主要國家和地區，尤其注重材料結構與熱防護技術的全球專利布局
波音公司高超聲速技術領域專利布局地域較廣，在美國、歐洲、加拿大、澳大利亞、日本和中國等主要研究國家和地區都有相應的專利布局。在美國國內申請了160件專利，占全部申請量的61.1%，基本涵蓋了所有131項同族專利；在歐洲地區重點布局了45件專利，占比17%，主要側重于材料結構與熱防護、發動機和總體技術領域；在加拿大、澳大利亞、日本和中國等國家分別申請了10件左右專利，重點布局材料結構與熱防護技術領域；通過世界知識產權組織申請了14件PCT專利，同樣側重于材料結構與工藝方面。
二、波音公司高超聲速專利技術發展態勢分析
（一）動力方案探索研究已基本完成，正逐步轉向工程化應用研究階段
從波音公司高超聲速領域專利技術申請態勢來看，其早期專利技術主要側重于對不同技術方案的探索，隨著相關技術領域的不斷積累，其發展思路和方向進一步明確。以動力方案為例，波音公司在2001年之前申請的專利涉及脈沖爆震發動機、沖壓/渦輪噴氣組合發動機、沖壓/火箭組合發動機等多種動力方案，而之后的發動機領域專利技術申請則基本圍繞超燃沖壓發動機及其組合動力方案展開。隨著波音公司在高超聲速技術領域逐步轉入工程化應用階段，其所申請的專利也逐步轉向以工程應用類技術為主，包括動力特性改進（如進氣道設計優化）、總體系統優化設計、材料結構與工藝優化、熱防護能力強化等方面。
（二）日益重視新材料技術的應用研究，應用新材料技術解決高超聲速相關領域技術難題
近年來，波音公司非常重視新材料技術的應用研究，不斷嘗試應用新材料特性解決高超聲速相關領域的技術難題。從其專利申請情況來看，波音公司在高超聲速技術領域的材料結構與熱防護專利70%以上申請于2005年以后。例如US8765230B1（2009年申請）提出，將氣凝膠應用于雷達天線罩熱防護涂層，實現雷達天線罩對小介電常數、防水和隔熱等綜合性能要求；US20150353210A1（2013年申請）提出，將形狀記憶合金元件應用于隔熱瓦間的填縫式熱密封組件，實現在復雜環境下小側向應力的智能化熱密封；US20150247712A1（2014年申請）提出，將預定溫度燒蝕侵蝕材料應用于被動控制鰭停止裝置，實現在某一飛行剖面下的高超聲速飛行器自動級間分離等。整體上而言，波音公司自2005年開始在高超聲速技術領域就新材料技術的應用方面進行了許多有益的嘗試，也取得了較好的效果。
（三）低成本技術方案和工藝設計逐漸受到重視
近年來，隨著波音公司逐步加強工程化應用技術的研究，其相關專利技術方案也開始傾向于對低成本技術方案的探索，如在發射技術方面，專利US8955791B2（2012年申請）提出了一種四級入軌空天飛行器發射方案，這一方案較其早期專利US4802639A（1986年申請）的兩級入軌方案而言，組合體更多，技術也更復雜，但成本相對較低；在結構工藝設計方面，US6676077B1（2000年申請）提出了一種耐高溫、易制造裝配、低成本和低重量的高超聲速空間飛行器翼面裝置，通過采用減少所需零部件總數的新結構，簡化制造過程，降低制造成本。從近些年來的專利申請情況來看，低成本技術方案設計的專利占比呈逐年上升趨勢。
三、有關啟示和建議
（一）充分借鑒國外相關經驗，結合現有技術基礎，探索適合自身特色的技術發展路線
國外高超聲速技術領域起步較早，相關研究機構開展了多種技術方案的研究和論證，積累了大量的經驗和教訓，也產生了大量的專利技術成果，相關專利中凝聚了其技術發展的思路，以動力系統方案為例，波音公司的超燃沖壓發動機方案、德國MTU公司的渦輪沖壓組合發動機方案，英國佩刀公司的吸氣式渦輪/火箭雙模態發動機方案等都各具特色，針對其相關技術手段和思路的研究可以豐富和增加我國在相關領域的技術積累。同時，結合我國在相關技術領域發展的實際情況有鑒別的參考和借鑒，有助于進一步明晰我國高超聲速技術領域的發展路線，加快我國高超聲速技術發展步伐。同時，應適當加強材料結構與工藝等通用基礎技術及其工程應用研究，以確保在方案明確之后能夠盡快轉入工程應用階段。
（二）完善高超聲速技術專利布局，重點加強材料結構與工藝等通用技術在全球范圍內的專利布局
波音公司等國外企業和研究機構在高超聲速技術領域已經構建了較為完善的專利布局，并且尤為重視材料結構與工藝等通用技術在全球的專利布局，占據了相當一部分技術的專利制高點。我國自大力發展高超聲速技術以來，形成了一批技術含量高、覆蓋范圍廣的創新技術成果，并申請了大量專利，相關關鍵技術成果獲得了專利保護；但在高超聲速技術成果的保護和前瞻性布局方面還存在不足，專利申請數量和布局范圍與國外研究機構相比存在一定差距，尤其需要加強材料結構與工藝等通用技術在全球范圍內的專利布局，搶占相關技術領域制高點，為我國的高超聲速技術成果提供系統、全面和有力的保護。
（三）加強新材料技術的應用研究，以材料技術帶動高超聲速技術領域相關瓶頸問題的解決
在高超聲速技術發展過程中，應重點關注新材料技術的發展，并積極引入到高超聲速飛行器的相關技術領域。波音公司非常注重新材料新技術在相應高超聲速飛行器技術領域的應用研究，其新材料技術在高超聲速飛行器熱防護等領域的應用經驗值得參考借鑒。
（四）在實現技術目標的同時，注重低成本的方案設計
高超聲速技術領域的發展技術攻關難度大、耗費高，在各主要國家高超聲速相關計劃發展過程中，因技術難度和成本過高等原因導致計劃中斷的情況并不鮮見。當前隨著發展思路逐步清晰，并向工程化應用階段過渡，波音公司等注重商業化運行的研究機構在實現技術目標的同時，也日益注重有效降低成本的方案設計。隨著我國高超聲速技術的不斷發展，相應成果必將在軍/民航空航天領域得到廣泛應用，因此，在進行相關技術方案設計時，應當具有前瞻性地兼顧成本。（中國航天科工集團知識產權研究中心 淦述榮供稿，王蒙、李夜蘭審校）
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