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探空火箭變中程彈道飛彈?前雄三總工程師張誠:還要克服三大難題

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中科院「強弓」飛彈發射情景,攔截高度可達70公里,影片中可見彈體在火光四射情境下衝向高空。(擷取自中科院影片)

〔記者羅添斌/台北報導〕中科院19日在九鵬基地實施衛星運載火箭測試,卻因初期軌道異常而自毀墜落,這是我國第一次進行衛星載具試射,因此都有備便發射失效自毀程序、安全管控措施,載具等都掉落在設定安全範圍。前雄三飛彈總工程師張誠發文指出,從科技老兵多年在系統工程的經驗來看,這絕非純粹的失敗,而是極其寶貴的實體數據採集!

張誠指出,相關單位從失敗中汲取養分、滾動修正數據,正是尖端科技研發的必經之路。他更表示,「能衝上 500 公里太空,就代表已經掌握跨越 2,000 公里的戰略能量!」

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張誠過去在中科院任職數十年,曾參與天弓飛彈研發,並擔任雄三飛彈總工程師,目前擔任桃園市政府經發局長。

張誠以物理學解碼:射高轉射程的動能轉換,來說明這次運載火箭試射的重要性。他表示,為什麼打上太空的運載火箭,在軍事專家眼中具備轉化為「中程彈道飛彈(MRBM)」的潛力?因為這背後是嚴密的彈道力學與能量守恆原理:速度與能量累積。

中科院19日在九鵬基地進行衛星運載火箭測試發射,疑失控掉落內陸山區。(民眾提供)

他進一步表示,一枚火箭若能將酬載推升至 500 公里的高度,代表火箭在燃燒結束關機時,其末端速度已達到驚人的每秒 3.5 至 4 公里! (增程雄三的三倍音速飛行速度,大約是每秒一公里)。拋物線射程換算,若將這股龐大的動能與位能,從垂直發射調整為沿著地表延伸的能量最優拋物線彈道,其理論水平射程原則上射高的二倍,加上工程技術,也很有機會可達 1,500 至 2,000 公里——這已完全跨入國際定義的「中程彈道飛彈」戰略級距。

張誠表示,要把探空或運載火箭轉化為實戰飛彈,並非簡單「轉個方向發射」,還必須克服三項極高難度的系統工程:

.發射仰角調度(Trajectory Angle):探空火箭多採取 75 度至 90 度的超高仰角直衝大氣層外;彈道飛彈則需精密計算並調整至 45 度左右 的最佳節能彈道仰角,以獲取最大水平覆蓋距離。

.導引系統閉環(INS Guidance):科學火箭容許一定程度的無導控飛行;但彈道飛彈講求「精準打擊」,必須加裝高精度慣性導引與控制系統(INS)與姿態控制噴氣發動機,確保數千公里外的落點精度。

.質心與酬載重新配算(Payload Allocation):將科學實驗儀器置換為高爆或特種彈頭,會大幅改變整體的重量分佈與質心(Center of Gravity),控制演算法必須重新編譯,才能確保超音速飛行時的空氣動力穩定。

張誠也不忘提桃園國防產業的實力,他表示,中科院的核心研發基地就在桃園龍潭,而桃園更是全台灣航太零組件、高階電路板、高可靠度感測器與精密金屬加工密度最高的城市。每一次航太火箭的試射,背後都鏈結著桃園,這是航太通訊廊帶,具有龐大的供應鏈能量。他以科技老兵向所有在第一線默默耕耘的中科院科學家與工程師們致敬,經發局會持續鞏固桃園的航太與軍工產業底座,做台灣太空發展與國防自主最堅固的後盾。

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