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軍民融合的中國火箭發射事業

歐錫富 2021年01月01日 00:00:00
受美國民營SpaceX創新途徑影響,中國也跟著軍民融合發展民營火箭公司。(湯森路透)

受美國民營SpaceX創新途徑影響,中國也跟著軍民融合發展民營火箭公司。(湯森路透)

2020年11月7日,由星河動力空間科技有限公司(星河動力)自主研發的「谷神星1號(遙1)簡陽號」商業固體運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空,將北京國電高科科技有限公司「天啟11星」送入低地軌道。這是星河動力首次發射任務,也是中國民營商業火箭首次成功進入500公里的太陽同步軌道。

 

軍用民用固體運載火箭

 

 

谷神星1號運載火箭成功發射,成為繼「藍箭航天朱雀1號」固體運載火箭、「零壹空間OS-M」固體運載火箭、「星際榮耀雙曲線1號遙1」固體運載火箭後,中國第4枚挑戰入軌發射的民營火箭,也是繼雙曲線1號遙1之後中國第2枚成功入軌的民營火箭。中國還有兩款國營固體運載火箭-快舟-11號商用型與長征-11號軍用型,都是以東風-31洲際彈道飛彈為基礎改良而成,能從機動發射車直接發射。78噸的快舟-11號使用3節固體火箭及最後1節液體火箭將1噸酬載送入700 公里高的低地軌道,或700公斤酬載送入800公里高的太陽同步軌道,1公斤酬載送入軌道平均成本約11,000美元

 

2018年4月中國使用長征-11號火箭將5顆影像衛星送入500公里高軌道,展現戰時快速補充衛星能力。長征-11號設計用來在緊急狀況時發射軍用衛星,但發射多枚小衛星也是非常實用。58噸的長征-11號能將1枚700公斤衛星送入1,000公里以下的低地軌道,它是長征系列最小的運載火箭,也是唯一不是使用液體燃料的火箭。目前100公斤以下的迷你衛星成為主流,而且75%是商用衛星,各國競相推出低成本、更有效率運載火箭,例如谷神星1號、快舟-11號、長征-11號快速發射固體火箭,以及可重複使用的美國SpaceX液體火箭。[3]

 

長征系列火箭

 

長征系列火箭是中國衛星發射主力,到2020年12月10日為止,共發射355次。長征火箭以俄羅斯設計為基礎,特色為簡單、低成本與可靠。長征-3號與長征-4號是商業發射主力,目前長征-3號最大型號重超過400噸,可將12噸酬載送入低地軌道,或5.5噸送入較高的對地靜止轉移軌道(geostationary transfer orbit)。長征-4C從2006年開始服役,失敗率超過5%。長征-5號設計用來運送超重酬載,低軌道25噸或高軌道14噸,重達867噸,2016年首射,共發射5次,失敗1次。目前不清楚長征-5號發射失敗是否與設計瑕疵有關,但造成整個開發進度落後,並連帶影響中國太空站或其他大型太空任務的執行。

 

2015年底中國成功試射長征-6號運載火箭,將20枚科學小衛星送入軌道。長征-6號是長征系列的最新型號,為重達103噸的液體火箭,可將1噸酬載送入700公里高軌道。長征-6號可從衛星發射場或機動發射車發射,具備迅速發射衛星的軍事能力。2015年來長征-6號共發射4次,但SpaceX的成功開發,讓中國重新考慮長征-6號繼續研發的必要性。即將在2020年底首飛的長征8號,是中國運載火箭的全新型號。長征8號運載火箭為兩級半構型,火箭捆綁2個助推器,將為回收技術開展前期的鋪墊工作。

 

中國年發射30多枚衛星

 

衛星是一項的新生事物,1957年俄羅斯首先將史波尼克(Sputnik)衛星送入太空,美國在1958年繼之。此後,法國在1965年,中國和日本在1970年,英國在1971年,印度在1980年,以色列在1988年,烏克蘭在1995年分別將其首枚衛星送入太空。2012年12月北韓發射1枚失效的衛星進入軌道,南韓也緊接其後成功發射。2015年以來中國每年發射超過30枚衛星,佔全球衛星發射量的1/4。美國衛星約佔世界的一半,隨著衛星多功能、小型化、壽命更長以及一彈多星,中國發射數量世界第一已經失去指標意義。全球一半火箭發射與2/3衛星都是為通信衛星,主要為電視與資料傳輸。美國佔有全球1/3的火箭發射量,主要是機密軍用衛星必須使用美國火箭發射。美國是商用衛星主要生產國,約佔全球一半的市場,中國仍然在後追趕。

 

中國火箭發展是改良現有的長征系列,美國民營SpaceX成功走出一條不同創新途徑,使得中國跟著軍民融合發展民營火箭公司,但尚未達到成熟實用階段。

 

※作者為國防安全研究院中共政軍與作戰概念所研究員。本文經授權,摘自財團法人國防安全研究院網站,原文在此




 

 

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