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台湾发展火箭情况透视
华夏经纬网   2016-04-22 13:32:57   
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    2016年1月31日,台湾交通大学研究团队成功发射一枚AP-PL-9C双节小火箭,让参试人员大为振奋。在此之前,蔡英文表态执政后持续研发无人飞行载具,吸引不少眼球。台湾的火箭技术到底怎么样,有什么目的用途和下一步计划等等,让我们带着这些疑问,全面透视台湾火箭的发展情况。

    一、 台湾发展火箭的历程

    台当局对火箭技术早有野心,在1972年就开始研制成功射程100公里的运载工具。随后,“中山科学院”也带着军事目的加入火箭技术开发,希望借此发展弹道导弹、卫星发射等技术能力。80年代初,台湾启动“天马计划”,着力发展投射1000公里以上的载体,80年代末转而研发运送人造卫星的运载火箭,经过10年努力,研制出初级探空火箭。1988年,“行政院原子能委员会”研究人员张宪义逃离台湾,将诸多台湾核武研发机密资料转交美国政府,并指正台湾核武已接近完成阶段,台湾的运载火箭、弹道导弹研发遭到国际组织和美国强行终止。上世纪末,台湾通过岛内外学术机构合作、“中山科学院”幕后参与的方式,重启探空火箭计划。因该计划从最初的民用逐渐转向军事目的,初期频繁参与的国际学术机构越来越不愿插足其中。这意味着,台湾发展火箭技术,要从“外援路线”转变为“自力更生”。

    1997年,台湾“国家太空中心”主导正式开启探空火箭计划(HTTP系列火箭)。1998年,台湾首次发射“探空一号”,该火箭长4至5米,直径30至40厘米,有四片尾翼,使用固态燃料,此次试飞没有搭载科学酬载,测试到的温度与振动资料达到测试目标。2001年,“探空二号”发射,因第二节未能依照预设指令点火而失去上升推力,火箭未达预定高度而提早落海,试验失败。2003年,“探空三号”发射升空,当局以相同的酬载验证“探空二号”失败原因,火箭顺利发射到269千米高空,8分钟后降落在离发射点142千米远、东北方向的太平洋,飞行时间515秒,顺利实施试验内容,这也是台湾有史以来首次完成太空观测任务的探空火箭。2004年,或许是收到大陆成功发射“神舟五号”载人飞船的刺激,在连续成功发射3次后,台湾当局启动了第二期探空火箭计划,并列入重点发展项目。计划从2004年到2009年发射10-15枚探空火箭,以获得各项技术参数。从1998年启动探空火箭计划至今,台湾共发射10枚探空火箭,其中9次成功,1次失败。

    此外,台湾“学术机构”也在积极参与火箭研究,前瞻火箭研究中心从2008年开始APPL系列火箭试验,目前共进行23次,5次成功,18次失败。成功大学近期成功发射的“成大Ⅲ型混合火箭”,据称获得多项成果。由于台军方时常将一些重要研制人员挂名到“行政院”的“太空计划室”和“经济部”下属的科研中心,并且利用岛内大学所属的航天工程研究所等民用科研机构做掩护,所以台湾当局很可能是这些“学术机构”的“幕后老板”。

    二、 台湾火箭技术现状及下一步计划

    从“探空一号”到七号,台湾探空火箭的箭体均是由“天弓二型”导弹改造而成。这种台湾自制的防空导弹,去除战斗部、导引头后,就变成了可携带150公斤有效载荷、达到300公里高度的探空火箭。虽然天弓导弹的发动机已经是台湾最好的固体火箭发动机,但推力离弹道导弹的要求还差很远。从“探空八号”开始,当局采用新研制的火箭发射,但仍未解决大推力等技术难题。“探空十号”已于2014年10月成功发射,目前正进行“探空十一号”先期研究工作。当局希望通过不断发射探空火箭,探索多级火箭技术、弹道飞行数据以及火箭姿态控制和返回等技术。在这些关键技术完成积累后,把探空火箭升级到发射卫星的运载火箭,最终完成弹道导弹的研发。

    HTTP系列火箭的亮点在于燃料设计,它采用混合式燃料作为动力来源,具有成本低、安全性高、系统简单、可多次点火调整火箭速度等优点。最近试射成功的APPL-9C双节小火箭,确定双节小火箭的脱节系统、第二节点火系统等已迈入成熟阶段。成功大学在“成大Ⅲ型混合火箭”成功发布会上称突破了重要关键技术,达到了9.11公里的高度和16.39公里的射程,“进入可实用阶段”。

    台当局研发运载火箭,阶段目标是发射微型卫星,最终目标是发展弹道导弹。按照其第二期太空计划安排,“中研院”应于2013年前后相继完成用小型卫星运载火箭发射第一枚30公斤小型卫星至500公里任务轨道,再以小型卫星运载火箭发射50公斤自制小卫星至500公里任务轨道。这项计划先期进展缓慢,目前没有完成的相关报道。蔡英文曾表示执政后将推动“国防加值策略”,航天、航舰、资安三大产业是“国防”产业的核心,如何具体实施目前还是未知数。

    三、 台研发探空火箭的军事用途

    台湾当局的探空火箭计划除提高航天科技水平外,还有布局未来军事航天的态势,具体地说可分为以下两个方面:

    一是探空火箭可用于发射军用卫星。众所周知,卫星是靠火箭送上太空轨道的,没有成熟的运载火箭技术,再先进的卫星也无法发挥作用。在火箭技术平台的基础上发展卫星技术也是国际一贯做法。以色列在1988年曾用“沙维特”火箭成功发射“地平线-1”侦察卫星。台湾的情况和以色列类似,采用“军民通用”方式发展火箭技术,既能整合军民资源,还能减少当局负担。因此,倘若台湾顺利开发小型卫星运载火箭,并成功将自制小型卫星送入轨道,就会提升军事侦察、通讯和电子战的能力。

    二是为发展弹道导弹奠定基础。由于中远程弹道导弹属于高敏感性武器,国际上有“反弹道导弹条约”对此严格管制,对于台湾来说,发展探空火箭就是研发弹道导弹的“明修栈道,暗度陈仓”。在内行看来,小型卫星运载火箭和弹道导弹可谓“一体两面”,就像某些车辆的民用版和军用版一样。比如小型卫星运载火箭有方面储存及运送、操作简单、发射成本低、能快速进入太空等优点,而这些优点也可在弹道导弹上体现出来,甚至是构成弹道导弹强大突防能力的要素。

    四、 难以跨过的三道门槛

    具体来说,台湾发展火箭技术收到国际环境、经济实力与技术不足等多个因素制约。

    (一) 国际环境制约

    国际《反弹道导弹扩散国际行为准则》对发展空间运载火箭有提高透明度、增强信任、促进弹道导弹技术不扩散等规定,超出这些内容,国际导弹管制条约组织就会出面干预。正如台湾当局曾秘密发展卫星发射载具,后因“张宪义事件”遭到国际组织和美国的反对而被迫终止。现在,台湾又试图发展卫星发射载具,尽管国际环境有些变化,当局也将某些敏感技术赋予“民间学术团体”实施,学界与媒体一直任务,国际弹道管制条约组织肯定会予以过问,甚至阻拦。此外,美国对台湾发展太空技术格外“关心”,时刻跟踪技术进展情况,“指导”发展走向,并根据美方利益决定对策。更重要的是,台湾有意借研发探空火箭来发展军事用途的卫星和弹道导弹,对中国的统一与安全乃至地区稳定都构成了威胁,大陆和国际社会不可能对此坐视不理。

    (二) 研发经费和科研人员不足

    尽管台湾地区的人均收入位于世界前列,但因总体规模不大,其经济实力比起大国来说相对弱小。而发展太空科技,包括探空火箭、卫星、弹道导弹等,都属于尖端技术,财力、人力与物力投入都十分庞大,台湾有限的财政开支难以满足航天工业的巨大需求。近年来,收到全球经济下行的影响,“浅碟形”的台湾经济一蹶不振,财政收入减少,军火采购与社会福利开支却大幅增加,台湾当局在太空科技上很难有更多的投入。针对蔡英文“从2016年2020年提升台湾在航天以及造舰等方面的军事能力”等表态,有台湾学者表示,以台湾当局近年来捉襟见肘的财政状况,要实现蔡英文这份囊括海陆空天的疯狂计划,几乎是不可能的任务。美国智库“战略评估中心”曾表示,以现在台湾的基本技术,进行大规模自主项目研发,资金及技术风险都太大。岛内相关学术机构也坦承经费是最大的问题,前瞻火箭研究中心相关人员称现有“政府”计划经费已花尽,为了解决经费困难,团队转向民间募集甚至在网络上募集资金等等。

    此外,科研人员数量不足和能力落后也是突出问题。科研人员主要集中在其“中科院”下设的航空工程、火箭导弹、电子通讯和化学4个研究所,约1.1万人,这些人员对航天系统工程来说远远不足。由于国际制约、经费欠缺、依赖外援等原因,当局在航天方面相关配套设施落后,自主研发能力薄弱,研究质量与成果也难让当局满意。

    (三) 技术存在缺陷

    从技术条件来说,火箭是集大成的专题研究,一枚探空火箭需要航电系统、感测系统、通讯系统、火箭结构、火箭构型、回收系统相互搭配,加上关键的燃烧推进系统。火箭的重心、材质、起飞后的飞行姿态、仪器通讯、何时开伞、降落,每个要求都得纳进火箭设计的考虑,也需要精准掌握环境条件。火箭组装前,各环节系统须经测试、预演等一连串复杂的准备步骤,稍微疏忽都有可能是致命伤。台湾的火箭技术虽然起步较早,目前仍处于初级水平,至今还没有送卫星入轨的火箭载具技术。无论是探空系列火箭,还是APPL、成大混合系列火箭,均属于测试某项技术的小火箭。技术既不成熟,也没有较大载重能力,离运载火箭的要求还有不小的差距。况且,从小火箭到大火箭,并不是只要将火箭各结构等比例放大即可,还要增加结构的强度、耐热度等,而火箭的零组件是牵一发动全身的系统工程,修改一处,模拟、试算工作就得再来一遍。所有这些技术要求,都决定着台湾的火箭技术研究还有一段较长的路要走。

    综上所述,受限于种种因素,台湾当局发展探空火箭的意图不会心想事成。

 

责任编辑:左秋子

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