臺灣火箭發展回顧與展望

文/孫晉蔚

臺灣火箭發展回顧與展望

文/孫晉蔚

蔡英文上臺后表態稱，“執政”后將把航天作為“國防”產業的核心之一，持續研發火箭技術，此言論吸引了不少媒體的關注。在朝鮮半島“導彈危機”愈演愈烈的大背景下，臺灣的火箭技術發展現狀和發展計劃顯得格外引人注目。

蔡英文參觀“2015年臺北國際航太暨國防工業展”

臺灣火箭發展回顧

臺灣當局對火箭技術早有野心，從1972年就開始進行探空火箭試驗，1980年研制成功射程100公里的運載工具。隨后，臺灣“中山科學院”也帶著軍事目的加入火箭技術開發，希望借此發展彈道導彈、衛星發射等技術能力。80年代初，臺灣啟動“天馬計劃”，著力發展投射能力達1000公里以上的載體，80年代末轉而研發運送人造衛星的運載火箭，經過10年努力，研制出初級的探空火箭。1988年，“行政院原子能委員會”研究人員張憲義逃離臺灣，將諸多臺灣核武研發機密資料轉交美國政府，并指證臺灣核武已接近完成階段。此后，臺灣的運載火箭、彈道導彈研發被國際組織和美國的強行終止。20世紀末，臺灣通過島內外學術機構合作、“中山科學院”幕后參與的方式，重啟探空火箭計劃。因該計劃從最初的民用逐漸轉向軍事目的，初期頻繁參與的國際學術機構越來越不愿涉足其中。這也意味著，臺灣發展火箭技術要從“外援路線”轉變為“自力更生”。

臺灣火箭研究最早始于1972年，圖為當時臺灣“國防部長”陳大慶

研制導彈是臺灣當局發展火箭的重要目標，圖為臺灣“天弓三型”防空導彈

1997年，臺灣“國家太空中心”主導正式開啟了探空火箭計劃（HTTP系列火箭）。1998年，臺灣首次發射“探空一號”火箭，該火箭長4至5米，直徑30至40厘米，有四片尾翼，使用固態燃料，此次試飛沒有搭載科學酬載，測試到的溫度與振動資料達到測試目標。2001年，“探空二號”發射，因第二節未能依照預設指令點火而失去上升推力，火箭未達預定高度而提早落海，試驗失敗。2003年，“探空三號”發射升空，當局以相同的酬載驗證“探空二號”失敗原因，火箭順利發射到269千米高空，8分鐘后降落在離發射點142千米遠、東北方向的太平洋，飛行時間515秒，順利實施試驗內容。“探空三號”是臺灣有史以來首次完成太空觀測任務的探空火箭。2004年，或許是受到“神舟五號”載人飛船成功發射的刺激，在連續成功發射3次后，臺灣當局啟動了第二期探空火箭計劃，并將其列入重點發展項目。該計劃目標是從2004年到2019年發射10-15枚探空火箭，以獲得各項技術參數。從1998年啟動探空火箭計劃至今，臺灣共發射10枚探空火箭，其中9次成功，1次失敗。

此外，臺灣“學術機構”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，目前共進行23次，5次成功，18次失敗。成功大學近期成功發射的“成大Ⅲ型混合火箭”，據稱獲得多項成果。由于臺軍方時常將一些重要研制人員掛名到“行政院”的“太空計劃室”和“經濟部”所屬的科研中心，并且利用島內大學所屬的航天工程研究所等民用科研機構做掩護，所以臺灣當局很可能是這些“學術機構”的“幕后老板”。

臺灣火箭技術現狀及計劃

從“探空一號”到“探空七號”，臺灣探空火箭的箭體均是由“天弓二型”導彈改造而成。這種臺灣自制的防空導彈，去除戰斗部、導引頭后，就變成了可攜帶150千克有效載荷、達到300千米高度的探空火箭。雖然“天弓”導彈的發動機已經是臺灣最好的固體火箭發動機，但其推力離彈道導彈的要求還差很遠。從“探空八號”開始，臺灣當局采用了新研制的火箭，但仍未解決大推力等技術難題。“探空十號”已于2014年10月成功發射，目前正進行“探空十一號”先期研究工作。臺灣當局希望通過不斷發射探空火箭，探索多級火箭技術、彈道飛行數據以及火箭姿態控制和返回等技術。在這些關鍵技術完成積累后，把探空火箭升級到發射衛星的運載火箭，以發射100千克級微衛星，最終完成彈道導彈的研發。

“探空九號”火箭發射現場

HTTP系列火箭的亮點在于燃料設計，它采用混合式燃料作為動力來源，具有成本低、安全性高、系統簡單、可多次點火調整火箭速度等優點。最近試射成功的APPL-9C雙節小火箭，確定雙節小火箭的脫節系統、第二節點火系統等已邁入成熟階段。成功大學在“成大Ⅲ型混合火箭”成功發布會上宣稱突破了重要關鍵技術，達到了9.11千米的高度和16.39千米的射程，“進入可實用階段”。

臺當局研發運載火箭，階段目標是發射微型衛星，最終目標是發展彈道導彈。按照其第二期太空計劃安排，“中研院”應于2013年前后相繼完成用小型衛星運載火箭發射第一枚30千克小型衛星至500千米任務軌道，再以小型衛星運載火箭發射50千克自制小衛星至500千米任務軌道。這項計劃先期進展緩慢，目前沒有完成的相關報道。蔡英文曾表示“執政”后將推動“國防加值策略”，航天、船艦、資安三大產業是“國防”產業的核心，如何具體實施目前還是未知數。

臺灣“國防部”。據外界分析，臺灣從事火箭研究的“民間學術機構”幕后老板很可能仍是臺灣當局

臺灣火箭研發的軍事用途

臺灣當局的探空火箭計劃，除提高航天科技水平外，還有布局未來軍事航天的態勢，具體地說可分為以下兩個方面：

一是探空火箭可用于發射軍用衛星。眾所周知，衛星是靠火箭送上太空軌道的，沒有成熟的運載火箭技術，再先進的衛星也無法發揮作用。在火箭技術平臺的基礎上發展衛星技術也是國際一貫做法。以色列在1988年曾用“沙維特”火箭成功發射“地平線-1”偵察衛星。臺灣的情況和以色列類似，采用“軍民通用”方式發展火箭技術，既能整合軍民資源，還能減少當局負擔。因此，倘若臺灣順利開發小型衛星運載火箭，并成功將自制小型衛星送入軌道，就會提升軍事偵察、通信和電子戰的能力。

“探空九號”火箭發射現場

二是為發展彈道導彈奠定基礎。由于中遠程彈道導彈屬于高敏感性武器，國際上有“反彈道導彈條約”對此嚴格管制，對于臺灣來說，發展探空火箭就是研發彈道導彈的“明修棧道，暗度陳倉”。在內行看來，小型衛星運載火箭和彈道導彈可謂“一體兩面”， 就像某些車輛的民用版和軍用版一樣。比如小型衛星運載火箭有方便儲存及運送、操作簡單、發射成本低、能快速進入太空等優點，而這些優點也可在彈道導彈上體現出來，甚至是構成彈道導彈強大突防能力的要素。

難以跨過的“門檻”

當前，臺灣發展火箭技術受到國際環境、經濟實力與技術不足等多個因素制約。

國際環境制約國際《反彈道導彈擴散國際行為準則》對發展空間運載火箭有提高透明度、增強信任、促進彈道導彈技術不擴散等規定，超出這些內容，國際導彈管制條約組織就會出面干預。典型的案例便是臺灣當局曾秘密發展衛星發射載具，后因“張憲義事件”遭到國際組織和美國的反對而被迫終止。現在，臺灣又試圖發展衛星發射載具，盡管國際環境有些變化，臺灣當局也將某些敏感技術項目的研究賦予“民間學術團體”，但學界與媒體一致認為，國際導彈管制條約組織肯定會予以過問，甚至阻攔。此外，美國對臺灣發展太空技術格外“關心”，時刻跟蹤技術進展情況，“指導”發展走向，并根據美方利益決定對策。更重要的是，臺灣有意借研發探空火箭來發展軍事用途的衛星和彈道導彈，這對國家的統一與安全乃至地區穩定都構成了威脅，中國政府和國際社會不可能對此坐視不理。

參與中山大學“探空九號”科研團隊舉辦的“太空載酬”興趣小組的高中生

臺灣“中山大學”“探空九號”科研團隊曾面向向臺灣高中生開辦課程，普及火箭知識。圖為參與培訓的高中生合影

蔣介石、宋美齡與蔣經國在臺灣合影。蔣介石父子在臺灣曾秘密開展衛星運載工具研究計劃和核武計劃，后因著名的“張憲義叛逃事件”而為外人所知，計劃不得不終止

研發經費和科研人員不足盡管臺灣地區的人均收入位于世界前列，但因其總體規模不大，經濟實力相比世界大國依然相對弱小。而發展太空科技，包括探空火箭、衛星、彈道導彈等，都屬于尖端技術，財力、人力與物力投入都十分龐大，臺灣有限的財政開支難以滿足航天工業的巨大需求。近年來，受到全球經濟下行的影響，“淺碟形”的臺灣經濟一蹶不振，財政收入減少，軍火采購與社會福利開支卻大幅增加，臺灣當局在太空科技上很難有更多的投入。針對蔡英文“從2016年到2020年提升臺灣在航天以及造艦等方面的軍事能力”等表態，有臺灣學者表示，以臺灣當局近年來捉襟見肘的財政狀況，要實現蔡英文這份囊括海陸空天的瘋狂計劃，幾乎是不可能的任務。美國智庫“戰略預算與評估中心”曾表示，以現在臺灣的基本技術，進行大規模自主項目研發，資金及技術風險都太大。島內相關學術機構也坦承，臺灣的航天技術研究最大的問題在于經費，前瞻火箭研究中心相關人員稱現有“政府”計劃經費已花盡，為了解決經費困難，團隊轉向民間募集甚至在網絡上募集資金等。

此外，科研人員數量不足和能力落后也是突出問題。臺灣科研人員主要集中在其“中科院”下設的航空工程、火箭導彈、電子通訊和化學4個研究所，約1.1萬人，這些人員對航天系統工程來說遠遠不足。由于國際制約、經費欠缺、依賴外援等原因，臺灣當局在航天方面相關配套設施落后，自主研發能力薄弱，研究質量與成果也難讓當局滿意。

技術存在缺陷從技術條件來說，火箭是“集大成”的專題研究，一枚探空火箭需要航電系統、感測系統、通信系統、火箭結構、火箭構型、回收系統相互搭配，還要再加上關鍵的燃燒推進系統。火箭的重心、材質、起飛后的飛行姿態、儀器通信、何時開傘、降落，每個要求都得納進火箭設計的考慮，也需要精準掌握環境條件。火箭組裝前，各環節系統須經測試、預演等一連串復雜的準備步驟，稍微疏忽都有可能是致命傷。臺灣的火箭技術雖然起步較早，但目前仍處于初級水平，至今還沒有送衛星入軌的火箭載具技術。無論是探空系列火箭，還是APPL、成大混合系列火箭，均屬于測試某項技術的小火箭，技術既不成熟，載重能力也較小，離運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構等比例放大即可，還要增加結構的強度、耐熱度等，而火箭的零組件是牽一發動全身的系統工程，修改一處，模擬、試算工作就得再來一遍。所有這些技術要求，都決定著臺灣的火箭技術研究還有一段較長的路要走。

綜上所述，受限于種種因素，臺灣當局發展探空火箭的意圖不會很容易“心想事成”。

編輯：戴嘉琦