軍民融合的中國火箭發射事業


  • 發布日期:2020/12/24

軍民融合的中國火箭發射事業
中共政軍與作戰概念所 歐錫富研究員
關鍵字:谷神星1號、快舟-11號、長征-6

2020117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。[1]

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。[2]
20184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1700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20201210日為止,共發射355次。[4]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-4C2006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。[5]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。[6]

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。201212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。[7]
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。

[1] 〈差異化發展中國民營商用運載火箭發展空間巨大〉,《香港商報網》,2020118日,https://www.hkcd.com/content/2020-11/08/content_1227408.html
[2] “Space: China Does a Commercial Solid,” Strategy Page, December 3, 2020, https://bit.ly/37jYH99.
[3] Ibid.
[4] 〈我國成功發射引力波暴高能電磁對應體全天監測器衛星〉,《新華網》,20201210日,http://www.xinhuanet.com/2020-12/10/c_1126842487.htm
[5] “Winning: China Trips over Tried and True,” Strategy Page, December 6, 2020, https://bit.ly/2K8kEiD.
[6] 中國新型運載火箭長征八號將首飛已垂直轉運至發射區〉,《大公網》,20201216日,https://bit.ly/3h3k162
[7] Ibid.