中日太空之爭之前世今生（中）發展期--欲速而不達

橋本隆則/文

作者按：日本發射衛星偷步搶得先機，在之后的宇宙開發中曾經有過一段大躍進時期，但因宇宙開發的攤子鋪的過大，終于遭遇連續失敗，最后痛定思痛包括引進中國火箭人才，統合各種國內技術力量，日本終于走出低谷。   日本在發射了第一顆大米衛星以后，雖然重量輕體積小壽命短，但是也是一件振奮國家的大事，就像日本女足奪得世界杯以后，觀衆一下子從300人升到15000人那樣，整個日本社會對重振日本國的國家威望，以及提升日本國民的精神都給予很高的期待。記得當時大阪所有的商店街都挂有日本第一顆衛星的模型，特別是那些制作兒童玩具的公司把第一顆衛星的模型很快推向市場，狠狠地大賺一筆，而電視台在問起當時小學生的理想時，很多小學生說要成爲宇航員或者火箭的專家。日本的衛星熱也推動了整個産業的大發展，如原來軍工企業的三菱重工，石川播磨，日立制作所等公司也紛紛地進行立項，建立宇宙開發部門，以民間開發推進日本的宇宙工業的發展。

  

日本火箭發射現場

   而同時代的中國航天業處于一個艱難的時期，因爲文革的影響在1970年以后，航天工業領域的后備力量嚴重不足，航天相關的工廠技術滑坡，工廠內的工藝被荒廢，甚至有的工廠關鍵圖紙缺失，陀螺儀的失靈，這樣造成火箭的多次試射失敗，包括七十年代中期回收式衛星的失敗等等原因都在于此。同時中國的航天事業受政治影響比較大，包括當時的航天軍工負責人張愛萍在內都受到了來自各方面的壓力，雖然成功地繼續了返回式的衛星發射，但還是因爲政治原因整個遠程運載火箭等項目被足足推遲了兩年多進行。

  中國的停滯不前使得日本看到了完全趕超中國的希望，雖然日本宇宙開發很少有軍方的背景，可是日本的軍工企業的強大實際上彌補了軍事開發的空白。日本工業有個不好的慣例，每當一個新項目開發投資時，各個企業都會一哄而上，如錄像機VHS,以及液晶電視開發都是最初全民投入，經過殘酷的優勝劣汰剩下的才是真正的火種。日本宇宙開發業是如此，日本宇宙研究所的固體火箭最早登場，一系列的M3型火箭發射成功以后，安全性以及可靠性的優異性使得日本宇宙研究所在日本確立龍頭老大的地位，但是這種火箭有個致命的弱點就是推力太小，直徑只有1.4米粗，相當于現在的愛國者導彈，適用于小型衛星發射與初級探空科學活動，因此比較大型的衛星以及航天器就不能對應，而隨著日本70-80年代的高度經濟成長，日本需要更大型的上商業用途，這樣官民合作形式的另一個火箭制造商日本宇宙開發事業團登場，剛開始想自己開發，因爲技術原因就像現在韓國那樣，第一節火箭發動機用美國産，第二節用日本開發的液體火箭，這樣日美合資火箭安全上天。嘗到甜頭的日本方面在隨后加緊與美國的技術合作，在從美國購買同步衛星—向日葵時，要求與美國進行技術合作，獲得美國大型火箭的技術，這樣日本的火箭技術走上了軌道。連續的火箭發射成功使得日本全國上下飄飄然，在亞洲航天技術是第一的感覺，大有超中趕美的感覺。

   爲了達到這個目標日本加緊了各種火箭的研發，攤子越鋪越大，步子也越買越大，最后日本走出了關鍵的一步，抛開美國技術完全走日本自己的道路，就是在研制H-2型火箭時，不采用美國的發動機的第一節火箭，完全用日本的LE-7型火箭發動機，但是這個計劃開始就遭到很多問題，不是漏燃料，就是設計出問題，整個計劃的完成比預計多花了近兩年多的時間。因此H-1型在發射完成以后，日本近兩年時間沒有再發射任何火箭。直到1994年才發射第一枚H-2型火箭。同時日本固體火箭研究也困難重重，日本宇宙科學研究所的火星探測計劃也延后了2-3年才正式開始施行。從1996年開始日本H-2型火箭火箭連續發射失敗，不能把衛星送入預定的軌道，甚至日本的間諜衛星的發射也在遭到了前所未有的失敗，一方面的商業發射的失敗與另一方面的科學探空（火星探測）也遭到了挫折，火箭上天后馬上爆炸。整個日本的宇宙開發遭遇了前所未有的低谷期，那些大躍進式的宇宙開發計劃被重新評估，日本宇宙的發展要走向何方？



日本第一枚火箭發射紀念地



日本H-2A火箭發射

   終于日本把眼光放到了中國在2000年之前，中國的航天在經曆了國內一系列的動蕩以后在80年代初終于走上了正軌。中國的走的路線與美國比較相近，在發展軍事性的運載工具同時大力發商業性的火箭技術，特別是1983年以后中國火箭工業的軍轉民的步伐很快，利用火箭發射價格的低廉，以及當時與美國的關系密切，進一步提高了火箭的穩定性與安全性。很多人問中國火箭是蘇聯技術開始發展，怎麽與美國合作這麽順利。其實蘇美的火箭技術都是從納粹德國技術而來，所以都有一個一脈性。同時中國第一代火箭專家中也有很多留美專家，因此與美國的溝通沒有很大問題。中國與美國的火箭技術合作直到1993年底爲止一直進行，雖然其間中方有個小躍進，密集發射海外衛星，造成包括澳星在內的長征火箭發射失敗。但是與美國的技術合作使得中國火箭的整體穩定有了很大提高，包括中美研究澳星失敗會議記錄（此在以后美國參議院聽證會成爲中國技術竊取證據）都是中國爲下一個發展打下了技術。

雖然中國因財力等原因沒有在80-90年大量投入開發資金，但是整個發展都是有目共睹，于是日本特地派專家來到北京進行技術交流，以及通過一切手段挖中國航天方面的技術人才，據我知道1998-2001年日本出高價聘用中國的火箭技術專家要找出日本火箭連續失敗的原因。包括總控制專家，材料專家以及火箭發動機專家。之后日本修改了整個宇宙開發大綱，把原來日本宇宙大躍進的各個分散力量：宇宙科學研究所，宇宙開發事業團以及航空宇宙技術研究所全部統合成一個宇宙航空研究開發機構。自此日本宇宙開發從大躍進式的欲速而不達失敗中站了起來，用日本精湛技術開發出H-2A型火箭，這種火箭除去一次失敗以外，次次成功成爲世界火箭市場的一顆亮麗明星。請看《日中太空之爭（下）--展望明天》

1955∼1969年：開始階段

日本航天計劃始于1955年，首先在東京大學工業科學研究所開始研制探空火箭。1964年，東京大學成立了日本宇宙與航空科學研究所（ISAS），1981年改稱日本宇航科學研究所。1966年∼1969年期間，ISAS在嘗試發射日本第一顆衛星過程中，經曆了4次失敗。

這導致1969年10月1日成立日本國家宇宙開發事業團（NASDA）。從此NASDA開始成爲日本開發太空能力的主導機構。也是在1969年，日本與美國簽訂了一份協議，允許向日本轉讓美國運載火箭的不保密技術。但該協議有些條款，禁止日本再出口火箭技術，因而阻止了日本在國際發射服務市場占有一席之地。

1970年代：第一步，采購美國技術

1970年代，日本追求從美國公司采購運載火箭技術的戰略。同樣地，他們也與美國公司組成團隊獲得開發其衛星通信系統的能力。

1970年2月，ISAS成功發射了日本的第一顆人造地球衛星大隅號（OHSUMI）。同年，NASDA開始研制N-1運載火箭。N-1運載火箭是麥克唐納•道格拉斯公司研制的德爾他火箭的升級版。美國公司提供技術援助，發放産品許可證，或是直接提供運載火箭上的幾乎所有硬件産品。1975年9月，日本首次用N-1火箭發射衛星，其地球同步轉移軌道的運載能力僅爲260kg。1976年，NASDA開始研制N-2火箭，其地球同步轉移軌道的運載能力也僅爲715kg，而且其零部件仍主要來源于美國供應商。

1970年代期間，日本發射的通信衛星中，日本公司的貢獻是有限的。例如，在1978年發射的第一顆通信衛星（CS）中，日本零部件僅占24%，其余的部件均來自福特航空航天通信公司（現在的勞拉空間系統公司）。

1977年發射的工程試驗衛星-Ⅱ（ETS-Ⅱ）中有日本的零部件40%，1978年發射的廣播衛星（BS）中，僅有15%的日本零部件。

因此，1970年代，日本在提高其航天能力方面不得不大量依靠美國供應商。1980年代這種情況開始有所轉變。

1980年代：增強自主開發能力

1980年代，日本航天活動主要是研制H系列運載火箭。N-1和N-2火箭有限的承載能力不能勝任發射大多數應用衛星。針對這種情況，1981年開始研制H-1火箭，1986年首次發射。H-1運載火箭可將1100kg重的衛星發送到地球同步轉移軌道。H-1火箭的發射顯示出日本航天工業的能力邁出了重要的一步。盡管H-1火箭可用于發射日本大型衛星，但由于它含有美國技術，因此，日本在國際發射市場的競爭中仍然受到限制。

爲滿足更大承載能力的需要，並在國際發射服務市場參與競爭，1986年日本開始研制H-2火箭（簡稱H-2）。它是日本完全依靠自己的技術獨立研制的大型運載火箭，能把4000kg的衛星送入地球同步轉移軌道。發射H-2的計劃推遲了兩年，1994年2月才首次發射。

1980年代，日本也提高了本國通信衛星的開發能力。1981年發射的工程試驗衛星-Ⅳ（ETS-Ⅳ）是日本自主研制的第一顆通信衛星（comsat）。但是，ETS衛星系列是爲了進行技術上的驗證和測試，而不能提供運營服務。日本實用型衛星發展較遲緩。

日本東芝公司在向美國通用電氣公司（其航空航天分部已並入現在的洛馬公司）取經學習廣播衛星（BS）系列中也未修成正果。BS-2衛星上的日本零部件僅增加到30%。1984年發射的BS-2A是對直接入戶電視廣播衛星的第一次實際演示。但是，3個月之內，3個轉發器中損壞了2個，直到1986年發射BS-2B衛星才提供全方位的服務。

1980年代末，日本國內通信衛星市場的政策發生了變化。1989年前，日本國內通信衛星市場由日本供應商所壟斷，以此來提高日本衛星通信的能力。1989年，日本國會取消了國內通信衛星市場的限制，在平等基礎上爲非日本供應商打開了實用型衛星的競爭局面。

1980年代日本研制和發射了第一顆遙感衛星——海洋觀測衛星-1（MOS-1），MOS-1于1987年用N-2火箭發射，設計壽命2年，實際在軌運行9年。

1990∼2003年：欲速不達，事故頻發

1990∼2003年，日本自主研制了H-2、H-2A火箭、“國際空間站”日本試驗艙，且啓動了日本偵察衛星計劃。但從1994年開始，一連串的衛星和運載火箭發射失敗卻影響了日本衛星和火箭的發展步伐。

1993年12月，日本地球資源衛星（JERS）上的短波紅外（SWIR）遙感器由于致冷器故障導致其功能失靈。1994年8月，H-2火箭第二次發射，將ETS-6衛星送入大橢圓地球同步轉移軌道，但是因ETS-6衛星上的雙組元遠地點發動機故障而未進入預定的地球靜止軌道。1996年8月先進地球觀測衛星-1（ADEOS-1）在發射入軌10個月后由于太陽電池陣故障而失去工作能力。2002年12月發射的ADEOS-2衛星，也由于“未知的異常”原因，于2003年10月與地面失去聯系。

這種失敗的陰云擴展到H-2火箭。1998年2月，H-2火箭未能把通信廣播工程試驗衛星（COMETS）送入地球同步轉移軌道。1999年11月H-2火箭再次發射失敗，損失了一顆多功能運輸衛星（MTSAT）。H-2火箭連續發射失敗，不僅造成重大經濟損失，更重要的是毀損了日本在商業衛星發射市場中的聲譽。1999年12月，日本決定取消H-2火箭剩下的最后一次發射，並延期向市場推介H-2A火箭。

H-2A首次發射是在2001年8月，並獲得成功。它的第2次發射是在2002年2月，取得部分成功。緊接著日本H-2A火箭又有兩次成功的發射：2002年12月的ADEOS-2衛星和2003年3月一箭雙星發射的頭兩顆軍用偵察衛星。但在2003年11月，H-2A火箭搭載第二對偵察衛星發射時，大約10分鍾后火箭出現故障，星箭自毀。這次失敗導致H-2A發射中止。

不僅NASDA的計劃頻頻出現問題，ISAS和日本國家航空航天實驗室（NAL）也屢遭挫折。1995年2月，高超音速飛行試驗器（HYFLEX）在海上回收失敗。HYFLEX主要收集高超音速數據以支持HOPE-X可重複使用航天飛機的設計。2000年8月，日本決定終止HOPE-X的研制。2000年2月ISAS的M-5火箭在發射天文衛星“Astro”時遭遇失敗，直到2003年5月才恢複發射。2003年12月，日本首次發射火星探測器“希望號”，在遠程遙控修複作業仍告無效之后，ISAS決定放棄其進入火星軌道的嘗試，此次火星探測計劃以失敗告終。

日本航天計劃失敗的原因很多，涉及的領域很廣。其中包括遙感致冷器、遠地點發動機，太陽電池陣和通信衛星的失效以及低溫一級和二級發動機、固體火箭發動機等故障。但還未發現因爲一個共同的技術問題導致重複的失敗。這些問題的多樣性表明，日本航天計劃的失敗不是由于設計上的缺陷，而是普遍缺乏嚴格精準的測試、質量控制和質量保證。

回覆 idf304 的文章

呵呵，必須得承認，日本的微電子技術，智能化技術都sahib世界一流。。日本畢竟是發達國家，值得中國學習的地方多拉去。。H2系列火箭的技術比正在研發的長征5好多指標都先進。。但火箭不是大就好，越先進越好，關鍵看要完成什麽任務，要看實用不？要看可靠不？花里胡哨的不實際也沒有更多太大的意義。。。
中日在航天領域，我覺得是各有所長吧


   
    1.第一顆人造衛星
   
    日本
    衛星名稱 大隅號
    發射日期 1970.2.11
    衛星質量/千克 9.4
    軌道高度/千米 339/5138
    軌道傾角/度 31.07
    運行周期/分鍾 144.2
    運載火箭 蘭達-4S-5 Lambda-S-5
    發射目的 試驗火箭級間分離和第4級入軌性能
   
    中國
   
    衛星名稱 東方紅一號
    發射日期 1970.4.24
    衛星質量/千克 173
    軌道高度/千米 441/2368
    軌道傾角/度 68.44
    運行周期/分鍾 144.2
    運載火箭 長征一號 LM-1
    發射目的 探測空間環境，軌道測控，播送東方紅樂曲
   
    2.發射衛星數
   
    日本:自1970年至2000年底，共發射各種衛星約70顆，數量僅居美、俄之后
    中國:至今已成功研制並發射60多顆人造地球衛星
   
    3.火箭發射成功率
    中國89.9%;日本的76.9%
   
   
    4.運載火箭
   
    日本:H系列火箭
    中國:長征系列火箭
   
    日本月球探測衛星的運載火箭選用“H2A”.“H2A”使用液氫和液氧做燃料的兩級火箭，並有兩枚使用固體燃料的助推器及4枚小型助推火箭，全長57米，有效載荷爲4.6噸.
   
    “H2A”六次發射除了第一次發射失敗其他都成功,發射成功率達到83%
   
    中國月球探測衛星的運載火箭選用長征3號甲.長征三號甲運載火箭是三級液體捆綁式運載,火箭的GTO運載能力爲2.65噸，全長52.5米，
   
    長征三號甲運載火箭的所有六次發射完全成功，發射成功率達到100%
   
    5.航天發射中心
   
    日本:鹿兒島航天發射中心和種子島航天發射中心
   
    中國:酒泉航天發射中心、西昌航天發射中心、太原航天發射中心
   
    6.衛星技術
   
    日本在氣象衛星和大型通信衛星的制造技術上領先
    中國的優勢在于返回式遙感衛星和地球資源衛星
   
    7.載人飛船
   
    中國6艘,並兩次成功將人送入太空
   
    日本0艘。不過日本利用與其它發達國家進行載人航天方面的國際合作，已將5人送入太空
   
    8.遠景
   
    日本:20年實現載人航天飛行，30年內開發的5馬赫極超音速飛機投入飛行。到2025年日本建成可供人停留的國際月球基地.
   
    中國:在突破載人航天的基礎上,發射短期有人照料的空間實驗室，建成完整配套的空間工程系統。建立永久性空間試驗室，建成中國的空間工程系統，航天員和科學家可以來往于地球與空間站。
   
    9.航天投入
   
    中國航天目前年投入經費約二十億元人民幣
   
    日本航天近15年投入經費約4667億日元,折合人民幣約280億元，是中國的十多倍。
   
    中國的航天技術需然占有一定優勢，但日本的航天技術也不容小視，中日在航天領域上可能長期處于對手狀態。中國要想在航天領域上把日本甩開，應該在資金投入和國際合作上加大力度。尤其是資金投入，據報道，我國一年公款吃喝至少在2000億元以上，而航天投入卻僅僅20個億，對任何中國人來說都是一個諷刺。國際合作上應該堅持以我爲主，爭取外援爲輔。

呵呵謝謝分享