2015年1月，NASA按照新研发计划制定的年度预算获批。根据有关资料，NASA在2015年用于航空研究的预算为6.51亿美元，其中包括国会为NASA额外批准的主要用于增加演示验证项目的1亿美元。

 

　　从目前情况看，NASA航空研究的投资规模未来或将会保持在6亿美元左右，约为1998年的1/3。新的研究战略是否能够适应新形势，保证在投资规模缩小的情况下支撑下一个辉煌的100年，是NASA面临的主要挑战。

 

　　欧盟的挑战

 

　　在航空业发展的个世纪中，美国在航空基础科学、技术研究以及应用发展等方面是无可争议的领导者。

 

　　第二次大战以后，美国长期把持了除社会主义阵营以外的航空产品市场，特别是在民用飞机领域，20世纪70年代中期，美国的市场占有率高达96%。这些成就的取得都离不开NASA在航空技术方面的鼎力支撑。

 

　　此后，美国的民用航空霸主地位受到来自欧盟和其他的巨大挑战，尤其是欧盟在“空中客车”项目上合作的成功，使西欧制造商在民用飞机市场获得了很大份额，打破了美国在该领域的垄断。

 

　　面对欧洲航空航天工业日益强劲的竞争实力以及欧盟制订的雄心勃勃的航空发展规划（到2020年，欧盟制造的飞机、发动机和机载设备占据市场50%份额），美国政府、国会和工业界对未来是否仍能保持自己在航空航天领域的技术地位不无担忧。为此，美国各界不断呼吁政府加大对航空科研的投资力度，制订更加积极高效的航空科研政策及研发计划，以确保美国的地位。

 

　　六大引擎

 

　　作为美国主要的航空航天科研机构，NASA在这场应对欧盟竞争的战斗中自然是当仁不让。

 

　　近年来，NASA由于对航空研究重视不够而受到广泛批评。例如，NASA在2004年到2007年间总预算提高了9%，而投资航空项目的费用却下降了32%（2004财年航空预算为10亿美元，2007财年航空预算仅为7.24亿美元）。

 

　　面对来自内外的压力，2006年以来，NASA不仅重新调整了管理结构，专门设立了航空研究任务事务部（ARMD），而且根据新形势出台了新的战略规划，并基于新的需求调整了其航空研究计划，制定了航空安全计划、空域系统计划、基础航空计划、航空试验计划、集成系统研究以及航空战略和管理六大研究计划。其中，基础研究计划和航空试验计划是新增的专项计划，体现了NASA对基础研究和航空试验基础设施建设的重视。这种研究结构一直持续到2014年。

 

　　近两年来，NASA逐渐认识到，随着日益增加的流动性需求，可持续发展的挑战，以及信息、通信和自动化技术发展等因素的推动，航空领域将进入技术变革期，NASA原有的“抹花生酱”式（指少量资金投入过多项目，演示验证项目少）的航空研究组织方式发挥的作用越来越有限，人们看到的似乎是缺少创新能力、害怕失败和越发保守的NASA。

 

　　航空业呼唤创新，航空业需要冒险。2014年，NASA重新制定了航空研究战略目标，即“通过推进航空研究，实现安全、可持续的美国和航空的革命性转变”。基于此目标，NASA提出了未来航空业发展的六大引擎——安全高效的空运量增长、商用超声速飞机创新、超高效亚声速商用飞机、向低碳推进的转变、实时广域安全保障和有保障的自主性。为了更好地支撑新的战略目标，NASA又针对六大引擎设定了新的航空研究任务指标。

 

　　NASA航空研究的战略目标        NASA航空研究的任务指标（对应六大引擎）

 

　　通过推进航空研究，实现安全、可持续的美国和航空的革命性转变        开发提高先进航空决策能力的解决方案，包括改善空中交通管理以容纳未来空运量增长、增加危险条件下的航空安全等。

 

　　验证降低音爆，创新未来超声速客机的能力。

 

　　推进机体和发动机技术创新，开发未来超高效绿色飞机。

 

　　通过研究替代喷气燃料和混合燃气-电推进系统概念，实现重大环境性能和效率提升。

 

　　极大地增强预警和解决潜在航空安全问题以及预测航空系统健康和稳健性的能力。

 

　　通过开发、应用和确认先进自主性和自动化技术，包括解决未来无人机系统进入空域系统的关键障碍，支持民用飞机运行和空中交通管理的变革。

 

　　四大研究计划

 

　　在新的战略下，NASA制订了更加聚焦的四大研究计划，分别是空域操作和安全计划、先进飞行器计划、集成航空系统计划和变革性航空概念计划。从2015年开始，NASA将按照新的四大研究计划进行投资。

 

　　一、先进飞行器计划（AAVP）

 

　　AAVP旨在为飞行速度更快、更清洁、更安静、更省油的新型飞行器开发知识、技术、工具和创新概念。该计划由5个项目组成：

 

　　1.先进空中运输技术项目（AATT）：开展亚声速飞行器的基础研究，以改善飞机性能并降低对环境的影响。

 

　　2.革命性垂直起降技术项目（RVLT）：开发和验证飞机垂直起降的关键技术。

 

　　3.商用超声速技术项目（CST）：针对低音爆超声速飞机潜在的先进能力和布局开展理论研究。目前，NASA已经选定了8个CST下的研究专题予以资助。具体专题包括：

 

　　平流层超声速巡航飞机的环境影响(120万美元)；

 

　　湍流对声震形成的影响(120万美元)；

 

　　音爆显示(69.8万美元)；

 

　　减缓音爆的引导界面(68.6万美元)；

 

　　低音爆飞机静音喷口概念研究(57.5万美元)；

 

　　未来超声速民用运输机低噪声一体化概念和推进技术评估(59.9万美元)；

 

　　波形和音爆的认知和降低风险的措施 (33.7万美元)；

 

　　减少未来社会测试低音爆飞行试验器的风险(39.3万美元)。

 

　　4.先进复合材料项目（AC）：开展降低航空复合材料结构取证周期的研究。在该项目下，又设立了复合材料结构残余强度和寿命预测的高可靠度累积损伤分析（PDA）方法、复合材料飞机的快速检测和复合材料工艺模拟工具等3个子项目。

 

　　5.航空评价和试验能力项目（AETC）：建立并维持一套关键的航空地面试验设施，以满足局方和航空测试需要。

 

　　二、航空运营和安全计划（AOSP）

 

　　AOSP致力于推动空域系统的革命性改善和现代化，打造效率更高的空中交通管理系统，提升飞行效率，减少飞机延误。

 

　　AOSP主要聚焦于实现下一代空运系统（NextGen）的发展愿景，包括：在保持和增强安全性的前提下，容纳预期的空中流量增长；向所有用户提供更加灵活、高效的使用机场、空域和飞机的机会；满足民用航空、国防、国土安全需求；与不断革新的科技环境保持同步。

 

　　AOSP由3个具体项目组成：空域技术演示验证（ATD）、使用现实技术的空域系统阴影模式评估（SMART-NAS）、安全的自动化系统操作（SASO）。设立这3个项目的初衷是希望开发一些基础概念和技术，通过这些概念、技术的分析、集成和在相关环境中的系统级验证，满足未来空中交通需求。每一个项目都需要关注与空域系统的关键系统集成和过渡。

 

　　三、集成航空系统计划（IASP）

 

　　IASP的主要目的在于将NextGen的技术推向成熟，并集成到主要的飞行器和运营系统、子系统中，以提升飞机的综合性能。

 

　　环境负责任航空（ERA）项目是IASP的个子项目，从2010财年开始执行，将在2015财年结束。该项目的主要目标是研究能够同时实现降低油耗、噪声和排放的飞行器概念和技术。

 

　　IASP的第二个项目是无人机系统集成到空域项目。该项目从2011财年开始执行，计划持续到2015财年。其目标是在确保安全的前提下，实现常规无人机融入空域系统。

 

　　IASP的第三个项目是飞行验证和能力项目（FDC）。它包括一套完整的飞行测试能力建设和验证活动，主要开展复杂和集成的小尺度飞行研究演示验证。

 

　　四、变革性航空概念计划（TACP）

 

　　TACP旨在培育一些多学科、革命性概念，以促进航空业的创新和变革。该计划将重点资助那些符合NASA新的六大发展引擎的种子研究活动，并针对那些能够转移到其它项目中进一步开发成熟的创新概念进行18?24个月的可行性演示验证。

 

　　TACP包括3个项目：一个是授予NASA内部员工的收敛航空解决方案项目（CAS）。CAS旨在资助NASA的内部员工开展快速的可行性演示验证，初始项目包括低成本、快速周转的拖曳式X系列飞行器、自动化电动垂直起降飞行器和前缘异步分布式电推进技术。

 

　　第二个项目是授予外部研究人员的项目——前沿航空研究项目（Learn）。Learn项目将成为NASA与一些大学合作的新渠道。

 

　　第三个项目是变革性工具和技术项目（TTTP）。该项目主要开发那些对航空应用至关重要的先进的计算和试验工具。TTTP将重点关注应用于结构和材料,多学科设计、分析和优化，以及燃烧、控制和测量等领域的先进工具和手段。