臺(tái)灣火箭發(fā)展回顧與展望

文/孫晉蔚

臺(tái)灣火箭發(fā)展回顧與展望

文/孫晉蔚

蔡英文上臺(tái)后表態(tài)稱，“執(zhí)政”后將把航天作為“國(guó)防”產(chǎn)業(yè)的核心之一，持續(xù)研發(fā)火箭技術(shù)，此言論吸引了不少媒體的關(guān)注。在朝鮮半島“導(dǎo)彈危機(jī)”愈演愈烈的大背景下，臺(tái)灣的火箭技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展計(jì)劃顯得格外引人注目。

蔡英文參觀“2015年臺(tái)北國(guó)際航太暨國(guó)防工業(yè)展”

臺(tái)灣火箭發(fā)展回顧

臺(tái)灣當(dāng)局對(duì)火箭技術(shù)早有野心，從1972年就開始進(jìn)行探空火箭試驗(yàn)，1980年研制成功射程100公里的運(yùn)載工具。隨后，臺(tái)灣“中山科學(xué)院”也帶著軍事目的加入火箭技術(shù)開發(fā)，希望借此發(fā)展彈道導(dǎo)彈、衛(wèi)星發(fā)射等技術(shù)能力。80年代初，臺(tái)灣啟動(dòng)“天馬計(jì)劃”，著力發(fā)展投射能力達(dá)1000公里以上的載體，80年代末轉(zhuǎn)而研發(fā)運(yùn)送人造衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，經(jīng)過(guò)10年努力，研制出初級(jí)的探空火箭。1988年，“行政院原子能委員會(huì)”研究人員張憲義逃離臺(tái)灣，將諸多臺(tái)灣核武研發(fā)機(jī)密資料轉(zhuǎn)交美國(guó)政府，并指證臺(tái)灣核武已接近完成階段。此后，臺(tái)灣的運(yùn)載火箭、彈道導(dǎo)彈研發(fā)被國(guó)際組織和美國(guó)的強(qiáng)行終止。20世紀(jì)末，臺(tái)灣通過(guò)島內(nèi)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作、“中山科學(xué)院”幕后參與的方式，重啟探空火箭計(jì)劃。因該計(jì)劃從最初的民用逐漸轉(zhuǎn)向軍事目的，初期頻繁參與的國(guó)際學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)越來(lái)越不愿涉足其中。這也意味著，臺(tái)灣發(fā)展火箭技術(shù)要從“外援路線”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白粤Ω薄?/p>

臺(tái)灣火箭研究最早始于1972年，圖為當(dāng)時(shí)臺(tái)灣“國(guó)防部長(zhǎng)”陳大慶

研制導(dǎo)彈是臺(tái)灣當(dāng)局發(fā)展火箭的重要目標(biāo)，圖為臺(tái)灣“天弓三型”防空導(dǎo)彈

1997年，臺(tái)灣“國(guó)家太空中心”主導(dǎo)正式開啟了探空火箭計(jì)劃（HTTP系列火箭）。1998年，臺(tái)灣首次發(fā)射“探空一號(hào)”火箭，該火箭長(zhǎng)4至5米，直徑30至40厘米，有四片尾翼，使用固態(tài)燃料，此次試飛沒(méi)有搭載科學(xué)酬載，測(cè)試到的溫度與振動(dòng)資料達(dá)到測(cè)試目標(biāo)。2001年，“探空二號(hào)”發(fā)射，因第二節(jié)未能依照預(yù)設(shè)指令點(diǎn)火而失去上升推力，火箭未達(dá)預(yù)定高度而提早落海，試驗(yàn)失敗。2003年，“探空三號(hào)”發(fā)射升空，當(dāng)局以相同的酬載驗(yàn)證“探空二號(hào)”失敗原因，火箭順利發(fā)射到269千米高空，8分鐘后降落在離發(fā)射點(diǎn)142千米遠(yuǎn)、東北方向的太平洋，飛行時(shí)間515秒，順利實(shí)施試驗(yàn)內(nèi)容?！疤娇杖?hào)”是臺(tái)灣有史以來(lái)首次完成太空觀測(cè)任務(wù)的探空火箭。2004年，或許是受到“神舟五號(hào)”載人飛船成功發(fā)射的刺激，在連續(xù)成功發(fā)射3次后，臺(tái)灣當(dāng)局啟動(dòng)了第二期探空火箭計(jì)劃，并將其列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。該計(jì)劃目標(biāo)是從2004年到2019年發(fā)射10-15枚探空火箭，以獲得各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。從1998年啟動(dòng)探空火箭計(jì)劃至今，臺(tái)灣共發(fā)射10枚探空火箭，其中9次成功，1次失敗。

此外，臺(tái)灣“學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)”也在積極參與火箭研究，前瞻火箭研究中心從2008年開始APPL系列火箭試驗(yàn)，目前共進(jìn)行23次，5次成功，18次失敗。成功大學(xué)近期成功發(fā)射的“成大Ⅲ型混合火箭”，據(jù)稱獲得多項(xiàng)成果。由于臺(tái)軍方時(shí)常將一些重要研制人員掛名到“行政院”的“太空計(jì)劃室”和“經(jīng)濟(jì)部”所屬的科研中心，并且利用島內(nèi)大學(xué)所屬的航天工程研究所等民用科研機(jī)構(gòu)做掩護(hù)，所以臺(tái)灣當(dāng)局很可能是這些“學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)”的“幕后老板”。

臺(tái)灣火箭技術(shù)現(xiàn)狀及計(jì)劃

從“探空一號(hào)”到“探空七號(hào)”，臺(tái)灣探空火箭的箭體均是由“天弓二型”導(dǎo)彈改造而成。這種臺(tái)灣自制的防空導(dǎo)彈，去除戰(zhàn)斗部、導(dǎo)引頭后，就變成了可攜帶150千克有效載荷、達(dá)到300千米高度的探空火箭。雖然“天弓”導(dǎo)彈的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)是臺(tái)灣最好的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，但其推力離彈道導(dǎo)彈的要求還差很遠(yuǎn)。從“探空八號(hào)”開始，臺(tái)灣當(dāng)局采用了新研制的火箭，但仍未解決大推力等技術(shù)難題?！疤娇帐?hào)”已于2014年10月成功發(fā)射，目前正進(jìn)行“探空十一號(hào)”先期研究工作。臺(tái)灣當(dāng)局希望通過(guò)不斷發(fā)射探空火箭，探索多級(jí)火箭技術(shù)、彈道飛行數(shù)據(jù)以及火箭姿態(tài)控制和返回等技術(shù)。在這些關(guān)鍵技術(shù)完成積累后，把探空火箭升級(jí)到發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，以發(fā)射100千克級(jí)微衛(wèi)星，最終完成彈道導(dǎo)彈的研發(fā)。

“探空九號(hào)”火箭發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)

HTTP系列火箭的亮點(diǎn)在于燃料設(shè)計(jì)，它采用混合式燃料作為動(dòng)力來(lái)源，具有成本低、安全性高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可多次點(diǎn)火調(diào)整火箭速度等優(yōu)點(diǎn)。最近試射成功的APPL-9C雙節(jié)小火箭，確定雙節(jié)小火箭的脫節(jié)系統(tǒng)、第二節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)等已邁入成熟階段。成功大學(xué)在“成大Ⅲ型混合火箭”成功發(fā)布會(huì)上宣稱突破了重要關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到了9.11千米的高度和16.39千米的射程，“進(jìn)入可實(shí)用階段”。

臺(tái)當(dāng)局研發(fā)運(yùn)載火箭，階段目標(biāo)是發(fā)射微型衛(wèi)星，最終目標(biāo)是發(fā)展彈道導(dǎo)彈。按照其第二期太空計(jì)劃安排，“中研院”應(yīng)于2013年前后相繼完成用小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭發(fā)射第一枚30千克小型衛(wèi)星至500千米任務(wù)軌道，再以小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭發(fā)射50千克自制小衛(wèi)星至500千米任務(wù)軌道。這項(xiàng)計(jì)劃先期進(jìn)展緩慢，目前沒(méi)有完成的相關(guān)報(bào)道。蔡英文曾表示“執(zhí)政”后將推動(dòng)“國(guó)防加值策略”，航天、船艦、資安三大產(chǎn)業(yè)是“國(guó)防”產(chǎn)業(yè)的核心，如何具體實(shí)施目前還是未知數(shù)。

臺(tái)灣“國(guó)防部”。據(jù)外界分析，臺(tái)灣從事火箭研究的“民間學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)”幕后老板很可能仍是臺(tái)灣當(dāng)局

臺(tái)灣火箭研發(fā)的軍事用途

臺(tái)灣當(dāng)局的探空火箭計(jì)劃，除提高航天科技水平外，還有布局未來(lái)軍事航天的態(tài)勢(shì)，具體地說(shuō)可分為以下兩個(gè)方面：

一是探空火箭可用于發(fā)射軍用衛(wèi)星。眾所周知，衛(wèi)星是靠火箭送上太空軌道的，沒(méi)有成熟的運(yùn)載火箭技術(shù)，再先進(jìn)的衛(wèi)星也無(wú)法發(fā)揮作用。在火箭技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上發(fā)展衛(wèi)星技術(shù)也是國(guó)際一貫做法。以色列在1988年曾用“沙維特”火箭成功發(fā)射“地平線-1”偵察衛(wèi)星。臺(tái)灣的情況和以色列類似，采用“軍民通用”方式發(fā)展火箭技術(shù)，既能整合軍民資源，還能減少當(dāng)局負(fù)擔(dān)。因此，倘若臺(tái)灣順利開發(fā)小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭，并成功將自制小型衛(wèi)星送入軌道，就會(huì)提升軍事偵察、通信和電子戰(zhàn)的能力。

“探空九號(hào)”火箭發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)

二是為發(fā)展彈道導(dǎo)彈奠定基礎(chǔ)。由于中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈屬于高敏感性武器，國(guó)際上有“反彈道導(dǎo)彈條約”對(duì)此嚴(yán)格管制，對(duì)于臺(tái)灣來(lái)說(shuō)，發(fā)展探空火箭就是研發(fā)彈道導(dǎo)彈的“明修棧道，暗度陳倉(cāng)”。在內(nèi)行看來(lái)，小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭和彈道導(dǎo)彈可謂“一體兩面”， 就像某些車輛的民用版和軍用版一樣。比如小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭有方便儲(chǔ)存及運(yùn)送、操作簡(jiǎn)單、發(fā)射成本低、能快速進(jìn)入太空等優(yōu)點(diǎn)，而這些優(yōu)點(diǎn)也可在彈道導(dǎo)彈上體現(xiàn)出來(lái)，甚至是構(gòu)成彈道導(dǎo)彈強(qiáng)大突防能力的要素。

難以跨過(guò)的“門檻”

當(dāng)前，臺(tái)灣發(fā)展火箭技術(shù)受到國(guó)際環(huán)境、經(jīng)濟(jì)實(shí)力與技術(shù)不足等多個(gè)因素制約。

國(guó)際環(huán)境制約國(guó)際《反彈道導(dǎo)彈擴(kuò)散國(guó)際行為準(zhǔn)則》對(duì)發(fā)展空間運(yùn)載火箭有提高透明度、增強(qiáng)信任、促進(jìn)彈道導(dǎo)彈技術(shù)不擴(kuò)散等規(guī)定，超出這些內(nèi)容，國(guó)際導(dǎo)彈管制條約組織就會(huì)出面干預(yù)。典型的案例便是臺(tái)灣當(dāng)局曾秘密發(fā)展衛(wèi)星發(fā)射載具，后因“張憲義事件”遭到國(guó)際組織和美國(guó)的反對(duì)而被迫終止。現(xiàn)在，臺(tái)灣又試圖發(fā)展衛(wèi)星發(fā)射載具，盡管國(guó)際環(huán)境有些變化，臺(tái)灣當(dāng)局也將某些敏感技術(shù)項(xiàng)目的研究賦予“民間學(xué)術(shù)團(tuán)體”，但學(xué)界與媒體一致認(rèn)為，國(guó)際導(dǎo)彈管制條約組織肯定會(huì)予以過(guò)問(wèn)，甚至阻攔。此外，美國(guó)對(duì)臺(tái)灣發(fā)展太空技術(shù)格外“關(guān)心”，時(shí)刻跟蹤技術(shù)進(jìn)展情況，“指導(dǎo)”發(fā)展走向，并根據(jù)美方利益決定對(duì)策。更重要的是，臺(tái)灣有意借研發(fā)探空火箭來(lái)發(fā)展軍事用途的衛(wèi)星和彈道導(dǎo)彈，這對(duì)國(guó)家的統(tǒng)一與安全乃至地區(qū)穩(wěn)定都構(gòu)成了威脅，中國(guó)政府和國(guó)際社會(huì)不可能對(duì)此坐視不理。

參與中山大學(xué)“探空九號(hào)”科研團(tuán)隊(duì)舉辦的“太空載酬”興趣小組的高中生

臺(tái)灣“中山大學(xué)”“探空九號(hào)”科研團(tuán)隊(duì)曾面向向臺(tái)灣高中生開辦課程，普及火箭知識(shí)。圖為參與培訓(xùn)的高中生合影

蔣介石、宋美齡與蔣經(jīng)國(guó)在臺(tái)灣合影。蔣介石父子在臺(tái)灣曾秘密開展衛(wèi)星運(yùn)載工具研究計(jì)劃和核武計(jì)劃，后因著名的“張憲義叛逃事件”而為外人所知，計(jì)劃不得不終止

研發(fā)經(jīng)費(fèi)和科研人員不足盡管臺(tái)灣地區(qū)的人均收入位于世界前列，但因其總體規(guī)模不大，經(jīng)濟(jì)實(shí)力相比世界大國(guó)依然相對(duì)弱小。而發(fā)展太空科技，包括探空火箭、衛(wèi)星、彈道導(dǎo)彈等，都屬于尖端技術(shù)，財(cái)力、人力與物力投入都十分龐大，臺(tái)灣有限的財(cái)政開支難以滿足航天工業(yè)的巨大需求。近年來(lái)，受到全球經(jīng)濟(jì)下行的影響，“淺碟形”的臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)一蹶不振，財(cái)政收入減少，軍火采購(gòu)與社會(huì)福利開支卻大幅增加，臺(tái)灣當(dāng)局在太空科技上很難有更多的投入。針對(duì)蔡英文“從2016年到2020年提升臺(tái)灣在航天以及造艦等方面的軍事能力”等表態(tài)，有臺(tái)灣學(xué)者表示，以臺(tái)灣當(dāng)局近年來(lái)捉襟見(jiàn)肘的財(cái)政狀況，要實(shí)現(xiàn)蔡英文這份囊括海陸空天的瘋狂計(jì)劃，幾乎是不可能的任務(wù)。美國(guó)智庫(kù)“戰(zhàn)略預(yù)算與評(píng)估中心”曾表示，以現(xiàn)在臺(tái)灣的基本技術(shù)，進(jìn)行大規(guī)模自主項(xiàng)目研發(fā)，資金及技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)都太大。島內(nèi)相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)也坦承，臺(tái)灣的航天技術(shù)研究最大的問(wèn)題在于經(jīng)費(fèi)，前瞻火箭研究中心相關(guān)人員稱現(xiàn)有“政府”計(jì)劃經(jīng)費(fèi)已花盡，為了解決經(jīng)費(fèi)困難，團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向民間募集甚至在網(wǎng)絡(luò)上募集資金等。

此外，科研人員數(shù)量不足和能力落后也是突出問(wèn)題。臺(tái)灣科研人員主要集中在其“中科院”下設(shè)的航空工程、火箭導(dǎo)彈、電子通訊和化學(xué)4個(gè)研究所，約1.1萬(wàn)人，這些人員對(duì)航天系統(tǒng)工程來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。由于國(guó)際制約、經(jīng)費(fèi)欠缺、依賴外援等原因，臺(tái)灣當(dāng)局在航天方面相關(guān)配套設(shè)施落后，自主研發(fā)能力薄弱，研究質(zhì)量與成果也難讓當(dāng)局滿意。

技術(shù)存在缺陷從技術(shù)條件來(lái)說(shuō)，火箭是“集大成”的專題研究，一枚探空火箭需要航電系統(tǒng)、感測(cè)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、火箭結(jié)構(gòu)、火箭構(gòu)型、回收系統(tǒng)相互搭配，還要再加上關(guān)鍵的燃燒推進(jìn)系統(tǒng)?；鸺闹匦?、材質(zhì)、起飛后的飛行姿態(tài)、儀器通信、何時(shí)開傘、降落，每個(gè)要求都得納進(jìn)火箭設(shè)計(jì)的考慮，也需要精準(zhǔn)掌握環(huán)境條件。火箭組裝前，各環(huán)節(jié)系統(tǒng)須經(jīng)測(cè)試、預(yù)演等一連串復(fù)雜的準(zhǔn)備步驟，稍微疏忽都有可能是致命傷。臺(tái)灣的火箭技術(shù)雖然起步較早，但目前仍處于初級(jí)水平，至今還沒(méi)有送衛(wèi)星入軌的火箭載具技術(shù)。無(wú)論是探空系列火箭，還是APPL、成大混合系列火箭，均屬于測(cè)試某項(xiàng)技術(shù)的小火箭，技術(shù)既不成熟，載重能力也較小，離運(yùn)載火箭的要求還有不小的差距。況且，從小火箭到大火箭，并不是只要將火箭各結(jié)構(gòu)等比例放大即可，還要增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、耐熱度等，而火箭的零組件是牽一發(fā)動(dòng)全身的系統(tǒng)工程，修改一處，模擬、試算工作就得再來(lái)一遍。所有這些技術(shù)要求，都決定著臺(tái)灣的火箭技術(shù)研究還有一段較長(zhǎng)的路要走。

綜上所述，受限于種種因素，臺(tái)灣當(dāng)局發(fā)展探空火箭的意圖不會(huì)很容易“心想事成”。

編輯：戴嘉琦