小火箭 | 日本究竟有没有研制洲际弹道导弹的能力？

小火箭出品

本文作者：邢强博士

本文共4651字，39图。预计阅读时间：20分钟。

经过几十年来的发展，日本的商业航天与军用导弹产业已经颇具规模。

在东北亚地区，当朝鲜都已经在2017年11月29日凭借火星-15弹道导弹的高抛弹道的试射展示了其具备洲际弹道导弹研发和制造的能力的时候，放眼四望，在与这片弹道导弹技术最为纷繁复杂、拥核国家最为密集的亚欧大陆对望的日本列岛，是否蛰伏着一股洲际弹道导弹的隐藏势力？日本究竟是否拥有研制洲际弹道导弹的潜力？

归根到底，小火箭在本文，只和大家聊一个问题，那就是：日本究竟有没有研制洲际弹道导弹的能力？

进入上世纪90年代以后，日本的航天技术突飞猛进，但是在运载火箭多次发射失败的阴影中，其技术实力被很多人所低估。

产业

到了21世纪，日本的高精度陀螺仪已经成为了畅销出口产品。就连美国的导弹巨头雷声公司也在采购日本生产的陀螺仪。

日本东芝公司在上世纪80年代开始专攻导弹图像制导的核心技术，开发出了电荷耦合技术。随后，东芝公司进军火箭与导弹产业，开始提供包括地空导弹系统在内的整体解决方案。

上图和上上图为日本东芝公司研制的81式地空导弹和与该系统配套的光学跟踪装置。

再后来，美国的“标准”系列防空反导导弹的新改型上，开始准备大量采用日本技术来升级导引头。

受协议限制，日本早些年无法大张旗鼓地公开发展弹道导弹技术，但是，如果我们仔细探究东芝、川崎重工、三菱重工、三菱电机、日本电气、日产汽车、石川岛播磨重工、富士通、日立、日本油脂工业、光洋精工和日本精工这12家巨型企业的产品链时，会惊奇地发现：日本拥有研制一款洲际弹道导弹的所有技术储备和生产能力。

火箭

2003年5月9日，协调世界时04时29分25秒，一枚M-V固体运载火箭的点火象征着日本也加入了小行星探测国家的行列，成为了世界上第2个发射小行星探测器的国家。而这枚火箭则立刻引起了全世界导弹设计师的注意。

M-V火箭是日本宇宙航空开发机构JAXA组织研发的三级固体运载火箭（可拓展为四级）。该火箭采用运载火箭中少有的倾斜发射的方式进行发射。（采用倾斜发射对外公开的原因是考虑到火箭发射失败的可能，需要尽快让火箭飞到海面上空，尽量减少对发射场的危害。）

这款火箭高30.8米，直径2.5米，发射质量达137.5吨（四级拓展型号为139吨）。

M-V火箭137.5吨的发射质量远远超过美国“和平卫士”洲际弹道导弹的87.75吨。考虑到M-V火箭的发射质量和入轨精度，该火箭拥有改为射程超过1.5万公里，弹头重量超过2吨的洲际弹道导弹的潜力。

上上图为美国和平卫士洲际弹道导弹，上图为一枚和平卫士洲际弹道导弹在一次多弹头打靶试验中，多枚弹头再入大气命中夸贾林环礁预定目标的场景。

有关多弹头，详见小火箭的公号文章《战略导弹多弹头技术的由来与发展》。

2006年9月22日，M-V固体运载火箭进行了最后一次发射后，宣布退役。

但这并不是日本迫于国际压力主动选择放弃拥有快速改为洲际弹道导弹潜力的火箭，而是因为他们有了更好的更具备快速反应能力的新款固体火箭：埃普西隆号。

小火箭不得不被埃普西隆号火箭的固体火箭发动机所吸引！该火箭的第一级采用一台直径达2.5米的固体火箭发动机！

能够研制这种级别的固体火箭发动机的国家全部拥有自己的洲际弹道导弹。

这种推力1580千牛，工作时间可达120秒的火箭发动机是洲际弹道导弹的理想动力。

实际上，埃普西隆火箭的很多技术指标也远远高于普通的商业航天火箭。

比如，普通的商业运载火箭，从发射项目确定到发射，会至少有1个月的时间用于准备。日本M-V火箭时间稍长，为41天。而埃普西隆火箭的准备周期只有6天。而一旦在发射场完成载荷的测试，埃普西隆火箭能够只用150人，在3小时的时间内就能完成发射。

另外，埃普西隆火箭一直在开发的网络遥控技术也已经实现。在紧急情况下，整枚火箭可以不依赖测控大厅，仅用一台能够连接到互联网的笔记本电脑就可以遥控发射。这款导弹，噢不，是火箭，还使用了人工智能自检技术，相关的细节可以在后续和大家一起详细聊。

这些技术都为该火箭改进为洲际弹道导弹提供了可能。

埃普西隆火箭发动机的壳体为超高性能碳纤维-环氧树脂缠绕而成，其喷管则是装有整体喉衬的碳-碳材料制成。发动机整体可由超声波进行无损检测。

这些技术都使得该火箭可以成为一款投掷能力超过2吨，最大射程超过1.2万公里的大型洲际弹道导弹的同时拥有足够的战场环境生存能力和搭载分导式多弹头改进潜力。

体系

要想真正变成洲际弹道导弹的话，这款91吨重，24.41米长的固体运载火箭需要跨过4个门槛。

我们来探究一下，看看日本工程师们是否已经做好了准备。

首先，日本需要掌握再入弹头的防热技术。第二个门槛则是弹头再入大气层的精确测控技术。

实际上，这两项技术日本早已掌握了，而且已经得到了验证。

还记得之前提过的日本在2003年5月9日用M-V固体火箭发射的小行星探测器吧？这是一颗能够在小行星上着陆，然后在小行星上采样，在深空精确变轨后返回地球的探测器。

2005年9月12日，“隼鸟”号小行星探测器抵达25143号小行星糸川的附近，先是定位在距离小行星20公里处，然后移动至7千米的距离上。11月20日，“隼鸟”号第一次尝试登陆小行星，失败。11月25日，“隼鸟”号第二次尝试登陆小行星，成功。

有关小行星探测的技术细节，详见小火箭的公号文章《小火箭讲述人类探索小行星的技术和四个探索过小行星的组织》。

原计划，“隼鸟”号的返回舱会于2007年6月返回地球。但工程师判断其燃料疑似出现了泄露的情况。另外，11块锂电池中，已有4块完全不能工作。推迟3年后，最终，携带小行星土壤样本的返回舱在2010年再入大气层。

2010年6月13日深夜，“隼鸟”号小行星探测器的返回舱成功再入大气，着陆在澳大利亚的乌美拉靶场。

“隼鸟”号在宇宙中旅行了7年，穿越了60亿公里的路程，实现了人类第1次对一颗对地球有威胁的小行星的探测，实现了第1次小行星采样返回（之前美国的星尘号取的是彗星尘埃，这次的隼鸟号是直接挖的小行星土壤）。

按照吉尼斯世界纪录的认定，“隼鸟”号创造了世界上首个从小行星上带回物质的探测器和对最小目标自然天体（糸川小行星全长仅约 500 米）进行着陆的探测器两项世界纪录。

第3个门槛是军用通信系统。毕竟，洲际弹道导弹的作战使用需要大量信息的交汇融合和决策层的加密信号的快速传输。因此，拥有独立的通信卫星是洲际弹道导弹提升作战效能的必经之路。

而这样的卫星，日本也已经拥有了。2008年，日本通过《宇宙基本法》，允许太空开发用于“防卫”目的。2012年，日本国会通过《独立行政法人宇宙航空研究开发机构法》修正案，删除了太空开发活动“限于和平目的”的规定。这为日本发射军用卫星扫除了法律层面的障碍。

2017年1月24日，日本首颗军用通信卫星DSN-2由H-2A运载火箭在鹿儿岛发射后，精确入轨。DSN-2军用通信卫星由DSN公司研制，因此被冠以这个名字。实际上，该卫星还有一个别称“Kirameki-2”，也就是“煌-2”。

对于日本来说，这颗卫星具有划时代的意义：这是日本防卫省拥有的第一颗军用通信卫星，彻底结束了之前日本防卫省需要借用民用通信卫星进行卫星军事通信的历史。

这颗由日本三菱公司研制的卫星基于DS2000总线，工作在X波段，具有大容量和高速度的特点，将大幅提升日本海陆空自卫队的通信能力。该星的预期服役寿命为15年。（也就是说，在15年之内，如果东北亚地区爆发相关战事的话，这颗卫星将承担重要的军事通信任务。）

另外，不要被日本的这颗“煌-2”卫星的编号迷惑了。其实这是日本军事通信卫星的首星。第2颗卫星“煌-1”卫星预计在2018年发射升空。

鉴于H-II火箭的成功率、发射密度等考虑，“煌-1”卫星最好的选择是由阿丽亚娜-5型火箭来进行发射。

第3颗卫星“煌-3”则预计会在2020年升空。另外，还有一份持续到2031年3月的军用通信卫星的升级计划。

第4个门槛是导航系统。如果把目光聚焦在技术本身的话，我们发现，仅仅能够将一定重量的弹头投掷到8000公里以外的导弹就称作洲际弹道导弹的说法，在现代有些牵强了。

真正意义上的洲际弹道导弹不仅应该有强大的投掷能力，还应该有足够的打击精度。

这就需要拥有洲际弹道导弹的国家努力去开发属于自己的高精度惯性导航设备和卫星导航系统。

在美国、中国和俄罗斯分别拥有GPS、北斗和格洛纳斯卫星导航系统的背景下，日本有哪些动作呢？

2017年8月19日14时29分，一枚H-2A运载火箭将“引路”３号卫星送入预定轨道。

日本“引路”系列卫星属于准天顶卫星系统，包括多颗轨道周期相同的地球同步轨道卫星，分布在多个轨道面上，在任何时刻，都会有一颗卫星能够完整覆盖整个日本。

2010年，“引路”1号卫星成功入轨，2017年6月1日，“引路”2号发射成功。日本的初步计划是在2018年时构建一个拥有４颗卫星的卫星导航系统，在2023年时，拥有一个由７颗卫星组成的可堪使用的导航星座。

准天顶卫星系统整个项目，其实从2002年开始就在运作了。当时由日本政府牵头，由先进空间商业公司作为主承包商，然后由日立、三菱商事、三菱电机、日本电气、伊藤忠商事、丰田汽车等59家企业来参与。

后来，由于资金量实在太庞大了，2007年，日本专门成立了卫星定位研究与应用中心来统一协调。这个看起来像是民间组织的机构实际上是日本文部科学省、防务省、国土交通省和总务省4大部门联手成立的。

这些星座的短期目标是提高日本应用美国GPS导航系统的用户体验，中期目标是在功能方面实现拓展，远期目标则是在未来逐步摆脱对GPS的依赖。

弹道

熟悉小火箭的好友们知道，既然聊到了这里，就一定会到了小火箭的弹道计算时间了。

如果让日本的埃普西隆号运载火箭在今晚就改造成洲际弹道导弹来向北美实施打击的话，会是怎样的效果呢？

埃普西隆号弹道导弹发射升空。

考虑到阿拉斯加的反导拦截弹，除了传统的过北极上空的打发之外，日本埃普西隆号弹道导弹还有横跨太平洋的方案可以使用。

为了避免引起北美方面的误会，小火箭对弹道参数进行了相关处理，弹头以人烟稀少地区为目标再入了。

最终，埃普西隆号弹道导弹的投掷能力得到了验证，其落点距离发射点分别为8805.6公里和9036.5公里的两条弹道足以证明埃普西隆号的洲际投掷能力。

而且，小火箭之所以设计这两条弹道，是因为弹头可以分别被声明为发射太阳同步轨道卫星和带一定倾角的近地轨道卫星所坠落的整流罩残骸。在验证相关技术的同时，尽量少刺激到周边国家。

结束语

在能够进行冷静分析和拥有全球视野的好友的鼓励下，小火箭顶住有可能引来疯狂回应的压力和风险，在本文探讨了日本拥有洲际弹道导弹的潜力。

上图这张日本运载火箭发射时的摄影，预示着今后日本自主研发的洲际弹道导弹夜间发射时的场景。

通过分析可知，日本能够在较短的时间内通过现有的固体火箭型号改造出性能出众的洲际弹道导弹，而且能够对此类弹道导弹进行量产。长远来看，日本还拥有升级改进的潜力，以便使这样的洲际弹道导弹拥有更高的作战效能。

后续内容，小火箭将努力和大家一起分析，日本在这几十年来是如何积累出这些技术的。

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