小火箭講述日本導彈與航天工業發展簡史

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共4837字，66圖。預計閱讀時間：30分鐘。

2018年2月27日北京時間12點34分，日本種子島航天發射中心，一枚H-IIA運載火箭成功點火。20分鐘後，一顆偵察衛星入軌。

這顆名為光學6號的造價為307億日元（相當於18.43億元人民幣）的偵察衛星是日本由10顆雷達、光學偵察衛星組成的天基偵察星座系統的第7顆。

近幾年來，日本的導彈與航天工業發展迅速。

2012年，日本國會通過《獨立行政法人宇宙航空研究開發機構法》修正案，刪除了太空開發活動「限於和平目的」的規定。這為日本發射軍用衛星掃除了法律層面的障礙。

2017年1月24日，日本首顆軍用通信衛星DSN-2由H-IIA運載火箭發射後，精確入軌。DSN-2軍用通信衛星由DSN公司研製，因此被冠以這個名字。實際上，該衛星還有一個別稱「Kirameki-2」，也就是「煌-2」。

對於日本來說，這顆衛星具有劃時代的意義：這是日本防衛省擁有的第一顆軍用通信衛星，徹底結束了之前日本防衛省需要借用民用通信衛星進行衛星軍事通信的歷史。

通信和遙感衛星是衛星軍用和商用領域的兩個主要應用場景。彷彿是一夜之間，日本也擁有了較為完備的軍事與商業航天能力。

本文，小火箭準備和大家一起，從1945年開始回顧，試著梳理一下日本導彈與航天工業的發展歷程吧！

塵埃落定

一開始，日本的科技樹點歪了：

日本工程師對於導彈這種制導武器的理解，忘記排除了有人駕駛這個重要因素。

於是，雖然是制導武器，但是代償導彈的自動駕駛儀和導引頭功能的，卻是活生生的人。

上圖為一架神風特攻隊的零式A6M戰鬥機沖向美國密蘇里號戰列艦左舷，準備實施撞擊的瞬間。

這是邦克山號航空母艦被神風特攻隊擊中後的場景。

除了零式戰鬥機外，Ki-43一式戰鬥機也被用作神風特攻隊的座機。上圖為一群高中女生在為即將去執行撞擊任務的一式戰鬥機送別的場景。

公元1945年8月6日，東京時間上午8時15分17秒，美國陸軍航空隊的一架B-29轟炸機在日本廣島上空投下一顆名叫「小男孩」的原子彈（鈾彈）。這是人類歷史上第一次將核武器用於實戰。

公元1945年8月9日，上午11時02分，一架B-29轟炸機在日本長崎上空投下了人類歷史上第二顆用於實戰的原子彈「胖子」。這是一顆使用鈈-239的鈈彈，而且是人類首次採用內爆式工作原理來激發一顆實戰型原子彈，同時這也是人類迄今為止最後一顆用於實戰的原子彈。

兩顆原子彈加速了第二次世界大戰結束的速度，同時在客觀上減少了更多悲劇的出現。

往日的一式戰鬥機也不再執行特攻隊任務，而是成為了博物館的陳列品。

日本第一海軍航空技術廠專門為神風特攻隊而設計的櫻花特別攻擊機體現了日本工程師對空對艦導彈和空射巡航導彈的理解。

駕駛艙後的機身內有3台固體火箭發動機，單台推力2.6千牛。從載機上投放下來後，櫻花特攻機的火箭發動機能夠賦予該機630公里/小時的速度。

鎖定目標後，駕駛員採用俯衝攻頂彈道時，櫻花特攻機能夠到達1041公里/小時的最大飛行速度，也就是0.85馬赫，此速度與現代噴氣式客機的巡航速度相當，比戰斧巡航導彈890公里/小時的速度快一些。

如果不帶彈頭，不搭載人員的話，櫻花特攻機的空重僅440公斤。而在執行任務之前，要在其頭部安裝的碩大炸彈，重量為1.2噸！

上圖為美國工程師對俘獲的櫻花特攻機進行拆解研究的場景。

這賦予了射程僅36公里的櫻花特攻機巨大的破壞力。

櫻花特攻機的中間部分有一個狹小的駕駛艙，裡面坐著一名的神風特攻隊飛行員。值得注意的是，駕駛艙艙蓋一旦關閉，就無法從內部打開。

塵埃落定，這些武器目前也就只能待在世界各地的博物館了。上圖攝於美國國家航空航天博物館。

虎兕出柙

第二次世界大戰早已結束，在日本一再強調自身是人類有史以來唯一一個核武器受害國的同時，國際社會無時無刻不對日本保持著足夠的警惕心，以免烽煙再起，以免歷史重演。

但是，二戰結束後沒有多少年。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，日本防衛部門開始設立專門組織導彈研製工作並管理全國導彈研製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，在仿製的基礎上加快導彈研製的進度。

為了避免過度刺激國際社會，日本一開始並沒有從美國引進技術，而是與中立國瑞士簽署了導彈採購合同，購買瑞士的「奧力康」導彈。

「奧利康」是瑞士於1946年研製的全天候中程、中高空地對空導彈武器系統，既可用於要地防空，也可用於野戰防空。

僅用1年時間，日本就掌握了戰術導彈的總體研發流程。這種消化能力，與日本二戰期間的技術積累是分不開的。

1957年，日本防衛部門與日本川崎重工簽訂武器系統研發合同，要求川崎重工研製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。

迅速發展

從此，一發不可收拾：1963年，川崎重工研製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製和引進開發的道路。

日本AAM-1空空導彈就此誕生。

2年後，川崎重工KAM-9反坦克導彈研製成功，使日本的反坦克導彈完成了升級換代。

離近一些看看KAM-9反坦克導彈武器系統的銘牌。

1966年，繼川崎重工和三菱重工之後，東芝作為第三家日本企業開始進軍導彈產業。

日本東芝公司借鑒美國的主承包商和分包商的模式，開始與日本防衛部門談判，嘗試把美國導彈的研發模式本土化。

同年，日本防衛部門賦予東芝公司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製任務留給自己後，把彈體研製工作交給了已經有近十年導彈研製經驗的川崎重工。

另外，東芝公司拉日產汽車公司入伙，把研製火箭發動機的重任交給了日產。

日本防衛部門給東芝的扶持力度是巨大的。

當時，日本方面要求東芝給出未來10年的研製、生產等成本估算。在東芝提交了預算草案後，防衛部門按草案金額的3倍給予了支持！這筆巨款促進東芝快速完成了廠房建設和設備升級。

三菱重工採用了東芝公司類似的方式，成為了80式空對艦導彈的主承包商，拉富士集團入伙，加上川崎重工和日產汽車等企業，組成了空對艦導彈研發集團。

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。其結果令日本工業界大震：

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。在一番討論後，日本的AAM-1空空導彈的生產被叫停，其產量定格在了331枚。

之後，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。

衛星搶跑

在掌握了導彈總體設計、彈體加工、固體火箭發動機研製、制導控制系統研發等關鍵技術之後，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。

如果效仿奧運會的方式，按照各國第一次成功發射人造地球衛星的時刻進行排序的話，前5名是這個樣子的：

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後，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製的L-4S運載火箭矗立在了鹿兒島宇宙空間研究所的靶場上。

東京大學牽頭研製的這款運載火箭還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公斤重的載荷發射。

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。

由於沒有導航制導設備，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公里，遠地點2900公里。而實際上，「大隅」5號衛星的遠地點達到了5140公里，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年後，「大隅」5號衛星在2003年8月2日早上5時45分，於埃及和利比亞邊境上空再入大氣層焚毀。

小火箭風格具體坐標：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個多月後，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。

蜷縮巨獸

日本為什麼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：

1.在日美相關協議的限制下，日本的各型導彈必須優先採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；

2.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；

3.當年，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，僅次於美國、蘇聯和法國。

這使得日本的導彈與航天產業如同一隻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，日本終於還是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、高性能複合材料和高精度陀螺儀3大關鍵技術，開發了N-1、N-2、H-1和H-2等多型運載火箭。

運載火箭

2001年8月29日，H-IIA運載火箭首次發射成功。

H-IIA運載火箭採用的LE-7A液氫液氧火箭發動機。

H-IIA運載火箭發射38次，成功37次，成功率為97.37%，把多顆日本的偵察衛星、氣象衛星和通信衛星送入了預定軌道。

上圖為日本向日葵9號地區靜止軌道氣象衛星向地面傳回的首張真彩色照片。該衛星定點在東經140°。

之後的發展，詳見小火箭的公號文章《小火箭 | 日本究竟有沒有研製洲際彈道導彈的能力？》

受協議限制，日本早些年無法大張旗鼓地公開發展導彈技術，但是，如果我們仔細探究東芝、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，日本寓軍於民和以民用技術推動軍用技術發展的路子就較為明顯了。

上圖為93式空對艦導彈。

文中提到的川崎重工，在研製出日本首款導彈的同時，在航空領域也有所發展。

這是日本川崎重工的T-4教練機，1985年7月29日首飛，至今已生產209架。

上圖左側為美國P-8巡邏機，右側為日本P-1巡邏機。

上圖和上上圖為日本現役P-1巡邏機的近距離照片。攝影：邢強。

至此，小火箭的日本運載火箭與導彈系列文章的第2篇完成。

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本文是邢強博士原創文章，歡迎朋友圈轉發。

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