成大雙節火箭上周發射測試兩關鍵技術 卻因受強風影響失敗

成大航太中心上周在屏東發射雙節火箭，根據國家太空中心發布消息指出，這是國內學界首次成功發射第1節1500公斤級與第2節300公斤級的兩節火箭，國內媒體根據太空中心的發布報導「成大順利完成氣動力脫節和高空點火兩項關鍵技術測試」。但據了解，其實當天兩項技術都未能成功。

成大團隊昨天在學校網站首頁發出消息，指出受到強勁東北季風影響，兩項關鍵測試在高空中都未能啟動，但雖然失敗，仍有部分成果，失敗經驗也可以做為日後改進參考。而「太空中心發布的時間較早，才會有所誤差」。

據了解，國家太空中心當天發出的新聞稿中指出「國科會位於屏東縣牡丹鄉旭海村的短期科研火箭發射場域，於今日（111年11月8日）上午6時47分，由成功大學成功發射1500公斤推力等級及300公斤推力等級之兩節式混合火箭」，但新聞稿中並沒有詳細說明這項發射主要測試的兩項技術，包括兩節火箭脫節、與第二節火箭點火是否順利完成。

而負責發射工作的成大航太系講座教授趙怡欽在發射當天，因為相關的數據尚未回收，無法確定兩項測試是否成功，當時他對媒體表示，「2019年曾試射過1次，這次發射很接近目標，雖因風大採低角度發射，導致飛行高度不如預期，但第1節火箭有在預設內的13秒左右掉下來，第2節火箭可能沒達預設的30秒，不過從第1節火箭脫落的形狀來看，第2節火箭應該也有順利脫節與點火。此次火箭發射目的是為驗證高空點火、高空脫節，整體算成功」。

但是成大航太中心昨天在學校網站首頁發出消息表示，發射當天東北季風強勁，飛行資料顯示第一節1500公斤級推力火箭發動機點火離架與運作正常，但火箭達1500公尺高空時，突遇風速接近 20m/s東北轉西的變向高空氣流，造成火箭穩定尾翼受損，火箭姿態突然大幅改變，造成兩節火箭未依律訂時間即提前脫開，箭上電腦啟動安全機制停止後續一切指令與動作，包括第二節300公斤級推力火箭空中點火，因此兩項測試都未能成功完成。

中心並指出，由於在發射的同時，成大物理系教授陳炳志領導的探空氣球團隊，也在火箭飛試實驗前後執行氣球施放，量測高空風場，證實在該高度的風場有強烈變化，風場量測結果也協助確認本次問題之所在。

趙怡欽表示，此次飛試火箭本體設計上具有多項特色，其中最主要為兩節式火箭氣動力脫節機構驗證，與第二節 300 公斤級推力混合火箭空中點火測試，兩節式火箭設計主要的優點為第一節推進劑耗盡時，氧化劑儲存槽及發動機本身就不再具備功能性，只會徒增火箭的重量並拖慢後續加速過程。藉由脫節設計減輕自身重量，將可較單一大型火箭獲得更高的速度與高度。然而脫節機構的設計將使得整個火箭製造與操作變得更加複雜，這也是此次飛式任務測試的重點項目之一，可惜未能完全成功。

趙怡欽表示，此次成大兩節式混合火箭成功發射，仍得到幾項主要成果，包括：

（1）成大自主發展混合式火箭系列，由單節火箭進展到雙節火箭，完成相關關鍵零組件與技術研發，並成功發射驗證。

（2）1500公斤推力等級混合火箭符合設計規格正常運作，確實掌握推力放大原則。

（3）箭上兩項科學酬載「INS/GNSS及時軌跡追蹤」與「緊湊閃爍體陣列探測器」，全程收取訊號資料與追蹤火箭高動態姿態軌跡，成功驗證其功效與性能。

他表示，此次飛行試驗得到的結果、經驗與缺失都將做為下一支全型火箭改善與精進的基礎依據，並感謝國家實驗研究院國家太空中心提供之短期科研探空火箭發射場域與「前瞻混合火箭計畫」在經費上的支持。