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“快舟”也要落泪,台湾航天企业发射费用竟这么低,真的吗?
 
[来源: 中国航天人才网 | 作者: 原创 | 日期:2019年12月26日 | 浏览93 次] 【  
 

据台湾媒体22日报道,台东县政府发现自己辖区内竟然在兴建火箭发射场,一家叫做台湾晉陞太空科技公司的企业打算在这里发射一枚叫做“飞鼠5”的小型运载火箭。此事引起当地养虾农户一片哗然。公司的创始人陈彦生博士曾经在NASA供职21年,具有丰富经验。这么说,台湾就要进入航天时代了?

陈彦生确实曾经是NASA的员工,但他早在2009年就离开美国,加入了台湾太空计划署,从事火箭和导弹相关技术的研究。他带回来的技术,是所谓的混合燃料火箭发动机。我们熟悉的火箭发动机有固体和液体两种。但混合发动机的燃料一半是固体一半是液体,一般来说,氧化剂是液体、燃烧剂是固体。混合发动机的历史悠久,可以追溯到上世纪30年代的德国早期火箭计划。70多年,很多研究机构对它进行了研究和探索。来根据维基百科的调查,陈彦生所采用的是一氧化二氮(也就是笑气)和端羟基聚丁二烯推进剂(HTPB),并且实际发射了探空火箭。不过到2014年,他的研究项目被取消了。于是陈彦生辞职下海,自己创办了晉陞太空科技公司。

到目前为止,混合燃料发动机最大的应用还是作为探空火箭动力,飞行高度记录只有150千米。这也真是陈彦生的技术积累。它能不能用作运载火箭主发动机把卫星发射入轨,或者作为导弹主发动机把弹头扔到遥远的地方,主要航天国家都没有先例。主要原因是它高不成低不就。作为运载火箭,它的比冲不如全液体发动机,导致发射能力低下;作为导弹,它的响应速度不如全固体发动机,还没有做好准备就被敌方摧毁了。因此,除了探空火箭,混合燃料发动机目前更多地用于火箭、航天器的姿态与轨道控制,能更好地扬长避短。“飞鼠5”可能是第一个打算用这种发动机入轨的型号。

根据美国《宇航日报与防务报告》报道,“飞鼠5”火箭用的并不是HTPB燃料,而是某种台湾自行生产的硬质橡胶。这实际上回到1937年德国人的技术路线上了。HTPB是性能优良的军用推进剂,受到极为严密的管制,虽然在民用涂料领域有一定的应用,但大量采购是不可能的。估计陈彦生也是无路可走,才选了这种复古燃料。

应该说,陈彦生对氧化剂的选择还是比较小心的。台湾地域狭小,发射场的选址和运行都面临着沉重的环保压力。作为氧化剂的笑气虽然比冲比较低,但毒性不大,燃烧之后也不会产生有毒物质,比较适合台湾的现实。当然,作为燃烧剂的硬质橡胶中必然要添加一些重氯酸盐来改善燃烧品质。它可能沉积在妇女体内影响母乳品质。如果每年只进行少量发射的环境影响不大,真的如陈彦生所期望的那样一年发射上百枚,就不是小问题了。

为了弥补低水平发动机带来的拖累,陈彦生在火箭结构上比较激进,选择了全碳纤维发动机壳体和火箭壳体。经过艰难的方案选择和设计,“飞鼠5”对外公开的参数是起飞重量35吨、起飞推力65吨,太阳同步轨道最大发射能力350千克、低轨道最大发射能力390千克,最大发射轨道高度700千米。熟悉火箭的人们可以发现,这两个运载能力数字之间的比例是很不正常的,低轨道发射能力的数值应当比太阳同步轨道大很多。

更不正常的是陈彦生对研发进度的推测,按照他的说法,要在2023年具备承接商业发射合同的能力。一种毫无基础的运载火箭用4年时间完成设计、研制、试飞、验证、批量生产、业务运行的全过程,这是任何一个有经验的航天机构都不敢相信的,充分体现了某些台湾人群体的风格。

至于发射费用,陈彦生对《宇航日报与防务报告》表示,“飞鼠5”可以比现有市场价格低10%,达到六七百万美元发射一次。然而,做一个简单的除法,就可以发现它的单价大约是两万美元一千克。这个数字确实比新西兰的“电子”火箭要便宜一点,然而中国航天科技集团公司的长征11号火箭发射单价只有1万美元一千克,而且正在向5000美元一千克继续降价。中国航天科工集团的快舟系列,也在差不多的价位上。陈彦生为了商业宣传,悍然把世界上最有竞争力的两大小型火箭供应商排除在话题之外,这样真的可以吗?

“飞鼠”火箭有没有商业竞争力,是要交给市场去评判的。但航天技术本身有着深刻的政治属性,任何动作都有着政治后果。2019年10月30日,陈彦生带领晉陞太空科技公司高管前往美国参加了国际宇航联大会,还发表了关于混合燃料发动机的论文。之后,他路过洛杉矶的时候对媒体表示:

“晉陞首次發射預定在本年(2019)年底在台東進行,明年4月在台東再進行一次試射,12月在加州范登堡空軍基地進行首度海外試射。”

我们尚且不知道美国政府是不是批准“飞鼠”入境,并批准了2020年12月的发射。如果这枚火箭成行,那将是非常严重的政治事件,等于是中国企业未经中央政府批准,擅自向美国出口违反《导弹技术控制条例》的产品了。

按照《导弹技术控制条例》,“飞鼠”火箭属于I类项目,具体条文是:

“包括主要参数超过300公里射程/500公斤载荷的完整火箭系统(包括弹道导弹、空间运载火箭和探空火箭)和无人驾驶航空飞行器系统(包括巡航导弹、靶机和侦察机),以及上述系统的生产设施、主要分系统(包括火箭各级)、再入飞行器、火箭发动机、制导系统及弹头机制。I类项目在转让时不论目的如何,均应加以特别限制,适用“强烈推定不予转让”原则:I类项目生产设施的转让一般不应批准。”

台湾是中国领土,无论当前的政治态势如何,晉陞太空科技公司在讨论出口问题的时候,必须向位于北京市阜成路8号的国家国防科工局提出申请。如果国防科工局没有批准,而美国又接纳了这枚火箭并且加以发射,相当于同时践踏了中美三个联合公报,并且撕毁了《导弹技术控制条例》本身,让它不再具有约束力。

据《宇航日报与防务报告》报道,陈彦生甚至还考虑到斯堪的纳维亚半岛或者澳大利亚去发射。这不是要把当地政府吓出心脏病来吗?

陈彦生博士如果仅仅是一位心怀航天梦想的企业家,在放飞火箭和公开表态之前,恐怕应该好好学学有关法律,不要引发作为理工男无法承担的一连串严重后果。


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