據臺灣媒體22日報道,臺東縣政府發(fā)現自己轄區內竟然在興建火箭發(fā)射場(chǎng),一家叫做臺灣晉升太空科技公司的企業(yè)打算在這里發(fā)射一枚叫做“飛鼠5”的小型運載火箭。
此事引起當地養蝦農戶(hù)一片嘩然。最新消息是,原定于今天發(fā)射的這枚“飛鼠5”火箭被臨時(shí)喊停了。
公司的創(chuàng )始人陳彥生博士曾經(jīng)在NASA供職21年,具有豐富經(jīng)驗。這么說(shuō),臺灣就要進(jìn)入航天時(shí)代了?
陳彥生確實(shí)曾經(jīng)是NASA的員工,但他早在2009年就離開(kāi)美國,加入了臺灣太空計劃署,從事火箭和導彈相關(guān)技術(shù)的研究。他帶回來(lái)的技術(shù),是所謂的混合燃料火箭發(fā)動(dòng)機。我們熟悉的火箭發(fā)動(dòng)機有固體和液體兩種。但混合發(fā)動(dòng)機的燃料一半是固體一半是液體,一般來(lái)說(shuō),氧化劑是液體、燃燒劑是固體。混合發(fā)動(dòng)機的歷史悠久,可以追溯到上世紀30年代的德國早期火箭計劃。70多年,很多研究機構對它進(jìn)行了研究和探索。來(lái)根據維基百科的調查,陳彥生所采用的是一氧化二氮(也就是笑氣)和端羥基聚丁二烯推進(jìn)劑(HTPB),并且實(shí)際發(fā)射了探空火箭。不過(guò)到2014年,他的研究項目被取消了。于是陳彥生辭職下海,自己創(chuàng )辦了晉升晉升太空科技公司。
到目前為止,混合燃料發(fā)動(dòng)機最大的應用還是作為探空火箭動(dòng)力,飛行高度記錄只有150千米。這也真是陳彥生的技術(shù)積累。它能不能用作運載火箭主發(fā)動(dòng)機把衛星發(fā)射入軌,或者作為導彈主發(fā)動(dòng)機把彈頭扔到遙遠的地方,主要航天國家都沒(méi)有先例。主要原因是它高不成低不就。作為運載火箭,它的比沖不如全液體發(fā)動(dòng)機,導致發(fā)射能力低下;作為導彈,它的響應速度不如全固體發(fā)動(dòng)機,還沒(méi)有做好準備就被敵方摧毀了。因此,除了探空火箭,混合燃料發(fā)動(dòng)機目前更多地用于火箭、航天器的姿態(tài)與軌道控制,能更好地揚長(cháng)避短。“飛鼠5”可能是第一個(gè)打算用這種發(fā)動(dòng)機入軌的型號。
根據美國《宇航日報與防務(wù)報告》報道,“飛鼠5”火箭用的并不是HTPB燃料,而是某種臺灣自行生產(chǎn)的硬質(zhì)橡膠。這實(shí)際上回到1937年德國人的技術(shù)路線(xiàn)上了。HTPB是性能優(yōu)良的軍用推進(jìn)劑,受到極為嚴密的管制,雖然在民用涂料領(lǐng)域有一定的應用,但大量采購是不可能的。估計陳彥生也是無(wú)路可走,才選了這種復古燃料。
應該說(shuō),陳彥生對氧化劑的選擇還是比較小心的。臺灣地域狹小,發(fā)射場(chǎng)的選址和運行都面臨著(zhù)沉重的環(huán)保壓力。作為氧化劑的笑氣雖然比沖比較低,但毒性不大,燃燒之后也不會(huì )產(chǎn)生有毒物質(zhì),比較適合臺灣的現實(shí)。當然,作為燃燒劑的硬質(zhì)橡膠中必然要添加一些重氯酸鹽來(lái)改善燃燒品質(zhì)。它可能沉積在婦女體內影響母乳品質(zhì)。如果每年只進(jìn)行少量發(fā)射的環(huán)境影響不大,真的如陳彥生所期望的那樣一年發(fā)射上百枚,就不是小問(wèn)題了。
為了彌補低水平發(fā)動(dòng)機帶來(lái)的拖累,陳彥生在火箭結構上比較激進(jìn),選擇了全碳纖維發(fā)動(dòng)機殼體和火箭殼體。經(jīng)過(guò)艱難的方案選擇和設計,“飛鼠5”對外公開(kāi)的參數是起飛重量35噸、起飛推力65噸,太陽(yáng)同步軌道最大發(fā)射能力350千克、低軌道最大發(fā)射能力390千克,最大發(fā)射軌道高度700千米。熟悉火箭的人們可以發(fā)現,這兩個(gè)運載能力數字之間的比例是很不正常的,低軌道發(fā)射能力的數值應當比太陽(yáng)同步軌道大很多。
更不正常的是陳彥生對研發(fā)進(jìn)度的推測,按照他的說(shuō)法,要在2023年具備承接商業(yè)發(fā)射合同的能力。一種毫無(wú)基礎的運載火箭用4年時(shí)間完成設計、研制、試飛、驗證、批量生產(chǎn)、業(yè)務(wù)運行的全過(guò)程,這是任何一個(gè)有經(jīng)驗的航天機構都不敢相信的,充分體現了某些臺灣人群體的風(fēng)格。
至于發(fā)射費用,陳彥生對《宇航日報與防務(wù)報告》表示,“飛鼠5”可以比現有市場(chǎng)價(jià)格低10%,達到六七百萬(wàn)美元發(fā)射一次。然而,做一個(gè)簡(jiǎn)單的除法,就可以發(fā)現它的單價(jià)大約是兩萬(wàn)美元一千克。這個(gè)數字確實(shí)比新西蘭的“電子”火箭要便宜一點(diǎn),然而中國航天科技集團公司的長(cháng)征11號火箭發(fā)射單價(jià)只有1萬(wàn)美元一千克,而且正在向5000美元一千克繼續降價(jià)。中國航天科工集團的快舟系列,也在差不多的價(jià)位上。陳彥生為了商業(yè)宣傳,悍然把世界上最有競爭力的兩大小型火箭供應商排除在話(huà)題之外,這樣真的可以嗎?
“飛鼠”火箭有沒(méi)有商業(yè)競爭力,是要交給市場(chǎng)去評判的。但航天技術(shù)本身有著(zhù)深刻的政治屬性,任何動(dòng)作都有著(zhù)政治后果。2019年10月30日,陳彥生帶領(lǐng)晉升太空科技公司高管前往美國參加了國際宇航聯(lián)大會(huì ),還發(fā)表了關(guān)于混合燃料發(fā)動(dòng)機的論文。之后,他路過(guò)洛杉磯的時(shí)候對媒體表示:
“晉升首次發(fā)射預定在本年(2019)年底在臺東進(jìn)行,明年4月在臺東再進(jìn)行一次試射,12月在加州范登堡空軍基地進(jìn)行首度海外試射。”
我們尚且不知道美國政府是不是批準“飛鼠”入境,并批準了2020年12月的發(fā)射。如果這枚火箭成行,那將是非常嚴重的政治事件,等于是中國企業(yè)未經(jīng)中央政府批準,擅自向美國出口違反《導彈技術(shù)控制條例》的產(chǎn)品了。
按照《導彈技術(shù)控制條例》,“飛鼠”火箭屬于I類(lèi)項目,具體條文是:
“包括主要參數超過(guò)300公里射程/500公斤載荷的完整火箭系統(包括彈道導彈、空間運載火箭和探空火箭)和無(wú)人駕駛航空飛行器系統(包括巡航導彈、靶機和偵察機),以及上述系統的生產(chǎn)設施、主要分系統(包括火箭各級)、再入飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機、制導系統及彈頭機制。I類(lèi)項目在轉讓時(shí)不論目的如何,均應加以特別限制,適用“強烈推定不予轉讓”原則:I類(lèi)項目生產(chǎn)設施的轉讓一般不應批準。”
臺灣是中國領(lǐng)土,無(wú)論當前的政治態(tài)勢如何,晉升太空科技公司在討論出口問(wèn)題的時(shí)候,必須向位于北京市阜成路8號的國家國防科工局提出申請。如果國防科工局沒(méi)有批準,而美國又接納了這枚火箭并且加以發(fā)射,相當于同時(shí)踐踏了中美三個(gè)聯(lián)合公報,并且撕毀了《導彈技術(shù)控制條例》本身,讓它不再具有約束力。
據《宇航日報與防務(wù)報告》報道,陳彥生甚至還考慮到斯堪的納維亞半島或者澳大利亞去發(fā)射。這不是要把當地政府嚇出心臟病來(lái)嗎?
陳彥生博士如果僅僅是一位心懷航天夢(mèng)想的企業(yè)家,在放飛火箭和公開(kāi)表態(tài)之前,恐怕應該好好學(xué)學(xué)有關(guān)法律,不要引發(fā)作為理工男無(wú)法承擔的一連串嚴重后果。
據臺媒26日報道,原定于27日在臺東升空的“飛鼠”火箭被叫停發(fā)射,可能的原因是基地違反部分法規未能獲得空域許可。陳彥生稱(chēng),未來(lái)將拆卸火箭移至美國的阿拉斯加發(fā)射,但還未獲得當地同意,有待再議。