2024/01/09 中國載具飛越台灣上空 FAQ

註：原文基於 LM-3BE，後加入 LM-2C 之內容。本次發射載具為 LM-2C。

事實資料

基本資料

發射場：西昌發射場，距離台灣約 1900 至 2000 公里
載具型號：LM-2C

中共發射長征系列運載火箭航線示意圖

LM-2C Series Launch Vehicle User’s Manual

Events	Two-stage LM-2C Flight Time (s)	LM-2C/CTS Flight Time (s)
Liftoff	0.000	0.000
Pitch Over	10.000	10.000
Stage-1 Shutdown	120.270	120.270
Stage-1/Stage-2 Separation	121.770	121.770
Fairing Jettisoning	231.670	231.670
Stage-2 Main Engine Shutdown	305.770	301.184
Stage-2 Vernier Engine Shutdown	566.234	613.333
Stage-2/CTS Separation	–	616.333
CTS Solid Rocket Motor Ignition	–	2888.347
Beginning of Terminal Velocity	–	2928.347
Adjustment	–	–
SC/LV Separation	569.234	3013.347
CTS Deorbit	–	3213.347

Table 3-1 LM-2C Flight Sequence

Event	Relative Velocity (m/s)	Flight Altitude (km)	Ground Distance (km)	Ballistic Inclination (°)	SC projection Latitude (°)	SC projection Longitude (°)
Liftoff	0.2	1.452	0	90	38.661	111.608
Stage-1 Shutdown	2035.853	47.052	61.755	22.765	38.106	111.633
Stage-1/Stage-2 Separation	2043.777	48.257	64.549	22.403	38.081	111.635
Fairing Jettisoning	3698.167	117.618	352.768	4.263	35.49	111.729
Stage-2 Main Engine Shutdown	6379.424	146.895	679.624	-2.54	32.551	111.813
Stage-2 Vernier Engine Shutdown	7917.684	181.142	2825.723	-25.629	13.252	112.076
Stage-2/CTS Separation	7918.657	181.104	2848.8	-25.829	13.045	112.077
CTS SRM Ignition	7402.7	637.804	18860.013	-173.727	-44.22	-80.123
Terminal Velocity Adjustment Ending	7512.356	639.455	18971.228	-177.295	-41.78	-80.001
SC/LV Separation	7520.725	637.611	18983.402	177.366	-36.557	-79.808

Table 3-2 Characteristic Parameters of Typical Trajectory

LM-3A Series Launch Vehicle User’s Manual

Figure 2-12 LM-3A/3B/3C Separation Events

Table 3-7 LM-3BE Typical Flight Sequence

Table 3-8 LM-3BE Characteristic Parameters of Typical Trajectory

Figure 3-18a LM-3BE Load Factor & Velocity vs. Flight Time. Figure 3-18b LM-3BE Altitude & Mach vs. Flight Time.

備註：以下皆以 LM-2C 與 LM-3BE 從西昌發射為範例。

FAQ

Q: 台灣政府或國防部有辦法區分衛星載具或火箭飛彈嗎？

保證有辦法，而且保證即時可以分辨，因為我們有鋪路爪雷達。實務上想要即時算出一個飛行物體的墜落點會使用 Instantaneous Impact Point (IIP) 或 Drag Impact Point 來計算，IIP 只需要物體的即時位置 (LLA) 與速度 (NED Velocity) 即可即時算出估計落點。而從西昌發射的衛星載具與火箭飛彈的速度到滑行段的時候是截然不同的，這在 IIP 結果會很明顯的不同。

Q: 中國的衛星載具是什麼？什麼是第一節？第二節？第三節？

以 LM-2C 為例：

以 LM-3BE 為例，下圖分別是助推器 (Booster)，第一節分離，整流罩分離，第二節分離，第三節分離：

運輸載具會有不同的節數來提供足夠的推力來讓酬載進入預定的軌道。

Q: 飛過台灣有什麼東西可能砸在台灣本土？

大的東西：

LM-2C: 基本上助推器，第一節，整流罩是不可能掉在台灣本土的。第二節要失控才有很低的機率掉在台灣上空 (參考下方簡略計算方式)。

LM-3BE: 基本上助推器，第一節，整流罩，第二節是不可能掉在台灣本土的 (參照下個 Q)。第三節要失控才有很低的機率掉在台灣上空 (參考下方簡略計算方式)。

小的東西：

小垃圾在實務上會直接忽略不計…而且小垃圾會在 160 km 高的地方沿著切線方向用 8 馬赫的速度噴出去。

Q: 中國的運載火箭飛越台灣上空，是怎麼樣飛越台灣？

LM-2C 根據圖表是在 Stage-2 Main Engine Shutdown 開始滑行後，高度介於 146.895 km 至 181.142 km 間，速度為 6300 m/s 至 7918 m/s 之間。

根據 LM-3BE Typical Flight Sequence，中國衛星載具經過台灣上空的時後，是在 S-2/S-3 Separation/S-3 First Start (第二節第三節脫節/第三結第一段點火) 之後，秒數為 T+345s 之後至 T-628.6 之間，根據 nominal trajectory，海拔高度為 169.5 km 至 178.8 km 高之間 (區分地球與太空的卡門線為 100 km 高)。

Nominal Trajectory of LM-3BE. Compare With Commercial Airplane and Kármán line.

Nominal Trajectory of LM-3BE. Top-down View.

Q: 中國的運載火箭會不會突然轉向往下砸在台灣土地上？

基本上沒有可能，我們必須要考慮到強大的慣性，前兩節火箭已經把整個載具的速度推到 8 馬赫，目前世界上沒有任何一個國家能在 8 馬赫的時候讓一個物體轉向 90 度向下墜落。

未提供說明。 — 慣性會讓物體往前以拋物線飛出 (圓形黃色的是飛行物體，底下三角形是台灣本島)。

Q: 中國的運載火箭飛越台灣上空，會不會砸到台灣？

在沒有故障或失控的情況下，理論上不會砸東西在臺灣。第一節跟第二節脫節的時候都在中國境內。

Q: 整流罩或第二節脫節失敗的話不會拋物線砸到台灣嗎！？

(LM-2C 的話假設為整流罩，速度 3698 m/s，高度 117 km，地面距離 352 km，距離會更短
)

以 LM-3BE 假設一個情況：第二節脫節失敗造成第二節以拋物線向前飛，假設第二節為球體，忽略氣動力，忽略各式各樣的參數跟滾轉造成的問題，只考慮最簡單的情況的話，那這個問題就會變成下面這樣：

一個高度在 170 km 高，速度為 8 馬赫的球體，在平行於地面的狀態 (已經 pitch down 了) 下拋射出去，可以向前飛多遠？

帶入公式計算：

# Constants
speed_of_sound_m_s = 343  # Speed of sound at sea level in m/s
mach_speed = 8  # Mach 8
gravity = 9.81  # Acceleration due to gravity in m/s^2
height = 170000  # Height in meters (170 km)

# Convert Mach 8 to m/s
horizontal_velocity = mach_speed * speed_of_sound_m_s

# Calculate time of fall
# s = 1/2 * g * t^2
# t^2 = 2s / g
# t = sqrt(2s / g)
fall_time = (2 * height / gravity) ** 0.5

# Calculate horizontal distance
horizontal_distance = horizontal_velocity * fall_time
horizontal_distance  # in meters

# Constants

speed_of_sound_m_s = 343 # Speed of sound at sea level in m/s

mach_speed = 8 # Mach 8

gravity = 9.81 # Acceleration due to gravity in m/s^2

height = 170000 # Height in meters (170 km)

# Convert Mach 8 to m/s

horizontal_velocity = mach_speed * speed_of_sound_m_s

# Calculate time of fall

# s = 1/2 * g * t^2

# t^2 = 2s / g

# t = sqrt(2s / g)

fall_time = (2 * height / gravity) ** 0.5

# Calculate horizontal distance

horizontal_distance = horizontal_velocity * fall_time

horizontal_distance # in meters

最後的 horizontal distance 會是 511 公里遠。請注意這是非常粗略的上界，因為實際算的時候要考慮到，失控的載具滾轉造成的 drag force，高空中 8 馬赫跟低空的速度會不同，空氣動力的問題，還有大氣造成的阻力之類的，這會讓這個距離短非常非常非常多。

我們接著以上界計算可能的最遠落點，根據 nominal trajectory 脫節時 ground distance 是 825 公里，加上最差上界 511 公里後，距離是 1336 公里，約略在江西境內。

Q: 第三節在飛越台灣上空的時候，不會像波音飛機一樣，掉下一片機門砸到台灣本土嗎！？

確實有可能，但是微乎其微。實務分析會把整個載具模型化，大片的會加以模擬，請參考 14 CFR § 417.211 – Debris analysis 以及 Flight Safety Analysis Handbook (Figure 4-9. Bivariate Normal Distrubution for Impact Uncertainty and the Area at Risk)。

Q: 照你這樣說，還是沒有排除掉東西掉下來的可能啊！

恩，沒錯，所以政府才要發送細胞簡訊提醒國人注意掉落物，雖然我們現在知道他在 160 km 高而且有 8 馬赫的慣性，還有很多空氣動力的東西要考慮。

國家級警報

[防空警報]中國於15:04發射衛星，已飛越南部上空，請民眾注意安全。若發現不明物體，通報警消人員處理。[Air raid Alert] Launch vehicle fly over Taiwan airspace,be aware. 國防部(MND)02-27355979 (國防部更正)
01 月 09 日 15 時 17 分發佈衛星飛越台灣上空，持續時間至 01 月 09 日 15 時 22 分；影響區域如下圖

Q: 中國發射商用衛星載具，台灣政府不會提前知道嗎？中國都提前規劃好發射日期了！？

世界上任何一個正常的國家，在要發射任何東西上空中之前，都會發布 NOTAM 來警示週邊地區的國家。中國呢，他有自己的玩法，~~因此他不會發布 NOTAM 來警告周圍的國家~~，他只發布上升段第一節第二節 (或整流罩) 墜落處的 NOTAM，而不會發布發射區的 NOTAM：

A0034/24 NOTAMN
Q) ZPKM/QRDCA/IV/BO/W/000/999/2647N10712E015
A) ZPKM B) 2401090651 C) 2401090752
E) A TEMPORARY DANGER AREA ESTABLISHED BOUNDED
BY:N263500E1072300-N264300E1065700-N265900E1070200-N265100E1072900
BACK TO START. VERTICAL LIMITS:SFC-UNL.
F) SFC G) UNL

A0035/24 NOTAMN
Q) ZGZU/QRDCA/IV/BO/W/000/999/2505N11159E030
A) ZGZU B) 2401090653 C) 2401090757
E) A TEMPORARY DANGER AREA ESTABLISHED BOUNDED
BY:N243800E1121400-N245400E1112800-N253200E1114500-N251600E1123000
BACK TO START. VERTICAL LIMITS:SFC-UNL.
F) SFC G) UNL

但是，如果我們翻閱其他任務，中國其實是會通知其他 FIR 有東西會掉落於該 FIR 中：

B4805/23 NOTAMN
Q) RPHI/QRALW/IV/NBO/W /000/999/1219N11557E036
A) RPHI B) 2312260300 C) 2312280800
D) 0300-0800
E) SPECIAL OPS (AEROSPACE FLT ACT) WILL TAKE PLACE WI:
122700N 1152200E –
125300N 1155800E –
121000N 1163100E –
114400N 1155600E –
122700N 1152200E.
F) SFC G) UNL

只能說中國認為 LM-2C 第二節不會掉落在台灣本土內 (畢竟飛到 160 公里高了)。

你可以從這個網站搜尋 NOTAM 看看：https://notams.aim.faa.gov/notamSearch/nsapp.html#/results

或是這邊有人整理歷次有關中國航太任務的 NOTAM：https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=57867.240

Q: 普通正常國家是怎麼處理發射安全的？

各國有不同的法規規範發射安全

US: FAA, 14 CFR Subchapter C – Licensing § 417: Launch Safety § 420: License To Operate a Launch Site
US: USAF, Air Force Space Command Manual (AFSPCMAN) 91-170
AU: Flight Safety Code

通常會畫出一個飛行廊道 (Flight Corridor)

420 Appendix A Figure A-1 Overflight Exclusion Zone. Figure A-2 Flight Corridor.

根據畫出的飛行廊道，進行多達 16 種的安全分析 (§ A417)。

台灣呢，在任務前會發布射擊通報跟 NOTAM 來提醒各單位注意安全 (海空漁民等)。

中國對於發射安全有多白爛多不負責任呢？請參考下面的新聞：

Q: 為什麼上次火箭穿越上空沒有發布，這次打衛星卻有發布！？

以下為個人意見並非如前述為科學意見。

這是台灣民意要求的結果，就是這麼簡單。

從前面的 QA 我們可以知道，一個在 160 公里高上空穿越台灣的物體，我們實在很難有什麼作為 (e.g. 攔截)，所以專業來說，沒什麼需要提醒的東西。但是前兩年飛彈飛越的時候，台灣民意認為這樣不妥當

可能因此政府決定調高自動偵測系統的敏感度，只要有東西飛越上空就會警報，前幾次的中國載具可能真的是從西南方過去的，但這次載具 – 不論是發射上的失誤或是酬載入軌道的要求 – 導致載具穿越台灣上空，因此系統才作動發出警示。

我覺得這個是一個很好的轉變，必須要肯定政府。畢竟還是可能有小的 debris 掉落下來。但是處理上可以更細緻，回應更即時。不論是英文模板的部份，或是國防部乃至整個 Chain of Command 沒有辦法即時回應整個狀況。且應該要對民眾該做什麼有更細緻的提醒。

Q: 周遭鄰近國家遇到相關狀況的處理方式？像是朝鮮試射時的日本跟韓國呢？

首先，我們要先釐清一個最大的差異：距離，日本與韓國在面對朝鮮試射任何載具時，距離是非常近的，幾乎是在上升段的飛行廊道內。台灣則不同，我們距離西昌發射場有 2000 公里的距離 (換出時間) 足夠我們去辨別飛行物體是衛星載具還是飛彈。

日本有更為明確的警示，且警示結束後有再發出一個告示：北朝鮮発射 “地球周回軌道への衛星投入確認されず” 政府。

台灣的細胞簡訊確實也有設定失效時間，但並沒有再針對這樣情勢的警示發出結束的告示。