中國試驗極音速飛行器的意涵：軍事與民間應用的分析
2021.11.12
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壹、新聞重點
2021年10月17日，《金融時報》（Financial Times）報導：中國在7和8月分別試射可攜帶核彈頭的極音速滑翔載具（hypersonic glide vehicle, HGV），[1]不僅震驚（stunned）美國軍方和情報界，也引起拜登（Joseph R. Biden Jr.）的關切。中國運用分段式軌道轟炸系統（fractional orbital bombardment system, FOBS）技術（如附圖），採逆時鐘方向通過南極繞行地球一圈後重返大氣層，降落地點距離目標區32公里。此一試射活動被形容為「違反物理定律」（defy the laws of physics）。中國外交部澄清，該項試射活動是為了驗證航天器可重複使用的技術，而米德爾堡國際研究院（Middlebury Institute of International Studies）的核禁擴散（nuclear nonproliferation）專家劉易士（Jeffrey Lewis）則認為，這是一個不受歡迎的新聞（unwelcome news），並稱那些並非新（not new）技術，冷戰時期的蘇聯即曾研製過類似系統。不過他也警告這項發展「是另外一次沒有意義、燒錢和危險的軍備競賽。」[2]
貳、安全意涵
一、中國發展極音速武器具有多重效益
儘管中國對外澄清係試驗可重複使用的太空飛行器，而非極音速飛彈。但二者彈道原理相同，太空飛行器運用分段式軌道轟炸彈道（FOB，又稱為「錢學森彈道」）的技術進行極音速飛行，並降落在預定的目標區。一旦是類飛行器安裝彈頭，即成為一種極音速飛彈；若安裝核彈頭，即具有核打擊和核嚇阻雙重作用。假設中國的目標是美國，那麼HGV通過北極上空到達北美是最短的距離，能夠預警反應的時間也最短。然中國卻反其道而行，讓太空飛行器往南半球飛越南極，繞經北美回到目標區降落，此一捨近求遠的設想確實違反正常理則。而這種不按常理出牌的打法卻產生一些顯著效益：一是逆時鐘方向可以避開美國在阿拉斯加的預警雷達，進而達到奇襲效果。二是FOB彈道在大氣層內外漂移，將大幅增加防空系統追蹤難度，對目標具備完全摧毀（completely destroyed）的可能。三是極音速武器動輒以5馬赫以上的速度飛行，射程可涵蓋地球任何角落，目前的反飛彈系統無法有效攔截，讓防空系統形同虛設。四是彈道飛彈（ballistic missile, BM）、超高音速滑翔載具和分段式軌道轟炸系統結合，具備「分時發射，同時摧毀」的效果，這種戰術運用可以讓敵對國家澈底毀滅（BM+HGV+FOBS=Absolute Destruction）。因此，具強大的戰略嚇阻和打擊效應，殊值關注。
二、米利感觸「史波尼克時刻」的意涵
俄羅斯發展極音速武器雖在美國之後，卻取得相當豐碩的成果，並在2017年正式部署匕首（Kinzhal）和先鋒（Avangard）兩型極音速武器，美國在當時並未嚴重關切。這次《金融時報》披露中國近期兩度試射極音速滑翔載具，美國聯參主席米利（Mark Milley）表示非常關切（very concerning），甚至有感而發地形容中國HGV成功試射猶如「史波尼克時刻」（Sputnik moment）[3]來臨――比喻美國在極音速武器的發展落居中國之後――主要是對分段式軌道轟炸系統（FOBS）落後的感嘆。表面上看，米利似乎承認美國在相同領域的發展處於落後地位，猶如上世紀50年代被蘇聯搶先發射人造衛星，對科技落後擔憂的心情一樣。但美國實力雄厚，一定不會甘於落後而急起直追；後來人造衛星的數量不僅超越蘇聯高居世界之最，其24顆衛星組成的全球定位系統（global positioning system, GPS）甚至引領全球風騷30年。可以想像，米利對「史波尼克時刻」的感慨既是對美國在極音速武器發展落後中國的反思，也是為了爭取國會增加研發預算，才能加速發展，迎頭趕上；只有在極音速武器領域能夠與中、俄並駕齊驅，才有可能維繫相互保證毀滅（mutual assured destruction, MAD）的恐怖平衡和戰略穩定。
參、趨勢研判
一、極音速武器促使軍備競賽愈演愈烈
一如劉易士所言，中國並非唯一研製極音速飛行器的國家。早在冷戰時期，蘇聯即已著手發展。不僅如此，美國是最早研發的國家，儘管尚未取得令人滿意的成果，其腳步並沒有停下來。另有兩個亞洲國家也先後完成試射：一個是印度，2020年9月7日，印度國防部宣布其國防研究發展機構（Defence Research and Development Organisation, DRDO）以烈火一型彈道飛彈（Agni-I）推進極音速技術展示機（Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle, HSTDV）試射成功，並稱將在2025年實彈部署；[4]另一個是北韓，根據《朝中社》報導， 2021年9月，北韓在一個月內從不同載台成功試射火星-8型極音速巡弋飛彈三次。除了上述國家之外，許多國家亦預見極音速飛行器的高度效益而趨之若鶩，勢必會激起一些國家對是類武器的積極研究和發展，但因研發過程所費不貲，關鍵技術若無法克服，就只能仰天長歎。至於科技大國對是類武器的軍備競賽，免不了將會愈演愈烈，各國發展極音速武器的名稱或型號如附表1。
二、極音速飛行器的民間應用終將普及
軍事科技轉移民間市場的例子比比皆是，例如，核武的原子能應用、軍事網路在民用網路得到進一步發展等。目前民間移動最快的交通工具是噴射客機，但從東半球到西半球仍然需要十幾個小時的航程。在追求快速、高效和競爭激烈的民間企業中，「快速」成為迫切的需求，特別是對「快速旅行」參與國際商務會議和洽公的需要。極音速飛行器的軍事用途就是一種武器，不論是攜帶傳統炸彈還是核彈頭，都有不容小覷的的意涵。將相同的構想應用到民間就是一種太空飛機（space airplane），它將給民用航空帶來革命性變化。現階段研發太空飛行器的國家主要為美國波音公司（Boing）的X-37B太空飛機、美國太空軍的X-51A太空載具、英國反作用力發動機公司（Reaction Engines Limited, REL）的天空之城（Skylon）以及中國航天科技集團的航天飛機。發展民用高超速飛行器的國家如附表2。太空飛機若以5馬赫的速度計算（時速約6115公里），在1〜3小時內可以到達全球任何地方（臺北到華府不到2小時），屆時將成為真正的地球村，並加速全球化的發展。由於極音速飛行器在長途航行能大幅節省時間的優勢，未來的民間應用終將得到普及。
肆、政策建議
鑒於極音速武器具備速度高、射程遠、難以防禦以及打擊效果顯著等優勢，已經成為各主要國家亟欲納入其武器庫的戰略性武器之一。我國國防科研機構研製飛彈和雷達的基礎雄厚，儘管雄三攻船飛彈已具備超音速性能，但仍不免遭遇先進防空系統的攔截。建議積極投注必要的資源，在既有基礎上向建置各種型式需求的極音速飛彈以及反飛彈雷達發展，以利提高對重要目標的打擊效能。此外，為了強化打擊效果，宜積極研製特種功能的彈頭。例如，可以澈底干擾大部隊指揮管制系統的石墨彈；可以像天女散花一樣造成大面積殺傷的子母彈；或可以燒毀關鍵目標的燃燒彈。這些能力在臺澎防衛作戰中遂行必要的反制戰術將具有重要的效益和價值。
附圖、彈道飛彈、極音速飛彈與分段軌道轟炸彈道示意圖
資料來源：作者根據各飛行彈道原理繪製
附表1、全世界發展極音速武器的國家
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國家 |
名稱或型號 |
性質 |
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俄羅斯 |
SM22鋯石 |
極音速攻船巡弋飛彈，9馬赫，射程1,500公里 |
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X-47M2先鋒 |
極音速核彈頭滑翔載具，12馬赫，射程3,000公里 |
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匕首 |
極音速核彈頭飛彈，20馬赫 |
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X-95 |
極音速空射巡弋飛彈 |
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美國 |
X-51A乘波者 |
火箭飛行器，一種太空打擊武器，試驗中 |
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LRHW暗鷹 |
長程極音速武器，試驗中 |
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AGM-183 ARRW |
空射快速反應武器，試驗中 |
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中國 |
東風-17 |
極音速彈道飛彈，10馬赫 |
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東風-21 |
彈道飛彈，配備極音速滑翔彈頭 |
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東風-26 |
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尚未賦予型號 |
極音速滑翔載具，16馬赫，可重複使用，初步試驗成功 |
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印度 |
舒亞 |
極音速巡弋飛彈，試驗成功，6馬赫 |
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北韓 |
火星-8 |
極音速巡弋飛彈和鐵路機動彈道飛彈 |
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法國 |
ASN4G |
極音速飛彈，8馬赫，試驗中 |
|
德國 |
尚未賦予型號 |
極音速飛彈，研發中 |
|
日本 |
HIMICO-1、2 |
極音速飛彈，研發中 |
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以色列 |
型號未公開 |
極音速飛彈，研發中 |
資料來源：作者彙整網路公情製表
附表2、發展民用型極音速飛行器的國家
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國家 |
名稱或型號 |
性質 |
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美國 |
X-37B軌道飛行器 |
太空飛機，試驗中 |
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X-51A太空飛行器 |
太空載具民用型，試驗中 |
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英國 |
天空之城 |
太空飛機，研發中 |
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佩刀 |
極音速太空飛機，研發中 |
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中國 |
航天飛機 |
太空飛機，試驗中 |
資料來源：作者彙整網路公情製表
[1]Demetri Sevastopulo and Kathrin Hille, “China tests new space capability with hypersonic missile,” Financial Times, October 17, 2021, https://www.ft.com/content/ba0a3cde-719b-4040-93cb-a486e1f843fb.
[2] Al Jazeera, “China tested hypersonic weapons twice, ‘stunned’ US: Report,” Al Jazeera, October 21, 2021, https://www.aljazeera.com/news/2021/10/21/china-hypersonic-weapons-tests.
[3]Robert Burns, “Gen. Milley calls Chinese weapon test ‘very concerning’,” Defense News, October 28, 2021, https://www.defensenews.com/news/pentagon-congress/2021/10/27/gen-milley-calls-chinese-weapon-test-very-concerning/.
[4]PIB, “DRDO successfully flight tests Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle,” Ministry of Defence, September 7, 2021, https://pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1651956.