小火箭

經過幾十年來的發展,日本的商業航天與軍用導彈產業已經頗具規模。在東北亞地區,當朝鮮在2017年11月29日憑借火星-15彈道導彈的高拋彈道試射展示了其具備洲際彈道導彈研發和制造的能力的時候,與這片彈道導彈技術最為紛繁復雜、擁核國家最為密集的亞歐大陸對望的日本列島,是否蟄伏著一股洲際彈道導彈的隱藏勢力?日本是否擁有研制洲際彈道導彈的潛力?
二戰結束后沒有多少年。在對抗蘇聯的戰略需求下,美國開始主動扶持日本的軍工企業。而日本也在積極謀求導彈武器系統研發能力的完善化。
1954年10月,也就是在第二次世界大戰結束第9年,日本防衛廳開始設立專門組織導彈研制工作并管理全國導彈研制單位的導彈研究委員會。
1956年,日本制定了所謂的五年造彈計劃。受當時工業基礎尚未完全恢復、導彈相關人才儲備不足的影響,日本決定放棄完全自主研發的道路,準備以引進為基礎,在仿制的基礎上加快導彈研制的進度。為了避免過度刺激國際社會,日本一開始并沒有從美國引進技術,而是與中立國瑞士簽署了導彈采購合同,購買瑞士的“奧力康”導彈。“奧力康”是瑞士于1946年研制的全天候中程、中高空地對空導彈武器系統,既可用于要地防空,也可用于野戰防空。
僅用1年時間,日本就掌握了戰術導彈的總體研發流程。1957年,日本防衛廳與日本川崎重工簽訂武器系統研發合同,要求川崎重工研制日本的首款國產戰術導彈。這款名為KAM- 3D的反坦克導彈開創了日本自主研發導彈的先河。
1963年,川崎重工研制的日本首款導彈定型量產。同年,美國出手援助。日本三菱重工在美國“響尾蛇”空空導彈的基礎上開始了仿制和引進開發的道路。日本AAM-1空空導彈就此誕生。2年后,川崎重工KAM-9反坦克導彈研制成功,使日本的反坦克導彈完成了升級換代。
1966年,第三家日本企業進軍導彈產業。日本東芝公司借鑒美國的主承包商和分包商的模式,開始與日本防衛廳談判,嘗試把美國導彈的研發模式本土化。同年,日本防衛廳賦予東芝公司80式空對艦導彈和81式地對空導彈的巨大訂單。
東芝公司成為了導彈武器系統研發的主承包商,把制導控制系統的研制任務留給自己后,把彈體研制工作交給了已經有近十年導彈研制經驗的川崎重工。另外,東芝公司拉日產汽車公司入伙,把研制火箭發動機的重任交給了日產。

為加快導彈武器系統完備化的速度,日本防衛廳與美國軍火巨頭進行了談判。美國送來了遠超日本預期的大量援助,共有4型戰術導彈的生產許可證在這段時期交給了日本導彈工業。
日本三菱重工接下了生產“奈基”地空導彈和“霍克”地空導彈的任務。日本三菱電機則開始按許可證生產“麻雀”空空導彈與“海麻雀”艦空導彈。


日本量產戰術導彈的速度非常快,而且按當時的匯率換算的話,成本極低。美國公司感受到了威脅。在一番討論后,日本的AAM-1空空導彈的生產被叫停,其產量定格在了331枚。之后,日本被迫中止了AAM-2導彈的研發工作,開始全部進口美國的“響尾蛇”空空導彈。
在掌握了導彈總體設計、彈體加工、固體火箭發動機研制、制導控制系統研發等關鍵技術之后,日本開始躍躍欲試,挑戰衛星發射項目。
當時,蘇聯、美國和法國分別在1957年、1958年和1965年發射了各自的第一顆人造地球衛星。日本想要爭得第4個成功發射人造地球衛星的名次。1969年7月,也就是阿波羅11號飛船成功將人類送上月球的那個月,日美空間合作協議簽訂。
得知中國和英國都有人造地球衛星發射計劃之后,日本大幅加快了運載火箭的研發速度。1970年年初,日本東京大學宇宙研究所研制的L-4S運載火箭矗立在了鹿兒島宇宙空間研究所的靶場上。

東京大學牽頭研制的這款運載火箭未安裝任何導航制導設備,實際上就是一枚多級無控固體火箭。但是,為了搶進度,日本決定在當年2月就搭載一顆24千克重的載荷發射。
1970年2月11日,L-4S火箭發射成功,將“大隅”5號衛星送入太空,使得日本成為第4個能夠獨立發射人造地球衛星的國家。由于沒有導航制導設備,再加上當時日本幾乎沒有能夠進行有效的彈道計算的工程師,衛星的實際軌道與預定軌道之間有較大的差別。原設計軌道為近地點530千米,遠地點2900千米。而實際上,“大隅”5號衛星的遠地點達到了5140千米,這是彈道工程師遠遠低估了固體火箭發動機的推力造成的。33年后,“大隅”5號衛星在2003年8月2日早上5時45分,于埃及和利比亞邊境上空再入大氣層焚毀。具體坐標:北緯30.3°,東經25.0°。



1970年2月11日,這枚簡易的固體火箭讓日本跳過了中遠程彈道導彈、洲際彈道導彈的步驟,直接進入衛星發射國家的行列,搶在了中國和英國前面。(中國在1970年4月24日,也就是日本發射衛星2個多月后,用一枚加了第三級的“東風”4號彈道導彈改進而來的“長征”1號運載火箭成功地將“東方紅”1號衛星送入預定軌道。英國則是在1971年10月份自主發射了他們的第一顆衛星。)
日本為什么沒有首先去發展彈道導彈而是直奔運載火箭技術呢?
主要有三個原因:在日美相關協議的限制下,日本的各型導彈必須優先采購美國軍火巨頭的產品,限制了日本在導彈研發領域的項目數量。而日本受本國法律的限制,軍隊性質與軍隊規模與正常軍事大國有所不同,限制了日本本國對彈道導彈的需求。受國際協議和日本本國法律的約束,日本的導彈不能出口,限制了日本導彈的海外市場。
起步甚早,發展很快的日本導彈與運載火箭產業就這樣被按了急停鍵。但是,日本政府依然對國內的導彈和火箭的研究持續進行大力扶持。長期以來,日本航天技術的研發費用居世界第4位,僅次于美國、蘇聯和法國。這使得日本的導彈與航天產業如同一只蜷縮在牢籠中的巨獸,空有渾身力氣卻難以施展。

錯過了被稱作彈道導彈的黃金時期的上世紀70年代,日本沒能擁有自己的中遠程彈道導彈。但是,蜷縮起來的巨獸集中精力攻克了大型液氫液氧火箭發動機、高性能復合材料和高精度陀螺儀三大關鍵技術,開發了N-1、N-2、H-1和H-2等多型運載火箭。
進入上世紀90年代以后,日本的航天技術突飛猛進,但是在運載火箭多次發射失敗的陰影中,其技術實力被很多人低估。
到了21世紀,日本的高精度陀螺儀已經成為了暢銷出口產品。就連美國的導彈巨頭雷聲公司也在采購日本生產的陀螺儀。日本東芝公司在上世紀80年代開始專攻導彈圖像制導的核心技術,開發出了電荷耦合技術。后來,美國的“標準”系列防空反導導彈的新改型上,開始準備大量采用日本技術來升級導引頭。

受協議限制,日本早年無法大張旗鼓地公開發展彈道導彈技術,但是,如果仔細探究東芝、川崎重工、三菱重工、三菱電機、日本電氣、日產汽車、石川島播磨重工、富士通、日立、日本油脂工業、光洋精工和日本精工這12家巨型企業的產品鏈時,人們會驚奇地發現:日本擁有研制洲際彈道導彈的所有技術儲備和生產能力。
2003年5月9日,協調世界時04時29分25秒,一枚M-V固體運載火箭的點火象征著日本也加入了小行星探測國家的行列,成為了世界上第2個發射小行星探測器的國家。而這枚火箭立刻引起了全世界導彈設計師的注意。
M-V火箭是日本宇宙航空開發機構JAXA組織研發的三級固體運載火箭(可拓展為四級)。該火箭采用運載火箭中少有的傾斜發射的方式進行發射。(采用傾斜發射對外公開的原因是考慮到火箭發射失敗的可能,需要盡快讓火箭飛到海面上空,盡量減少對發射場的危害。)
這款火箭高30.8米,直徑2.5米,發射質量達137.5噸(四級拓展型號為139噸)。M-V火箭137.5噸的發射質量遠遠超過美國“和平衛士”洲際彈道導彈的87.75噸。考慮到M-V火箭的發射質量和入軌精度,該火箭經過改進可擁有射程超過1.5萬千米,彈頭重量超過2噸的洲際彈道導彈的潛力。

