从火箭到导弹，日本只一步之遥

文/白益民 社科院日本经济学会理事，著有《瞄准日本财团》

2012年10月29日，日本宇宙航空研究开发机构宣布，将于明年夏季发射第一枚新型固体运载火箭，用于观测金星和火星。在这中日因钓鱼岛问题剑拔弩张的时候，日本此举无疑是想炫耀自己的军事能力，众所周知，固体运载火箭与固体弹道导弹之间，在技术上来讲就是一墙之隔。

在当今各国纷纷选择相对廉价的液体燃料作为发动机推进剂的今天，日本却从50年代以来一直醉心于固体火箭的研发，其意欲发展导弹的目的昭然若揭。除此之外，三菱重工株式会社牵头打造的日本H系列液体火箭也日渐成熟，日本俨然已经成为航天大国。

日本醉心于固体火箭意欲何为

对于日本运载火箭的军事意义，民间媒体就较少提及。众所周知，运载火箭只要加上制导装置，再解决弹头再入大气层技术，就很容易发展为弹道导弹。

自V-2弹道导弹问世以来，固体推进弹道导弹(特别是核导弹)已成为当代杀伤破坏力最大、威慑力最强的武器系统。除联合国的五个常任理事国外，不少国家也都想拥有它，其中日本在此方面的实力不可小觑。倘若把火箭运载的卫星换成导弹的弹头或核弹头，改变飞行轨道，它就成为能攻击地面目标的弹道式导弹或核导弹。日本固体火箭品种较多，可以组成各种近程、中程、远程及洲际导弹。

90年代，日本把碳/碳复合材料用于航天技术。在高性能碳纤维产量方面，东丽株式会社(属三井财团)一直占居世界首位。1996年2月12日，由二级状态的J-1火箭将1040公斤重的日本“希望”号航天飞机的“高超音速飞行实验件”射入亚轨道。火箭开机后，高“超音速飞行实验件”与火箭分离并沿椭圆弹道飞行，再人大气层后，速度达到14.4倍音速，随后完整地落到1300公里外的海洋中。

这次再入飞行试验表明，日本事实上已完成了相当于射程3000公里弹道导弹弹头的再入防热工程考核。鉴于日本在碳/碳复合材料领域中的技术优势，可以认为，一旦日本做出决定，很快就能制造出中远程、洲际导弹的弹头。

此外，日本对于固体燃料火箭的执着也有其军事用意。第一代弹道导弹大多使用液体燃料，燃料须到临发射前加注，因而准备时间较长，保障条件复杂。且同样条件下，液体燃料火箭的体积更大。此后各国的弹道导弹，除少数固定井式发射的型号之外，大多采用固体燃料发动机。这样导弹体积小，机动性强，而且发射前准备时间很短。

民间的商用火箭通常使用液体火箭发动机,但日本只有H-2系列火箭用于大推力发射，小些的载荷都用M-5。日本宇宙航空研究开发机构2004年的航天发射计划共有5次，其中3次都用M-5，分别搭载2颗天文卫星和1颗探月卫星。此类发射对火箭的机动性、体积和准备时间无任何要求，本该用低级别的液体火箭执行任务才符合经济原则。一向精细的日本人何以甘愿付出如此不划算的代价，给自己的固体火箭如此多的测试机会，答案不言而喻。

M-5运载火箭由日产汽车(属富士财团)和IHI宇宙空间株式会社(属三井财团)制造，在三节式固态燃料的导弹或火箭中，是世界之最，总重约139公吨，较美国空军的LGM-118A和平守护者导弹洲际弹道导弹(88.5公吨)、洛克希德·马丁公司的雅典娜II型运载火箭(120.7公吨)及俄罗斯的R-39 Rif潜艇发射弹道导弹(90公吨)大。而M-5火箭采用了较少见的斜向发射。

2006年M-5型火箭停产后，日本宇宙航空研究开发机构从2007年开始新一代三级“先进固体火箭”的研发工作，并在2009年完成了方案设计和初步的设计评审。“先进固体火箭”由IHI宇宙空间株式会社建造，可以发射1.2吨卫星进入低地球轨道，有效载荷重量比M-V火箭的轻1/3，每次发射成本是M-V火箭的1/3。

新型固体燃料火箭全长约24米，火箭第一级将采用和H-2A火箭相同的固体燃料助推器，而原先“M-5”型火箭的第三级将被挪到新火箭的第二级，火箭的电子部件也将与H-2A通用。种种措施将使这种二级小型火箭既可以承袭“M-5”型火箭集大成的固体燃料技术，提高可靠性，又可大幅度降低成本。

日本火箭之父出身导弹研究

在日本三大宇航机构合并为宇宙航空研究开发机构之前，日本的固体火箭主要由宇宙科学研究所和日产汽车(属富士财团)负责研发和生产，2000年石川岛播磨重工(IHI，属三井财团)收购了日产汽车的宇宙航空本部，成为宇宙科学研究所的合作方。

事实上，只要追溯宇宙科学研究所的历史，便可发现其钟情于固体火箭研发的原因，不过，这还要从“日本宇宙・火箭开发之父”糸川英夫说起。

在二战前，糸川英夫是日本中岛飞机公司(属旧安田财阀)的设计师，二战后期，他还为日本军方研制导弹，不过最终未能成功。日本在战败以后，安田财阀被美国强制解散，中岛飞机公司也因此分裂重组为现在的富士重工业株式会社(属富士财团)，中岛飞机公司的东京工厂重组为富士精密株式会社，后来被日产汽车(属富士财团)所接管。糸川英夫则回到他的母校东京帝国大学担任第二工学部教授。

二战后，东京帝国大学清除了军国主义教育的一套做法，去掉了“帝国”二字，重新恢复了最早东京大学的校名。第二工学部则改名为生产技术研究所，主要从事军工产品的生产和运用，现为东京大学规模最大的研究所，设有44个工程技术研究室，其中多元数值信息处理工程研究室为客座教员研究室。并附设有千叶实验场，计测技术开发中心，尖端材料开发研究中心，灾害减轻国际工程研究中心，特殊电子学研究中心等机构。

1955年3月12日，在二战中曾研究导弹的系川英夫，领导东京大学生产技术研究所航空技术研究班成功水平发射一枚长23厘米的铅笔型固体燃料火箭，当年6月和8月，系川英夫带领团队再次发射两枚长度分别为30厘米和124厘米的火箭。8月份发射的火箭由东京大学生产技术研究所设计，与系川英夫关系紧密的富士精密工业株式会社(后日产汽车宇宙航空事业部，现IHI宇宙空间株式会社)负责制造。

1964年，东京大学在生产技术研究所航空技术研究班的基础上成立了日本宇宙与航空科学研究所(ISAS)，1981年更名为日本宇航科学研究所。

由于系川英夫与东京大学生产技术研究所航空技术研究班以及富士财团的历史渊源，日本宇航科学研究所在研究固体火箭的过程中一直与富士财团的日产汽车仅仅捆绑在一起，如今，虽然经过了多次的重组，作为后继者的宇宙航空研究开发机构和IHI宇宙空间株式会社在固体火箭的研发和生产上仍然是紧密的联盟。

三菱重工牵头打造日本纯国产火箭

日本自从20世纪60年代末期开始研制运载火箭。根据1969年7月31日日本与美国签订的一项空间合作协议，日本宇宙开发事业团在1970年10月决定引进美国“雷神德尔塔”号运载火箭技术，以此为基础，日本开发研制了日本最早的卫星运载火箭——N-1运载火箭(N象征nippon)。1976年开始，日本将N-1火箭改进为N-2火箭，提高了运载能力。

1977年2月23日，N-1火箭成功发射了日本的第一颗地球同步轨道卫星，标志着日本掌握了地球同步轨道卫星发射技术，该火箭的第二级是由三菱重工株式会社(属三菱财团)研发的LE-3液体发动机，这也是号称日本军工老大的三菱重工第一次正式涉足日本火箭领域。

从1981年开始，三菱重工和日产汽车株式会社(属富士财团)在N-2型火箭的基础上研制运载能力比N-1约大一倍的H-1型火箭。1986年8月13日，H-1运载火箭首次发射，成功地将3颗卫星送入1500公里的地球圆轨道，这次发射使日本初次掌握了多星发射技术。H-1火箭使用N-2型的零级和第一级，第二级用三菱重工研制的LE-5液氧液氢发动机，第三级使用日产汽车研制的固体发动机。

就在日本H-1火箭成功发射的当年，印度尼西亚想请日本代为发射卫星，却受限于美国的技术而无法实现，这进一步促进了日本着手自行研发火箭的决心。

事实上，日本政府在1984年就批准了H-2火箭的研制，1985年4月H2火箭的研制工作正式开始。1994年2月4日，H-2火箭成功发射。H1型火箭的研制和发射用了20%的美国技术，而H2型火箭从设计、制造到发射，全部靠的是日本自己的技术力量。因此，H2型火箭被称为日本第一枚纯国产火箭。第一级装有一台三菱研制的LE-7液氢液氧发动机，。第二级装有一台三菱研制LE-5A液氢液氧发动机。

1990年，三菱重工牵头日本70多家公司投资组建了火箭系统株式会社，向用户推销商业发射服务。由于H-2火箭成本很高， 约在1.7～1.8亿美元的水平上，而欧洲的阿利亚娜火箭的发射成本为110至130亿日元，俄罗斯质子号的发射成本为45至85亿日元，难以争取到合同，因而不得不采取措施，降低成本。为此，日本从1996年开始着手H-2A火箭的研制，那时是想把H-2火箭的制造、发射成本降下来，使其在国际卫星发射市场占有一席之地。

1996年11月25日和26日，火箭系统株式会社在经过几年的努力后，分别与美国休斯空间通信国际公司和劳拉空间系统公司签署了含10次确定发射的多次发射协议。两个多次发射协议相加，H-2A火箭将在2000～2005年进行20次发射，为火箭系统公司开展批量生产，以降低成本和进入商业发射服务市场创造了良好条件，也为H-2A火箭进一步改进性能，提高运载能力奠定了基础。

日本火箭的新希望

就在日本航天事业发展的顺风顺水之时，H-2火箭在1998年2月21日和1999年11月15日的最后两次发射中，连遭失败。这不仅使日本航天运输业蒙受了巨大损失，同时也使日本的火箭信誉受损，此前与火箭系统株式会社签订发射合同的美国休斯公司在2000年5月24日毅然取消了发射合同。为此，1999年底，日本政府宣布停止生产H-2运载火箭，转而全力研制H-2A运载火箭。

为了开发H-2A火箭，2001年，宇宙开发事业团专门从JR西日本铁路株式会社请来山之内秀一郎任理事长，山之内在铁路工作中积累了处理事故的丰富经验。但是，H-2A火箭的发射实在不顺利。原定2月份发射，但是开发中的LE-7A发动机不断地出现故障。于是，山之内理事长根据在铁路工作的经验，坚决反对“头痛医头脚痛医脚“的作法，指示要彻底修改发动机的设计，决定把发射推迟到8月25日。截至6月，技术人员对LE-7A发动机设计进行了大刀阔斧的修改，先后进行了144次的各种实验。

H-2A火箭箭身直径为4米、长53米，包括负载燃料在内重285吨，为两级式火箭。第一级火箭底部装有三菱重工研制的新型发动机“LE-7A”，第二级火箭发动机为“LE-5B”。三菱重工研发的LE-7A发动机在H2A火箭中起到至关重要的作用，LE-7A采用液氢液氧分级燃烧方式，最大真空推力112吨，在发动机结构上，硬件简单紧凑，易于检测和维修，是世界上最先进的运载火箭发动机之一。

H-2A开发工作统由日本宇宙开发事业团主持。三菱公司负责机体、发动机等的组装和发射的准备工作;石川岛播磨公司负责提供向发动机输送燃料的涡轮泵;IHI航空航天公司负责制造固体火箭助推器;川崎重工承造卫星整流罩;NEC、日本航空电子公司等单位也参加了H2A的开发与研制。

2001年8月5日，组装完成的H-2A火箭1号机在三菱重工生产工厂公开露面。为了保证发射顺利进行，在发射现场三菱重工派出了170余人，石川岛播磨重工组织了50多人，负责火箭的运输和发射准备工作。2001年8月29日，在日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心，随着一声巨大的轰鸣，H-2A火箭从发射塔冲向蓝天。发射后的39分47秒，发射指挥中心宣布发射成功。这次发射是日本火箭“起死回生”的发射，也是“日本宇航事业恢复自信”的发射，对日本宇航事业意义重大。

然而，要使H-2A火箭更好的发展，必须进一步完善火箭的技术体系。为此，2002年5月，以首相小泉纯一郎为会长的日本综合科学技术会议决定，国产火箭H-2A从生产到发射将由日本宇宙开发事业团全部移交给三菱重工负责，从而实现民营化经营，其目的是削减发射成本，打进国际卫星发射市场，形成与欧洲阿丽亚娜火箭发射运营模式相近的机制。同年，H-2A运载火箭的商业销售业务也交由三菱重工牵头成立的日本火箭系统株式会社负责。

2003年10月1日，日本三大航天机构宇宙开发事业团、宇宙科学研究所、航空航天技术研究所合并成“宇宙航空研究开发机构”(JAXA)，航天事业由原来的“政出多头”变为一元化领导，准备重新启航。此前担任宇宙开发事业团理事长的山之内秀一郎担新成立的宇宙航空研究开发机构的第一任理事长。

宇宙航空研究开发机构成立以后，日本的航天运营机制发生变化，过去由政府主导的宇宙开发事业将让民间企业拥有更大施展能力的空间。H-2A火箭发射从原来的宇宙开发事业团移交给三菱重工业公司，石川岛播磨重工业公司开发发射小型卫星用廉价GX火箭，宇宙航空研究开发机构理事长山之内秀一朗直辖的计划部门还设立了产官学联合部，有20多名经营人员负责与企业联合，该部管理着500多项专利，新的研究专利也将向企业转让。这些变化的目的是让更多的企业参与宇宙开发事业，同时航天事业也可为产业做出贡献。

2008年新年伊始，三菱重工便计划大幅削减H2A火箭发射成本，在2009年之前将发射价格降低三成，并缩短合同完成期，以缩小与欧美竞争对手在商业卫星发射领域的差距。三菱重工H2A火箭的发射价格原为100亿日元左右，而商业卫星发射市场上有竞争力的价格约为70亿日元。三菱重工将发射价格将削减三成，就是为了能够拿出与欧美竞争对手相当的价格。此外，三菱重工还将对原来的火箭发射系统开发体制进行根本性改革，把从签约到发射升空的合同完成期压缩三分之一，缩短至1年。

自2009年接下第一笔订单以来，三菱重工和100多个外国机构交涉，但一直未获得后续订单。直到2012年，三菱重工才靠主动降价拿到韩国的发射订单。文部科学省负责人认为，为韩国发射卫星减轻了日本政府的负担，也让三菱重工取得了实绩。2012年5月18日，日本用H-2A火箭将韩国的多功能实用卫星“阿里郎3号”和日本观察卫星“水珠”一并送入轨道，这是日本火箭首次成功发射外国卫星。

军民一体的日本航天

在全面接手H-2A火箭的生产发射任务之后，三菱重工还被日本政府批准可以接受政府与私人的卫星发射订单。为此，三菱重工在2006年计划投资50亿日元(约0.44亿美元)为制造下一代国产火箭H-2B准备设备厂。三菱重工计划改扩建其位于爱知县的焊接设备厂，用以建造火箭燃料箱。

2012年3月8日，日本宇宙航空研究开发机构与三菱重工在爱知县的三菱重工工厂，向媒体展示了用于发射无人货运飞船“鹳”3号机的H-2B火箭主体。H-2B火箭92%的部件为日本国产，含发射费用在内的制造费共计约140亿日元(约合人民币11亿元)。“鹳”3号机将向国际空间站运送生活物资及实验器材。

2012年7月21日上午11时06分，日本宇宙航空研究开发机构在种子岛宇宙中心用H2B火箭成功向国际空间站发射了“鹳”3号无人货运飞船。该飞船搭载了约4.6吨物资，预计于27日抵达，宇航员将利用机械臂协助其与国际空间站对接。

日本宇宙政策担当相古川元久称，“此次发射成功显示了日本火箭发射技术的可靠性”。以主力火箭H2A为基础开发的H-2B3号为重达531吨、全长56.6米的大型火箭，最大载重8吨，是日本国产最大的火箭。业内人士认为，无人货运飞船发射成功非常可喜，H2B火箭更凝聚了日本各界的期待。

不久之前，2012年7月12日，日本内阁府成立了宇宙战略室，统筹日本各省厅宇宙研发，负责制定宇宙政策，并与负责产业利用的经济产业省和负责研究开发的文部科学省协商，促进政策的落实。为配合宇宙战略室成立，日本政府还在内阁府设置了“宇宙政策委员会”，审议预算方针等。

2012年9月27日，三菱重工宣布，该公司将代替日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)，正式接手日本国产大型运载火箭H2B的发射工作。三菱重工将从预计2013年发射的4号卫星开始，正式担负H-2B的发射任务，但是发射场的安全管理等部分工作仍将由宇宙航空研究开发机构负责。此举将使日本民间企业发射大型通信卫星的机制将得以完善，推助日本的宇航经济。三菱重工今后将以H-2A和H-2B为两大支柱，开拓外国卫星的商务发射业务。

H-2B火箭是H2A的升级版，自2009年以来已连续3次发射成功。此前，三菱重工一直承担该型火箭的研制工作，发射由宇宙航空研究开发机构负责。三菱重工曾于2007年承担过一次H-2A的发射任务，H-2B投入使用后，日本航天产业的商机开始扩大，三菱重工开始进入火箭发射领域。

在此期间，日本宇宙航空研究开发机构在2012年5月10日宣布将从2013年度开始新一代主力火箭“H3”的研制。新一代主力火箭将具有运载大型卫星和载人太空船的能力，力争在2018至2022年度实施试发射。该机构介绍称，火箭目前正处于开发前的研究阶段。该火箭将力争满足单独发射小型卫星、借助辅助火箭发射大型卫星等各类发射需求。