章 俊 文 一 中 共 面 對 二 十 一 世 紀 亞 洲 太 平 洋 區 域 問 題, 正 進 行 非 對 稱 作 戰 的 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 的 籌 建, 目 標 為 建 立 能 以 非 核 武 力 的 手 段, 處 理 亞 太 周 邊 的 中 美 軍 事 衝 突, 以 達 反 介 入 / 區 域 拒 止 的 目 標 二 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 有 二 個 研 發 方 向 - 改 良 東 風 二 十 一 型 中 程 彈 道 飛 彈 (DF- 21), 為 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈, 及 開 發 速 度 四 倍 至 八 倍 音 速 以 上, 於 大 氣 層 高 空 飛 行 的 衝 壓 (ramjet) 或 超 燃 (scramjet) 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈 三 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力, 對 材 料 工 程 的 需 求 及 發 展, 主 要 在 開 發 耐 溫 攝 氏 一 千 度 以 上 的 高 溫 特 種 材 料 關 鍵 字.. 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈 耐 高 溫 材 料 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 / 區 域 拒 止 武 器 開 發 的 緣 由 九 十 年 代 二 次 台 灣 海 峽 飛 彈 危 機, 美 國 調 動 航 空 母 艦 戰 鬥 群 進 入 台 灣 周 邊, 對 於 中 共 的 M 族 彈 道 飛 彈 試 射, 進 行 政 治 上 的 回 應 但 是 美 中 台 三 方 均 知, 雖 然 美 軍 航 母 戰 鬥 群 擁 有 水 下 水 面 及 空 中 的 強 大 打 擊 能 力, 但 當 時 對 於 M 族 彈 道 飛 彈 不 具 備 攔 截 能 力, 美 軍 僅 擁 有 彈 道 觀 測 及 追 蹤 能 力, 即 便 當 年 台 灣 需 要 實 質 且 有 效 的 M 族 彈 道 飛 彈 防 禦, 美 軍 也 無 法 提 供 而 中 共 對 於 穿 越 第 一 島 鏈, 近 逼 海 岸 的 航 母 戰 鬥 群, 也 無 相 對 的 嚇 阻 戰 力 中 共 當 時 海 空 戰 力, 無 法 與 美 軍 艦 載 戰 鬥 機 群, 及 核 動 力 攻 擊 潛 艦 抗 衡 而 中 共 各 式 M/DF 系 列 戰 術 彈 道 飛 彈, 原 設 計 為 對 地 面 定 點 目 標 攻 擊, 無 法 攻 擊 海 面 移 動 中 的 船 艦, 而 擁 有 的 艦 置 及 岸 置 反 艦 飛 彈 均 為 次 音 速 載 具, 有 效 射 程 約 於 二 百 公 里 以 內, 無 法 嚇 阻 美 軍 因 此 美 中 雙 方 如 演 戲 走 臺 位, 中 方 M9/M11 彈 道 飛 彈 裝 備 遙 測 彈 頭, 對 台 灣 海 峽 定 點 實 施 射 擊, 美 136
中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 / 區 域 拒 止 武 器 開 發 及 相 關 的 材 料 工 程 發 展 方 航 母 戰 鬥 群 巡 航 台 灣 周 邊, 並 收 集 M 族 彈 道 飛 彈 操 作 的 電 子 資 訊, 美 中 各 自 表 態 後 落 幕 收 場 現 實 上, 中 共 與 美 國 對 於 石 油 能 源 基 本 原 材 料 的 爭 奪, 及 中 國 周 邊 問 題 ( 南 北 韓 台 海 南 海 ) 影 響 力 的 延 伸, 美 中 二 者 是 有 明 顯 的 衝 突 近 年 來 美 國 各 智 庫 如 蘭 德 公 司 ( R a n d Corporation) 1 2049 計 劃 研 究 院 (Project 2049 Institute) 2 及 國 防 部 對 美 國 國 會 的 年 度 報 告 (Annual Report to Congress) 3, 分 析 中 共 面 對 二 十 一 世 紀 亞 洲 太 平 洋 區 域 問 題, 正 進 行 非 對 稱 作 戰 的 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 (Convention Strategic Strike Capability) 的 建 立, 建 立 能 以 非 核 武 力 的 手 段, 處 理 亞 太 周 邊 的 中 美 軍 事 衝 突, 以 遂 行 其 政 治 目 標 此 新 一 代 非 對 稱 作 戰 的 研 發 目 標, 擬 於 短 時 間 內, 建 立 能 限 制 美 國 於 亞 太 區 域 的 兵 力 運 用 的 能 力, 首 要 目 標 為 限 制 美 國 對 外 實 力 的 門 面 航 母 戰 鬥 群 調 動 配 置 所 謂 限 制 或 稱 區 域 拒 止 / 反 介 入 / (Area Denial /Anti Access) 的 意 義, 為 增 大 非 核 攻 擊 武 器 的 射 程 及 增 強 不 易 防 禦 特 性, 使 美 軍 航 母 戰 鬥 群 的 操 作, 遠 離 中 國 海 岸 線, 並 使 航 母 戰 鬥 群 的 主 要 火 力 - 各 式 艦 載 機 無 法 飛 抵 衝 突 區 域, 或 飛 抵 目 標 區, 只 剩 極 有 限 滯 空 時 間 至 於 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 的 內 容, 綜 合 上 述 報 告 推 論, 認 為 有 二 個 研 發 方 向 2,4 : ⒈ 改 良 東 風 二 十 一 中 程 彈 道 飛 彈 (DF-21 MRBM) 為 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 (ASBM/Anti- Ship Ballistic Missile), 以 非 核 彈 頭 穿 甲 / 高 爆 / 子 母 / 電 磁 / 熱 震, 打 擊 美 軍 航 空 母 艦 主 體 基 本 有 效 射 程 要 求 為 一 千 五 百 至 二 千 公 里, 期 能 達 到 區 域 拒 止 5 ⒉ 開 發 速 度 四 倍 至 八 倍 音 速 以 上, 於 大 氣 層 高 空 飛 行 的 衝 壓 (ramjet) 或 超 燃 (scramjet) 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈, 以 期 能 突 破 美 國 籌 建 中 的 各 式 飛 彈 防 禦 網 ( 如 PAC3 THAAD SM3 及 NMD), 反 制 美 軍 於 亞 太 地 區 的 駐 軍 如 能 結 合 由 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 所 發 展 導 引 及 尋 標 技 術, 亦 可 能 轉 變 為 航 母 殺 手 事 實 上 中 共 此 發 展 方 向, 相 似 於 美 軍 針 對 二 十 一 世 紀 反 恐 作 戰 所 進 行 的 快 速 打 擊 力 量 籌 建, 美 軍 規 劃 為 6 : ⒈ 改 裝 義 勇 兵 / 三 叉 戟 洲 際 彈 道 飛 彈, 裝 備 非 核 彈 頭, 於 下 決 策 後, 能 於 極 短 時 間 內, 對 全 球 任 何 目 標 進 行 攻 擊 但 此 方 案 爭 議 很 大, 因 使 用 核 子 戰 略 武 器 載 具, 進 行 戰 術 行 動, 怕 引 起 國 際 誤 判, 認 為 美 國 率 先 使 用 核 武, 而 且 美 國 的 廣 義 反 恐 目 標, 除 圖 一 東 風 型 彈 道 飛 彈 射 程 示 意 圖 資 料 來 源 :China's Evolving Conventional Strategic Strike Capability, (Project 2049 Institute, 2009) 137
基 地 組 織 外, 尚 包 含 伊 朗 北 韓 利 比 亞 敘 利 亞 等 擁 有 長 程 火 箭 載 具 及 發 展 核 武 能 力 的 國 家 ⒉ 開 發 於 大 氣 層 內 飛 行 的 超 燃 載 具, 飛 行 速 度 六 至 十 馬 赫 的 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈, 及 研 發 大 氣 層 外 操 作 的 無 人 太 空 飛 機, 能 短 時 間 內, 打 擊 全 球 目 標 美 中 雙 方 除 最 終 打 擊 目 的 不 同 外, 工 程 技 術 發 展 的 方 向 極 為 相 似, 先 改 裝 現 役 武 器 系 統, 迅 速 建 立 戰 略 精 準 打 擊 的 實 質 有 效 能 力, 並 同 步 發 展 高 超 音 速 載 具 分 析 2009 年 九 月 出 版 的 智 庫 2049 計 劃 公 開 報 告, 主 要 詳 述 東 風 二 十 一 中 程 彈 道 飛 彈, 轉 變 為 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 研 改 需 求, 及 推 測 飛 彈 操 作 特 性 美 國 對 於 中 共 反 艦 彈 道 飛 彈 的 各 種 公 開 資 料 分 析, 均 是 一 開 始 就 立 論, 中 共 正 在 進 行 全 世 界 唯 一 的, 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 全 系 統 的 研 發, 甚 至 推 論 已 進 入 服 役 階 段 但 這 個 立 論 是 否 無 誤, 或 是 如 同 美 國 小 圖 二 2009 年 展 示 的 東 風 二 十 一 型 彈 道 飛 彈 資 料 來 源 :Jane's Intelligence Solutions 布 希 總 統 伊 拉 克 擁 有 大 規 模 毀 滅 武 器, 及 海 珊 與 基 地 組 織 掛 勾 為 一 連 串 政 治 謊 言 及 宣 傳, 自 然 只 有 美 國 各 智 庫 研 究 人 員 自 已 知 道, 因 為 原 始 立 論 的 資 料, 應 包 含 機 密 成 份 很 高, 來 自 中 共 總 裝 備 部 飛 彈 承 造 廠 商 的 內 部 資 料, 及 美 軍 電 偵 資 料 等, 不 然 如 何 推 論 出, 中 共 將 中 程 彈 道 飛 彈 轉 化 為 單 一 功 能 的 航 母 殺 手, 這 種 非 對 稱 作 戰 的 創 意 因 為 限 制 美 國 航 母 戰 鬥 群 的 調 動 配 置 有 多 種 可 能 方 法, 如 前 蘇 聯 基 於 電 腦 模 擬, 推 論 出 以 多 枚 SS-N-22 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈 同 時 攻 擊, 可 穿 透 美 國 海 軍 神 盾 防 空 系 統, 而 以 逆 火 式 轟 炸 機 攜 帶 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈 或 核 動 力 攻 擊 潛 艦, 配 置 潛 射 超 音 速 反 艦 飛 彈 組 合, 可 對 抗 美 國 航 母 戰 鬥 群 但 美 國 各 智 庫 綜 合 情 資, 卻 推 論 出 中 共 發 展 反 艦 彈 道 飛 彈, 此 一 令 各 國 驚 訝 的 結 論, 應 有 所 本 美 方 的 結 論, 甚 至 導 致 印 度 智 庫, 國 防 與 分 析 研 究 所 (IDSA,Institute of Defense Studies and Analyses), 也 跳 出 來 警 告 印 度 軍 方, 中 國 最 新 服 役 的 反 艦 彈 道 導 彈 DF21, 據 報 導 這 種 導 彈 能 夠 以 10 馬 赫 的 速 度 奔 襲 目 標 中 國 明 顯 是 通 過 衛 星 監 視 手 段 在 情 報 偵 察 與 監 視 系 統 (ISR) 領 域 取 得 了 進 步, 由 此 中 國 有 可 能 在 對 快 速 移 動 的 航 母 進 行 定 位 和 瞄 準 的 極 端 困 難 性 獲 得 突 破 印 度 必 須 下 定 決 心, 在 應 對 航 母 威 脅 時, 要 採 取 比 先 發 制 人 更 加 主 動 反 應 的 做 法, 此 種 說 法, 另 人 好 奇, 難 道 中 印 有 衝 突, 印 度 想 定 場 景 中, 包 含 中 共 東 風 二 十 一 飛 彈 會 138
中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 / 區 域 拒 止 武 器 開 發 及 相 關 的 材 料 工 程 發 展 越 過 喜 馬 拉 雅 山 及 印 度 次 大 陸, 攻 擊 印 度 航 母, 或 是 印 度 想 把 航 母 由 印 度 洋 移 動 至 西 太 平 洋 的 中 國 沿 海? 開 發 衝 壓 或 超 燃 推 動 的 高 超 音 速 載 具 在 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 研 發 方 向, 開 發 使 用 衝 壓 或 超 燃 為 推 進 動 力 的 高 超 音 速 載 具, 衝 壓 推 進 部 分, 工 程 技 術 成 熟 度 較 高, 本 世 紀 算 是 百 花 齊 放, 法 國 空 射 衝 壓 巡 弋 飛 彈 印 度 布 拉 姆 斯 多 用 途 超 音 速 飛 彈 我 國 雄 風 三 型 反 艦 飛 彈, 英 國 流 星 空 對 空 飛 彈 美 國 新 一 代 AIM-120 空 對 空 飛 彈 及 反 輻 射 飛 彈 日 本 新 一 代 空 射 衝 壓 反 艦 飛 彈 (XASM-3) 等, 加 上 擁 有 成 熟 衝 壓 引 擎 技 術 的 俄 羅 斯, 延 續 前 蘇 聯 的 產 品, 繼 續 銷 售 多 種 不 同 用 途 的 衝 壓 飛 彈 而 中 共 現 役 衝 壓 引 擎 飛 彈, 已 公 開 展 示 擁 有 自 俄 羅 斯 採 購 的 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈, 此 種 大 型 二 點 五 馬 赫 巡 航 速 度 的 反 艦 飛 彈, 號 稱 神 盾 剋 星 / 航 母 殺 手, 破 壞 力 強 大, 但 有 效 射 程 較 短, 約 二 百 公 里 上 下, 至 於 自 製 岸 防 衝 壓 反 艦 飛 彈 (C101/C301), 可 能 僅 有 少 量 服 役, 或 僅 為 實 驗 雛 型 依 軍 用 科 技 發 展 趨 勢 研 判, 中 共 應 有 進 行 衝 壓 載 具 的 研 發, 甚 至 對 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈 進 行 仿 製 或 拆 解 研 究, 只 是 此 方 面 公 開 的 具 體 成 果 非 常 少, 數 年 前 曾 有 未 經 證 實 報 導, 謂 中 共 引 進 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈 的 生 產 線, 並 聘 用 俄 羅 斯 及 烏 克 蘭 技 術 人 員 進 行 技 術 指 導, 但 迄 今 未 見 此 一 大 型 反 艦 飛 彈 部 署 於 俄 製 現 代 級 艦 以 外 的 船 艦, 以 中 共 近 年 來 大 量 仿 製 俄 系 戰 鬥 機 戰 術 飛 彈 的 規 模 及 成 效 而 言, 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈 仿 製, 應 是 有 製 造 及 部 署 運 用 的 基 本 問 題 尚 待 解 決 且 中 共 對 於 衝 壓 推 進 及 整 合 衝 壓 推 進 (IRR) 技 術, 雖 有 持 續 且 大 量 的 公 開 中 文 工 程 文 獻 資 料, 但 除 上 述 的 自 製 岸 防 飛 彈 展 示 外, 僅 圖 三 日 炙 超 音 速 反 艦 飛 彈 由 中 共 現 代 級 驅 逐 艦 發 射 資 料 來 源 :Jane's Intelligence Solutions 圖 四 美 國 X-51A 超 燃 試 驗 載 具 於 2010 年 5 月 飛 試, 速 度 約 5 馬 赫 持 續 推 進 約 140 秒 資 料 來 源 :Jane's Intelligence Solutions 139
有 2007 年 中 共 空 軍 於 宣 傳 影 片 中, 展 示 代 號 YJ-91 的 空 射 衝 壓 反 輻 射 飛 彈, 外 界 研 判 應 為 自 俄 國 採 購 的 KH-31, 經 仿 製 或 引 進 生 產 線, KH-31 引 進 的 原 始 引 進 目 的, 據 稱 係 反 制 我 國 E-2T 預 警 機 另 於 航 太 展 曾 出 現 一 種 戰 機 掛 載 的 自 行 設 計 空 射 衝 壓 飛 彈 模 型, 及 小 型 衝 壓 反 戰 車 飛 彈 HJ-11 外 7, 實 際 量 產 成 品 資 料 甚 少, 此 點 實 屬 不 尋 常 至 於 超 燃 推 進, 雖 然 世 界 主 要 各 國 都 在 進 行 研 究, 但 除 了 美 國 一 連 串 公 開 的 X-43 X-51 試 驗 載 具 進 行 飛 試, 日 本 在 澳 洲 場 地 進 行 民 用 超 燃 試 驗 載 具 試 驗, 及 俄 羅 斯 超 燃 試 驗 載 具 展 示 彩 虹 D2 外, 世 界 各 主 要 國 家, 均 有 正 進 行 的 超 燃 推 進 研 發 計 劃, 但 公 開 的 細 節 資 訊 甚 少 中 共 方 面 幾 無 研 發 超 燃 載 具 的 具 體 公 開 資 訊 外 界 能 了 解 的 是 除 中 文 工 程 期 刊, 有 相 當 多 有 關 超 燃 推 進 基 本 研 究 外,2007 年 AIAA 於 美 國 辛 辛 那 堤 市 舉 行 的 超 燃 推 進 研 討 會, 有 一 整 組 中 共 技 術 人 員 與 會, 美 方 解 讀 中 方 發 表 的 資 料, 推 論 認 為 中 共 著 力 於 五 點 五 至 六 馬 赫 超 燃 推 進 載 具 研 發, 並 已 建 立 各 式 大 型 風 洞 及 相 關 實 驗 設 備 垃 圾 堆 裡 翻 可 回 收 使 用 的 東 西, 至 於 要 找 到 黃 金 鑽 石, 那 只 能 靠 運 氣, 及 自 已 技 術 情 報 的 分 析 能 力 在 中 共 各 國 內 外 航 太 展 軍 演 宣 傳, 及 閱 兵 展 示 中, 可 以 獲 得 部 分 已 完 成 的 資 訊, 例 如 中 共 建 政 六 十 年 閱 兵, 公 開 展 示 長 劍 十 號 陸 射 巡 弋 飛 彈 的 三 連 裝 發 射 車, 讓 外 界 知 道 中 共 已 完 成 並 部 署, 與 美 國 戰 斧, 及 前 蘇 聯 KH-55 相 近 的 武 器 系 統, 但 未 展 示 飛 彈 實 體 外 觀, 避 免 讓 外 界 進 一 步 進 行 性 能 分 析 外 界 對 於 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 研 究, 絕 大 部 分 聚 焦 於 已 經 多 次 進 行 研 改 的 東 風 二 十 一 彈 道 飛 彈, 外 界 研 判 已 確 認 至 DF-21C 型, 至 於 長 程 反 艦 用 途 可 能 代 號 為 DF-21D 型, 尚 無 任 合 公 開 資 料 西 方 認 為 東 風 二 十 一 彈 道 飛 彈 設 計 理 念, 源 自 因 限 武 協 定 而 提 前 退 役 的 美 製 潘 興 二 型 中 程 戰 術 彈 道 飛 彈 至 於 中 共 對 於 自 製 衝 壓 載 具 發 展, 除 先 前 提 到 的 岸 防 反 艦 飛 彈 及 小 型 反 戰 車 飛 彈 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 工 程 發 展 研 析 研 判 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 發 展, 若 從 中 共 的 軍 事 科 技 公 開 資 料 分 析, 可 分 為 三 種 層 次, 中 共 計 劃 想 作 正 在 進 行 及 已 完 成, 當 然 公 開 資 訊 是 對 方 自 認 覺 得 不 重 要, 或 是 明 白 告 訴 你, 想 要 讓 你 知 道 的 事, 因 此 對 公 開 資 料 研 判, 猶 如 於 圖 五 ASBM 攻 擊 航 母 的 想 像 圖 資 料 來 源 :China's Evolving Conventional Strategic Strike Capability, (Project 2049 Institute, 2009) 140
中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 / 區 域 拒 止 武 器 開 發 及 相 關 的 材 料 工 程 發 展 外, 並 無 具 體 的 公 開 成 果, 至 於 超 燃 推 進 方 面, 應 如 同 西 方 國 家 尚 處 於 基 本 開 發 階 段 中 共 正 在 進 行 的 衝 壓 / 超 燃 研 發, 亦 困 難 獲 得 公 開 資 訊, 因 為 新 武 器 系 統 進 行 實 體 工 程 發 展, 時 間 動 輒 五 到 十 年 以 上, 期 間 進 行 一 連 串 模 組, 及 全 系 統 測 試, 很 少 有 公 開 發 表 資 訊 而 最 有 價 值 的 公 開 科 技 資 訊 來 源, 應 是 中 共 計 劃 想 作 的, 中 國 大 陸 有 龐 大 的 軍 工 複 合 產 業, 大 學 研 究 單 位 及 各 航 太 集 團 為 爭 取 預 算, 自 然 會 於 各 航 太 展, 展 示 各 種 概 念 模 型 及 試 驗 載 具, 以 爭 取 研 發 經 費 眾 多 大 學 及 研 究 單 位, 於 各 種 中 文 專 業 刊 物 ( 如 推 進 技 術 固 體 火 箭 等 ), 刊 登 基 本 研 究, 或 先 期 試 驗 結 果 以 工 程 研 究 人 員 的 心 態 而 言, 發 表 研 究 結 果 是 工 作 的 重 要 部 分, 且 發 表 文 獻 能 利 個 人 升 遷 加 薪, 及 建 立 所 屬 科 研 單 位 的 專 業 性 及 能 見 度, 以 利 研 發 經 費 爭 取 但 是 也 讓 外 界 一 窺 中 共 科 研 單 位 的 儀 具 設 備 能 量, 及 軍 事 科 研 議 題 的 趨 勢 由 這 些 龐 大 專 業 工 程 期 刊 資 料 分 析, 應 可 研 判 中 共 軍 事 科 研 的 發 展 重 點 及 方 向 二 十 世 紀 中 期, 網 際 網 路 發 展 前, 日 本 各 大 商 社 的 商 情 分 析, 被 認 為 相 當 準 確, 其 實 也 就 是 蒐 集 及 分 析 大 量 公 開 資 料, 進 行 研 判 事 實 上 美 國 智 庫 "2049 計 劃 研 究 院 " 所 發 表 的 最 新 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 報 告, 其 資 料 引 用, 絕 大 多 數 為 中 共 的 中 文 工 程 期 刊 軍 事 科 普 雜 誌 網 路 論 壇 等 資 訊, 很 明 顯 "2049 計 劃 研 究 院 " 聘 用 華 籍 熟 悉 軍 用 航 太 科 技 的 人 員, 大 量 分 析 中 共 專 業 工 程 期 刊 但 是 工 程 期 刊 含 蓋 電 子 機 械 航 空 材 料 等 專 業 領 域, 需 運 用 有 相 當 工 程 背 景 及 實 務 的 人 員, 才 能 作 有 效 判 讀 否 則 就 如 同 美 國 九 一 一 事 件 的 國 會 調 查 報 告 所 言, 美 國 NSA CIA 及 FBI 蒐 集 太 多 資 訊, 無 法 有 效 整 合 及 判 讀 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 對 材 料 工 程 的 需 求 及 發 展 中 共 對 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 發 展, 對 材 料 工 程 的 需 求 及 發 展, 重 點 在 處 理 高 速 航 空 器 操 作 時 所 遭 遇 高 溫 環 境 高 溫 來 源 主 要 有 二 種, 分 別 為 高 速 飛 行 時 所 產 生 氣 動 熱 (aerodynamic heating) 及 推 進 系 統 (propulsion system) 操 作 時 產 生 燃 燒 熱 源 此 二 種 高 溫 熱 源 的 溫 度 範 圍 涵 蓋 甚 寬, 由 200 到 達 2700, 隨 航 空 器 之 飛 行 方 式 及 操 作 環 境 而 改 變 高 速 飛 行 時 產 生 的 氣 動 熱, 隨 飛 行 速 度 及 飛 行 時 間 相 關 如 美 製 潘 興 二 型 彈 道 飛 彈, 其 重 返 載 具 (re-entry vehicle; RV) 再 圖 六 東 風 二 十 一 型 機 動 車 發 射 準 備 資 料 來 源 :Jane's Intelligence Solutions 141
入 大 氣 層 (re-entry) 返 回 地 球 時, 其 高 速 下 降 時 具 有 八 馬 赫 以 上 速 度, 以 概 略 計 算 六 - 八 馬 赫 速 度 之 氣 動 熱 約 可 達 1500-1700, 此 溫 度 非 一 般 航 空 器 金 屬 主 結 構 所 可 承 受 因 此 開 發 耐 高 溫 材 料 及 原 料, 一 直 是 中 共 材 料 科 研 單 位 的 工 作 重 點 以 下 分 述 由 公 開 資 料 研 判, 中 共 高 溫 材 料 的 發 展 方 向 : 民 用 需 求 推 動 碳 纖 維 材 料 的 發 展 碳 纖 維 (carbon fiber) 為 純 碳 原 子 組 成 的 工 業 纖 維 材 料, 具 輕 量 耐 溫 且 高 強 度 的 特 點, 為 各 式 複 合 材 料 (composite) 的 主 要 原 料, 碳 纖 維 自 二 十 世 紀 中 期 完 成 工 業 量 產 化, 目 前 已 廣 泛 使 用 於 運 動 器 材 航 空 工 業 及 一 般 產 業 而 碳 纖 維 於 軍 事 上 也 有 廣 泛 用 途, 目 前 主 要 用 於 第 四 代 及 第 五 代 戰 鬥 機 的 主 結 構, 及 各 式 運 載 火 箭 及 戰 術 / 戰 略 飛 彈 發 動 機 及 隔 熱 結 構, 因 此 碳 纖 維 一 直 被 西 方 國 家 列 為 戰 略 管 制 材 料 我 國 台 塑 集 團 為 全 世 界 第 四 大 碳 纖 製 造 廠 商, 擁 有 相 當 大 產 能 及 一 定 程 度 的 技 術 能 力, 但 我 國 國 防 單 位 向 美 日 採 購 航 空 級 高 強 度 碳 纖 材 料, 仍 有 不 能 獲 得 輸 出 許 可 的 問 題 中 國 大 陸 對 於 碳 纖 維 材 料 的 開 發, 從 上 一 個 世 紀 就 已 開 始, 當 然 開 發 的 目 的 是 被 航 天 軍 事 用 途 而 驅 動, 但 是 成 效 不 理 想, 生 產 線 產 量 少 質 量 差 主 要 問 題 應 是 碳 纖 材 料 工 業 化 量 產, 有 許 多 專 有 技 術 (know how), 及 量 產 品 質 控 制 問 題 等, 量 產 技 術 突 破 不 易 而 碳 纖 維 量 產 技 術 掌 握 在 美 國 及 日 本 少 數 廠 商 手 中, 不 易 獲 得 改 革 開 放 後, 大 批 台 商 將 運 動 器 材 ( 網 球 拍 自 行 車 高 球 桿 頭 盔 等 ) 生 產 線 移 入 大 陸, 使 大 陸 地 區 碳 纖 維 用 量 大 增, 大 陸 成 為 世 界 工 廠 後, 有 關 碳 纖 材 料 產 製 因 需 求 量 大 增, 日 美 外 商 於 大 陸 投 資 及 技 術 引 進 容 易, 使 大 陸 碳 纖 維 產 業 有 跳 躍 式 成 長 預 估 於 2013 年 時, 大 陸 地 區 的 碳 纖 維 年 產 能 將 達 到 十 萬 公 噸, 主 要 製 造 商 超 過 十 家 以 上, 將 成 為 全 球 第 一 產 能 的 地 區 而 有 量 後 自 然 會 追 求 質, 航 空 級 高 強 度 碳 纖 維 必 是 開 發 的 主 要 目 標, 更 隨 大 陸 地 區 進 行 節 能 減 碳 綠 色 能 源 政 策 落 實, 碳 纖 維 運 用 於 大 型 風 力 發 電 葉 片 汽 車 工 業 車 體 構 造 及 大 型 民 航 機 工 業 為 必 然 趨 勢, 此 必 然 更 加 推 動 大 陸 地 區 碳 纖 維 材 料 的 發 展 由 民 用 發 展 驅 動 的 高 強 度 碳 纖 維 開 發, 將 可 運 用 於 東 風 二 十 一 型 的 彈 體 及 固 體 火 箭 發 動 機 結 構, 可 進 行 整 體 減 重, 從 而 能 增 大 飛 彈 射 程 及 增 加 發 射 載 具 的 機 動 性 衝 壓 / 超 燃 巡 弋 飛 彈 需 使 用 固 體 加 力 火 箭, 以 獲 得 引 擎 啟 動 的 初 速, 使 用 碳 纖 材 料 輕 量 化 固 體 加 力 火 箭 發 動 機 及 大 型 複 合 材 料 發 射 箱, 使 陸 基 的 衝 壓 / 超 燃 巡 弋 飛 彈 系 統 提 高 機 動 性 無 可 避 免 由 強 大 的 民 用 市 場 需 求, 推 動 大 陸 地 區 碳 纖 產 業 發 展, 可 能 在 十 年 內, 大 陸 地 區 碳 纖 產 業 在 技 術 產 量 能 自 給 自 足, 並 達 到 外 銷 航 天 用 耐 超 高 溫 碳 - 碳 複 合 材 料 彈 道 飛 彈 重 返 載 具 及 衝 壓 / 超 燃 載 具, 操 作 環 境 溫 度 動 輒 攝 氏 一 二 千 度, 因 此 載 142
中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 / 區 域 拒 止 武 器 開 發 及 相 關 的 材 料 工 程 發 展 具 結 構 需 有 能 於 超 高 溫 環 境 下, 能 耐 高 溫 的 材 料 此 一 問 題 在 美 國 發 展 太 空 梭 機 隊 時, 亦 面 臨 相 同 困 難, 因 太 空 梭 機 首 及 滑 翔 主 翼 前 緣, 於 重 返 大 氣 層 時, 溫 度 超 過 攝 氏 一 千 五 百 度 因 而 NASA 開 發 碳 / 碳 複 合 材 料 (carbon-carbon composites) 以 解 決 此 一 棘 手 工 程 問 題 碳 / 碳 複 合 材 料 為 前 述 的 碳 纖 維 材 料, 與 瀝 青 或 樹 脂 組 合, 經 繁 雜 的 碳 化 程 序 轉 化 成 碳 / 碳 複 合 材 料 碳 / 碳 複 合 材 料 在 攝 氏 一 千 度 以 上 高 溫, 仍 具 有 相 當 優 良 機 械 強 度, 是 航 太 工 業 的 專 屬 材 料 但 製 程 複 雜 品 質 變 異 大, 因 而 成 本 非 常 昂 貴 其 主 要 用 途 為 大 型 固 體 運 載 火 箭 戰 略 洲 際 彈 道 飛 彈 噴 嘴 核 彈 頭 重 返 載 圖 七 法 國 亞 利 安 運 載 火 箭 發 動 機 大 型 碳 / 碳 噴 嘴 模 組 資 料 來 源 :AIAA 2007-5811 具 熱 防 護 材 料 碳 / 碳 複 合 材 料 技 術 目 前 仍 以 美 國 法 國 俄 國 為 領 先, 中 國 大 陸 方 面, 如 同 前 述 的 碳 纖 維 材 料, 開 發 的 時 間 很 早, 也 開 發 出 實 際 應 用 於 東 風 彈 道 飛 彈 上, 但 成 本 高 質 量 穩 定 性 平 平 由 中 國 大 陸 所 發 表 工 程 文 獻 分 析, 中 共 仍 持 續 投 入 經 費 進 行 碳 / 碳 複 合 材 料 的 基 本 研 究 及 工 程 應 用, 目 標 應 為 完 成 較 低 成 本 品 質 穩 定 大 型 碳 / 碳 材 料 組 件, 以 供 新 一 代 陸 基 及 潛 射 固 體 推 進 戰 略 彈 道 飛 彈 使 用, 並 能 先 期 運 用 於 高 超 音 速 超 燃 推 進 載 具 的 本 體 耐 熱 結 構 具 結 構 強 度 及 耐 高 溫 性 碳 化 矽 材 料 以 離 子 鍵 結 合 的 無 機 陶 瓷 材 料, 由 於 原 子 鍵 結 構 造 而 擁 有 耐 高 溫 的 特 性, 但 性 質 偏 硬 脆, 加 工 不 易 自 上 世 紀 九 十 年 代 開 始, 由 原 料 的 純 度 粒 徑 分 布 及 配 方 多 方 面 進 行 優 化, 及 成 型 方 法 的 改 良, 已 開 發 出 各 式 兼 具 韌 性 及 耐 溫 的 結 構 陶 瓷, 如 大 家 熟 悉 的 美 國 康 寧 (Corning) 玻 璃, 廣 泛 運 用 到 光 電 產 業 及 家 用 器 具 為 能 一 次 解 決 超 燃 載 具 主 結 構, 所 需 長 期 耐 攝 氏 一 千 度 以 上 高 溫 環 境 特 性, 並 仍 有 足 夠 強 度, 且 需 具 低 熱 傳 導 特 性, 以 達 到 設 計 及 製 造 簡 化, 使 主 結 構 兼 具 隔 熱 功 能 及 結 構 功 能 因 此 中 共 材 料 科 研 單 位 對 於 碳 化 矽 (SiC) 及 碳 纖 維 強 化 碳 化 矽 (Cf/SiC) 的 開 發 相 當 重 視, 碳 化 矽 材 料 於 攝 氏 一 千 六 百 度 仍 有 相 當 強 度, 具 低 熱 膨 脹 高 溫 抗 氧 化 特 性, 以 二 維 或 三 維 碳 纖 補 強 碳 化 矽, 可 改 良 碳 化 矽 本 質 的 脆 弱 性 143
事 實 上 美 國 及 日 本 對 於 碳 纖 維 強 化 碳 化 矽, 亦 投 入 相 當 多 研 究 經 費, 目 標 為 開 發 車 輛 及 航 空 器 的 引 擎 零 件, 但 迄 今 離 商 業 化 尚 有 一 段 距 離, 中 共 對 於 此 項 材 料 研 發, 是 以 軍 用 航 太 為 出 發 點, 雖 有 相 當 多 的 文 獻 公 開, 但 亦 為 實 驗 室 級 成 果, 應 未 完 量 產 化 碳 纖 維 強 化 碳 化 矽 的 製 程, 相 對 於 碳 / 碳 材 料 略 為 精 簡, 對 於 超 燃 高 超 音 速 載 具 主 結 構 的 輕 量 化 及 成 本 降 低 有 幫 助 成 熟 及 可 靠 科 技 的 組 合 - 燒 蝕 複 合 材 料 燒 蝕 (ablative) 絕 熱 機 制 為 高 溫 環 境 下, 利 用 有 機 複 合 材 料 因 溫 度 產 生 化 學 或 物 理 性 的 質 量 損 失, 以 吸 收 外 界 熱 能 而 降 低 傳 入 溫 度, 此 為 單 次 使 用 航 空 器 最 常 運 用 之 絕 熱 機 制 百 分 之 九 十 以 上 軍 用 火 箭 飛 彈 民 用 運 載 火 箭 系 統, 均 有 運 用 本 項 絕 熱 材 料 燒 蝕 絕 熱 複 合 材 料 (ablative composites) 為 有 機 (organic 例 如 碳 氫 氧 ) 樹 脂 與 無 機 纖 維 材 (inorganic fiber) 所 組 合 之 複 合 材 料, 其 製 造 工 程 與 目 前 工 業 用 複 合 材 料 及 電 路 板 製 程 及 材 料 有 百 分 之 八 十 以 上 相 同, 因 此 工 程 技 術 上 相 對 較 成 熟, 而 且 設 計 上 因 有 各 種 有 機 及 無 機 材 料 之 可 行 組 合, 所 以 具 很 大 設 計 彈 性 之 優 勢 自 1950 年 代 為 始, 燒 蝕 複 合 材 料 及 燒 蝕 絕 熱 機 制 雖 歷 經 半 世 紀 之 發 展, 但 本 材 料 仍 為 飛 彈 火 箭 科 技 之 重 要 材 料 工 程 項 目 中 共 若 干 分 析 認 為 飛 行 時 間 400 至 600 秒, 飛 行 速 度 4 至 6 馬 赫 的 高 超 音 速 載 具, 以 燒 蝕 複 合 材 料 與 結 構 本 體 ( 超 合 金 或 結 構 複 合 複 材 ) 進 行 組 合, 仍 可 於 高 溫 環 境 中 運 作 為 對 抗 美 國 海 基 反 彈 道 防 空 飛 彈 系 統, 中 共 已 研 究 對 於 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈, 或 對 地 彈 道 飛 彈 採 用 錢 學 森 彈 道, 飛 彈 於 大 氣 層 內 跳 躍 前 進, 增 長 於 大 氣 層 內 飛 行 時 間, 此 種 彈 道 熱 防 護, 仍 可 採 用 成 熟 及 高 可 靠 燒 蝕 複 合 材 料 進 行 熱 防 護 工 程, 因 此 更 耐 溫 低 燒 蝕 樹 脂 如 PAA BZ 樹 脂 的 開 發, 仍 為 大 陸 重 點 實 驗 室 持 續 的 工 作 特 種 功 能 性 材 料 開 發 : 熱 隱 形 材 料 及 鼻 錐 罩 材 料 氧 化 鐵 為 主 的 雷 達 隱 形 材 料, 於 二 十 世 紀 已 成 功 運 用 於 F-117 B-2 等 次 音 速 戰 機 本 世 紀 F-22 等 第 五 代 戰 機, 具 備 二 倍 音 速 持 續 巡 航 能 力, 雷 達 隱 形 材 料 的 運 用, 已 需 考 慮 耐 溫 的 問 題 使 用 納 米 微 粒 相 變 材 料 與 陶 瓷 材 料, 組 合 成 耐 溫 熱 隱 形 材 料 或 引 進 俄 羅 斯 採 用 的 電 漿 隱 形 技 術, 這 些 相 當 先 進 的 概 念, 或 需 持 續 研 發 的 議 題, 中 共 已 有 科 研 單 位 進 行 初 步 研 究, 預 期 仍 需 一 段 相 當 長 的 研 發 時 間 鼻 錐 罩 為 位 於 飛 彈 最 前 端 的 結 構, 內 部 容 納 飛 彈 的 眼 睛 - 尋 標 器, 因 此 需 具 備 電 磁 波 穿 透 特 性, 因 此 運 用 上 以 結 構 陶 瓷 材 料 為 主, 如 氧 化 矽 氧 化 鋁 等, 但 對 於 耐 溫 攝 氏 1,500 至 2,000 度 的 鼻 錐 罩 材 料 開 發, 使 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 於 終 端 彈 道 操 作 時, 不 需 減 速 或 使 用 脫 離 式 鼻 錐 保 護 罩, 也 是 中 共 科 研 單 位 著 手 的 課 題 超 合 金 及 MMC 的 運 用 144
中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 / 區 域 拒 止 武 器 開 發 及 相 關 的 材 料 工 程 發 展 鎳 基 鈦 基 超 合 金 及 金 屬 基 複 合 材 料 (MMC), 等 耐 高 溫 輕 質 金 屬 材 料, 配 合 上 述 碳 / 碳 碳 化 矽 燒 蝕 材 料, 可 作 為 飛 行 載 具 耐 高 溫 結 構, 中 共 承 襲 前 蘇 聯 體 系, 對 於 冶 金 工 業 相 當 重 視, 加 上 現 有 大 型 鋼 鐵 工 業, 及 擁 有 全 球 第 一 存 量 的 稀 土 礦 產, 對 於 超 合 金 及 MMC 的 開 發 及 運 用, 已 有 良 好 基 礎, 應 已 達 自 己 自 足 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 對 我 國 衍 生 影 響 中 共 了 解 擁 有 的 核 子 戰 略 能 力 無 法 運 用 於 解 決 台 海 問 題, 中 美 雙 方 現 有 核 武 能 力, 是 在 於 嚇 阻 及 保 證 互 相 毀 滅, 而 不 是 政 治 及 軍 事 問 題 的 可 用 解 決 方 案 而 解 放 軍 持 續 進 行 傳 統 兵 力 的 現 代 化, 籌 設 中 的 主 戰 兵 力, 如 海 軍 的 航 空 母 艦 戰 鬥 群 工 程 ( 內 含 艦 載 機 航 母 中 華 神 盾 級 艦 ) 核 動 力 潛 艦, 空 軍 第 五 代 戰 機 預 警 機 ( 空 警 系 列 ), 及 圖 八 中 共 空 射 衝 壓 飛 彈 展 示 模 型 資 料 來 源 :Jane's Intelligence Solutions 各 式 改 良 型 戰 術 彈 道 飛 彈 巡 弋 飛 彈 等, 猶 如 與 美 國 進 行 資 源 消 耗 戰, 是 不 能 避 免 且 必 需 要 做 的 事, 惟 下 一 次 台 海 危 機, 新 一 代 的 解 放 軍 海 空 兵 力, 預 判 應 仍 無 法 與 美 軍 軍 事 科 技 進 展 抗 衡 但 在 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 的 二 項 目 標 若 能 武 器 系 統 化, 並 投 產 部 署, 足 以 達 到 對 美 軍 進 行 反 介 入 以 成 熟 東 風 二 十 一 中 程 彈 道 飛 彈 系 統 延 伸,10 至 15 年 以 內, 即 2025 年 以 前, 中 共 配 合 海 洋 偵 監 衛 星 北 斗 GPS 衛 星 及 超 地 平 線 雷 達 支 援 系 統 建 置, 應 可 達 到 部 署 及 操 作 有 效 射 程 1,500 至 2,000 公 里 超 長 程 反 艦 彈 道 飛 彈 系 統, 同 期 應 可 完 成 以 衝 壓 引 擎 推 進, 速 度 介 於 2 至 4 馬 赫, 射 程 2,000 公 里 內 的 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈 研 製 至 於 超 燃 推 進 載 具 方 面, 則 因 基 本 工 程 技 術 尚 有 許 多 待 突 破, 實 用 化 的 進 度, 尚 無 法 研 判 中 共 持 續 進 行 改 良 的 M9/11 短 程 戰 術 彈 道 飛 彈, 已 具 終 端 彈 道 機 動 能 力, 加 上 1,000 枚 以 上 的 龐 大 數 量, 已 造 成 我 防 空 單 位 愛 國 者 二 型 飛 彈 (PAC2), 及 將 要 部 署 愛 國 者 三 型 (PAC3), 與 天 弓 三 型 飛 彈 系 統, 面 臨 沉 重 的 壓 力 及 挑 戰 而 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 所 發 展 的 相 關 技 術, 運 用 於 現 有 武 器 系 統 的 提 升, 或 轉 用 作 為 對 我 國 實 質 威 嚇 的 武 力, 如 高 超 音 速 推 進 巡 弋 飛 彈 取 代 次 音 速 巡 弋 飛 彈, 做 為 精 準 打 擊 的 主 力, 實 為 棘 手 的 問 題 大 氣 中 音 速 以 每 秒 335 公 尺 計 算, 飛 越 150 公 里 的 台 灣 海 峽,4 倍 音 速 飛 行 需 112 秒, 6 倍 音 速 需 77 秒, 以 4 倍 音 速 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈 部 署 於 台 海 450 公 里 半 徑 內, 飛 彈 自 升 空 145
到 著 地 約 五 分 半 鐘 的 時 間, 大 大 壓 縮 防 空 單 位 的 可 用 時 間 以 美 軍 已 除 役 的 戰 略 偵 查 機 SR-71 為 例, 因 具 持 續 三 馬 赫 飛 行 能 力, 在 其 服 役 期 曾 遭 超 過 1,000 枚 防 空 飛 彈 攔 截, 無 一 有 效 理 論 上 防 禦 直 線 飛 行 的 4 至 6 馬 赫 的 高 超 音 速 載 具, 前 置 攔 截 距 離 需 800 至 1,000 公 里 8, 才 能 有 時 間 偵 測 研 判 情 資 上 傳 決 策, 再 執 行 實 質 防 禦 結 論 雖 然 彈 道 飛 彈 及 高 超 音 速 巡 弋 飛 彈 的 有 效 彈 頭 酬 載 約 300 至 500 公 斤, 使 用 傳 統 酬 載, 遠 不 及 戰 鬥 機 以 噸 為 計 量 的 載 彈, 但 是 具 極 難 防 禦 到 無 法 防 禦 的 特 性, 已 是 本 世 紀 各 國 重 點 發 展 的 武 器 系 統 美 方 各 智 庫 對 於 中 共 傳 統 戰 略 精 準 打 擊 能 力 的 建 立, 多 認 為 會 重 大 衝 擊 美 國 在 of the People's Republic of China, (Office of the Secretary of Defense 2009) 四 李 伯 彥 譯 稿, 反 制 中 共 攻 船 彈 道 飛 彈, 國 防 譯 粹, 第 三 十 六 卷, 第 二 期 ( 民 國 99 年 6 月 ) 五 平 可 夫, DF21C 中 遠 程 地 地 導 彈 的 改 良 意 圖, 漢 和 防 務 評 論,11 月 號 ( 民 國 98 年 11 月 ), 頁 30-31 六 全 球 即 時 打 擊 系 統 先 期 技 術 開 發 已 數 十 年, 人 民 日 報, 民 國 99 年 6 月 9 日 七 China reveals details of a new ramjetpowered ATGM, Feb. 01, 2008, Jane's Missiles & Rockets. 八 蘇 玉 本, 張 冠 群, 美 國 高 速 巡 弋 飛 彈 發 展 的 回 顧 與 啟 示, 新 新 季 刊,4 月 號 ( 民 國 94 年 4 月 ), 頁 217-236 亞 太 地 區 的 影 響 力, 或 許 有 部 分 推 論 為 言 過 其 實, 但 是 無 可 否 認 的 是, 中 共 正 在 認 真 著 手 進 行 殺 手 鐧 式 方 案, 或 美 國 人 所 說 的 銀 色 子 彈 silver bullet 手 段 其 後 續 發 展 及 影 響, 需 我 國 相 關 單 位 密 切 注 意, 並 預 先 研 議 可 能 對 應 方 案 章 俊 文 先 生, 美 國 凱 斯 西 儲 大 學 ( C a s e Western Reserve University) 工 程 博 士 ; 經 歷 : 中 山 科 學 研 究 院 第 五 研 究 所 副 工 程 師 副 研 究 員 現 任 中 山 科 學 研 究 院 研 究 員 參 考 資 料 一 Evan S. Medeiros et al., A New Direction for China's Defense Industry, (RAND Project Air Force 2005) 二 M a r k S t o k e s, C h i n a ' s E v o l v i n g Conventional Strategic Strike Capability, (Project 2049 Institute, 2009) 三 Annual Report to Congress, Military Power 146