海弓三艦載防空飛彈/中科院垂直發射系統

 

中山科學研究院發展的天弓三型防空飛彈在屏東九鵬基地試射的畫面。台灣海軍委由中科院以天弓三型為基礎,

開發垂直發射的海弓三型艦載區域防空飛彈來裝備計畫中的國產新一代作戰艦艇。

(上與下)2013年9月台北世貿航太國防展中展出的天弓三型防空飛彈 

2023年9月16日台北航太國防展( TADTE 2023)展出的天弓三型飛彈模型

(上與下)天弓三型防空飛彈的發射車拖車,平時與機動狀態時發射箱是水平狀態,

作戰狀態下發射器舉升為垂直。攝於2023年8月12日台中清泉崗空軍基地。

2024年8月20日在屏東九鵬基地進行的「海空精準飛彈射擊」中發射的天弓三型。

 

──by captain Picard

 


 

 

引進MK-41垂直發射系統/新一代艦載防空飛彈發展(海弓三/海劍二)

早在1980年代後期台灣海軍規劃「先進戰系」(ACS)案時,就已經接觸過美製MK-41垂直發射器。根據某些說法,台灣在1980年代曾得到一套MK-41垂直發射器,存放在左營基地的海軍兵器學校,主要用於先期人員訓練、編寫操作手冊等工作。這套MK-41應該是由美國海軍借 調給台灣(台灣並沒有購買MK-41),也沒有進行任何實際測試工作,ACS計畫取消後就歸還美國,沒有留下任何痕跡。在2001年時,立委馮滬祥曾以書面質詢行政院,要求在ACS小神盾案停止後,於該案採購的MK-41垂直發射器轉移給其他現役艦艇使用,而當時行政院的答覆如下:「海軍囿於國防預算不足,於民國八十三年經核示「光華一號第八艘先進戰系艦同意俟預算紓解後,再繼續執行」,因而原計畫籌建ACS先進戰鬥系統艦僅進行各項作戰需求及系統分析作業,完成初步系統架構之規劃,並未採購MK-41型垂直發射系統及標準二型飛彈。

依照2014年初海軍司令部公布的未來兵力計畫,海軍打算以中山科學研究院(中科院)開發的艦射版天弓、天劍二防空飛彈作為未來台灣海軍艦艇的防空武器,取代向美國購買的標準SM-1/2防空飛彈。

在2014 年10月左右,媒體「上報」宣稱,經過與美方兩年的談判後,美國同意以商售管道提供MK-41艦載垂直發射系統給台灣,裝填中科院開發的艦射版天 弓、天劍二防空飛彈(消息指出中科院已經比較過天弓與天劍二型的彈體,可以適配於MK-41發射器中),在2014年底前與供應商美國洛馬集團簽署採購意 向書;天劍二型可能參照美國ESSM防空飛彈的模式,一管裝四枚來提高攜行量。 「上報」指出,中科院曾自行研製垂直發射系統以及冷射系統,由於此系統必須安置在船艦上,不容許在發射過程中有任何因素危及發射器;例如,若飛彈點火後無法離開發射器,如何進行消防與排除飛彈。在這些方面,中科院無法比照美國MK-41的安全標準與措施進行認證,所以台灣海軍決定從美國引進十分成熟、廣為全球採用的MK-41。

依照中科院「新新季刊」內容,中科院過去基於垂直發射系統的的箱組飛彈,規劃21項測試項目,例如發射箱鎖住脫鎖動態測試、40英呎高度墜落測試(一次全彈垂直墜落、一次全彈水平墜落)、慢烘測試、快烤測試等。其中,最重要的一項是近距離爆炸的衝擊分析與測試;雖然中科院有一定的分析能量,但在測試方面如依照美軍的MIL-DTL-901E規範,箱組飛彈的衝擊測試屬重級(60k~400klbs),必須裝在水中爆震平台,在控制炸藥量、起爆距離、方位等實驗變量的標準下進行測試;鲉魚台灣沒有符合條件的的合格測試場域,所以這個項目無法進行。在沒依照MIL-DTL-901E規範進行安全測試的情況下,台灣海軍對中科院自行研製的垂直發射系統,難免有所疑慮。 

在2015年12月中旬,「上報」宣稱由於中科院與洛馬集團協商MK-41垂直發射系統的技術轉移案,雙方因價格無法達成共識,無法如預期在2015年11月 簽署採購與技術轉移等相關合約,雙方打算在2016年2月再談。原本此案中,台灣方面打算以商購管道向洛馬集團訂購一套MK-41,並在洛馬技術轉移之 下,由中科院完成後續垂直發射器套件的生產。「上報」宣稱,中科院原訂在2015年11月簽署包含MK-41垂直發射器的採購、技術轉移等相關合約後,才能在2017年如期 進行系統測試,並結合中科院的艦載版天弓、劍二飛彈進行實彈試射;而由於無法如期簽約,中科院確定無法照計畫在2017年進入飛彈試射階段(依照日後2020年11月14日「上報」報導,由於雙方無法在2015年11月達成協議,「迅聯專案」確定無法在2019年進行MK-41垂直發射系統與海弓三飛彈測試工作)。 在2016年3月底,「上報」報導由於對技術轉移時程以及技術轉移後智慧財產權等爭議無法獲得共識(原本技術轉移期程為5年,中科院要求縮短為3年4個月來 彌補談判落後的時程,但洛馬認為原訂時程是雙方就各項技轉、製造、測試等工作所計算的時間,不能因談判時程延宕而片面縮短期程),中科院與洛馬集團的談判 再次破局 ,無法如原訂在3月結束前簽署合作同意書。 經過一個月後,在2016年4月底,有消息傳出台灣方面與美方終於對引進MK-41的合作方式達成共識,雙方即將簽署合約 。

依照中科院2016年度第二季科學技術研究發展購案決標資料,洛馬集團獲得「艦用垂直發射器」,得標金額21億5400萬新台幣,在2016年4月29 日決標,雙方在2016年5月23日簽署合約。依照「上報」的後續消息,此項合約包括購買兩套完整的MK-41垂直發射器(一套用於陸地測試,一套則裝艦測試)以及部分核心技術轉移、相關人員的技術培訓工作等,履約期間為60個月(5年)的時間;此案中由美方轉移的核心技術主要是MK-41的防爆、抗高溫與排焰系統等,而發射箱內探測氣體、溫度、自動灑水降溫等項目則由中科院自行整合研製。依照後續消息,中科院在跟洛馬集團進行技術轉移談判的過程中,由於台灣方面缺乏熟知技術移轉相關法規的人員,導致先前談判過程多次受挫;技術移轉的相關法規十分嚴謹,例如轉移的技術的知識產權、運用範圍、輸出管制、利潤分配等都有嚴格規範。

依照2017年7月「上報」的消息,對於中科院商購MK-41垂直發射系統只買兩套成品以及不完整的核心技術轉移,美商洛馬集團相當有意見;因為MK-41系統是艦載系統,在陸上測試階段沒有在海上更惡劣環境的考驗,測試結果會有失真的可能;而如果測試期間發生意外,又沒有備用的完整系統,即便屆時再增購,一定會影響到整個研製的時程。「上報」表示,美商有將這些顧慮因素向中科院承辦與專案人員說明,但並未獲得採納。由於中科院只接受部分MK-41核心技術轉移,再整合自行研發的部分配套技術成為台灣版本,美商擔心雙方技術水準不一致,未來台版垂直發射系統的可靠度與安全性是否能符合需求,將是一大問題。

在2017年6月29日,美國國防安全合作局(Defense Security Cooperation Agency,DSCA)公布 美國總統唐納德.川普(Donald Trump)2017年上任以來對台灣的第一批軍售項目,總價值約433億新台幣;在此同時,也有消息傳出美國政府同時批准了前述台灣與洛馬集團簽署的MK-41垂直發射器採購與技術轉移合約,由於這是透過直接商售(DCS)而非政府間的海外軍售(FMS)管道,因此MK-41沒有出現在DSCA公布的項目之中。

據信中科院向美國購買的MK-41垂直發射器構型為戰術型(Tactical),發射器全深為6.75m,能容納美軍標準SM-2 MR Block 2/3防空飛彈(全長4.7m,無加力段)以及VLA垂直發射反潛火箭(長5.08m)。中科院的海劍二長度在4.5m以內,直接相容並無問題;天弓三型彈長約5.5m,但是據說MK-41戰術型可容納的飛彈發射箱長度達222英吋(5.64公尺),理論上仍能相容。

依照2018年1月底「上報」的消息,台灣海軍「迅聯專案」會在2018年內,以高雄號戰車登陸艦搭載垂直發射的海弓三型防空飛彈系統(含作戰系統與相位陣列雷達)進行海上全系統實彈測試 。由於美國技術轉移MK-41給中科院的案子還在進行(中科院派往美國的人員此時正陸續返台),而從美國購買的MK-41垂直發射器要在2019年才會抵達台灣,因此 在2018年的海上測試中,會以中科院自行研製的垂直發射器來裝載海弓三飛彈。 不過對於此消息,中科院立即發表聲明駁斥,表示此報導對於中科院派員赴美接受垂直發射系統技術轉移、海弓三系統性能測試及驗證、海軍後續艦列裝等內容,均非屬事實;中科院強調迅聯專案各項執行期程,皆以軍種需求為原則,並依據國防部建案辦理。

依照2018年12月20日「上報」的消息,中科院以商購方式向美國洛馬集團採購三套MK-41垂直發射系統以及部分技術轉移,中科院派往美國的人員此時已經陸續返台,而台灣購買的MK-41垂直發射器則在2019年初運抵台灣;隨後,中科院就會將研發中的海弓三與海劍二防空飛彈與MK-41以及「迅聯作戰系統」進行陸地整合測試。依照上報在2019年1月23日的消息,中科院向美國訂購的兩套MK-41已經由海運運抵高雄;中科院會在同年(2019年)內先進行MK-41與迅聯作戰系統的各項整合連結,並先在陸地上進行海弓三防空飛彈的測試,完成後才會將整套系統裝艦,進行下一階段的海上作戰測評。「上報」表示,海弓三的測試都按照計劃進度,因此中科院會先進行海弓三型與MK-41垂直發射系統的整合測試;而海劍二因為部分技術發展延遲,解決之後才與MK-41整合。 

在2019年1月30日,蘋果日報報導,前一天(1月29日)天早上10點國道

崗山路段出現一輛拖板車,由憲兵車輛開道,後面還有中科院的專車押車

;該拖板車載著一件由白色防雨布包起來的大型器具,外界猜測就是向

美國購買、從高雄港卸下的MK-41垂直發射器模組。稍後媒體詢問時,

中科院坦承該時段的確有押運作業,但運輸內容無法奉告。

 

依照2020年11月14日「上報」的報導,對於相容於MK-41垂直發射系統的美製飛彈,每發射幾枚飛彈之後,發射系統需換哪些內部組件與材料等,都有提供完整的技令數據;而由中科院發展的海弓三等防空飛彈就沒有任何既有數據可以參考,每次發射後都需要對發射器結構進行仔細的檢查評估,因此發射後的查工作並不比射擊測評本身輕鬆;在過程中,美方技術人員都會用儀器詳細檢查發射器內每一個部位與系統,是否有出線微細的裂紋,若發現就要用X光來檢查是否影響結構安全;這除了評估後續測試的安全性,同時也建立海弓三飛彈結合MK-41垂直發射系統的安全數據,整理後會編入操作手冊中,作為未來海軍操作與維護的依據。「上報」稱,因為MK-41垂直發射系統裝在船艦的密閉空間內,安全性不容閃失,一切使用都要按照技令、按步就班;據了解,美國廠商還特別提醒中科院,不要私下模仿某個零組件,因為MK-41垂直發射系統是使用多年的成熟裝備,不要擅自更換某些零組件而造成安全風險。

2020年11月14日「上報」報導,中科院人士指出,「迅聯專案」從原計劃在2019年結案,延後一年在2020年才結案,實際上主因是向美商購的MK-41垂直發射系統輸出許可,美方延宕1年才核發,相對整個作業流程也延後1年完成,經報請國防部核定延後1年結案,而非外界質疑是因迅聯專案整合成果未達海軍作戰需求導致延遲;這兩套MK-41在2019年初交付台灣,比原訂期程延後一年。依照「上報」報導,中科院與美國洛馬集團在2016年5月23日簽署商售合約、購買兩套MK-41垂直發射器之後,洛馬集團立刻向美國政府申請核發輸出許可(此案是商購案,並非軍售案)。但是當時歐巴馬政府(2017年1月卸任)顧及中美關係,對台軍售案採集中大包裹式處理,若沒有即時排進處理期程,核定輸出許可會一延再延;一般而言,送出許可審核時間是一個季度(3個月),若沒有處理則又要再等3個月。例如,當時海軍的「康平二號」獵雷艦案(當時由慶富公司得標承造),2016年選定美國洛馬集團承包獵雷艦作戰系統(經過商購),但一直沒有取得美政府的輸出許可,導致計畫期程延誤,面臨是否要繼續履約的問題;最後海軍以美方審核的行政作業非慶富所能掌握,軍方過去對美軍購也都曾面臨類似困境為由,海軍依此同意慶富展延。不過「上報」也表示,雙方簽訂合約生效開始,就必須依合約內期程執行各項工作;除非合約作廢,否則用輸出許可延遲的理由來延長專案期程,似乎有迴避延遲專案的真正原因。

設置在中科院屏東九鵬基地測試場的MK-41垂直發射器。

依照2021年2月11日聯合報報導,中科院在研製「海劍二」防空飛彈上,已克服垂直發射技術,此時正與美方洛馬協商關於知識產權或授權技轉程序。海軍人士透露,先前中科院藉由向美國洛馬集團購買MK-41垂直發射系統進行海弓三、海劍二防空飛彈的試射;然而接下來在實際應用階段,洛馬集團主張中科院必須對MK-41相關知識產權進行付費。先前中科院在引進美製MK-41以及整合測試海弓三、海劍二防空飛彈的過程中,自然進行逆向工程「偷師」到不少東西(在引進MK-41前,中科院自己就有嘗試研製過艦載垂直發射器),而先前就有消息指出洛馬十分關切中科院是否未經授權就試圖仿製MK-41部件;而先前中科院引進MK-41時,也沒有購買全部完整子系統(例如消防抑爆系統)。到這個階段,中科院進行海劍二的垂直發射測試,都還是使用中科院自製的垂直發射系統(可能多少應用了引進MK-41之後模仿的技術),尚未裝與MK-41整合。洛馬集團表示,若中科院沒有完成相關程序,將拒絕出售中科院後續產製所需的零組件。

依照2020年12月7日「上報」報導,為了節省預算,先前台灣海軍與中科院達成共識,「迅聯專案」研發整合的戰鬥管理系統、相位陣列雷達、相列敵我識別器、MK 41垂直發射系統等,研發結案後打算以「移裝」方式,直接轉移到新一代飛彈巡防艦原型艦上,故原型艦的建造工作只編列這些裝備移裝費用,如此可降低新一代飛彈巡防艦原型艦的造艦總價,也可解決專案結案後裝備的處置問題。

依照2021年12月中科院「新新季刊」,此時美國洛馬集團已經對中科院完成MK-41垂直發射系統泛水閥組發修能量、MK-41垂直發射系統模組裝卸、建立岸上儲存能量等技術轉移作業。

依照2024年1月8日「上報」報導,中科院與美國洛馬集團在2016年5月23日簽署購買2套MK-41垂直發射器的合約時,中科院提出要整合測試的防空飛彈是基於天弓一型與天劍二型研改的艦載型防空飛彈,購買的兩套垂直發射器各用於一種飛彈的測試工作;隨後實際上,天弓一已經改成當時還在研發中的海弓三防空飛彈,與當初提出的飛彈不同,不過美國洛馬集團因輸出許可事宜延宕也被台灣方面責難,技術顧問對測試飛彈改了型號也就「睜一隻眼、閉一隻眼」,協助中科院進行整合測試等工作。這兩套MK-41在2020年起在屏東九鵬基地分別進行海弓三與海劍二防空飛彈的射擊測試;測試海弓三飛彈時,飛彈熱焰將MK-41垂直發射器底部防焰板燒裂。由於MK-41垂直發射系統各國海軍軍艦已使用多年,發射架底部的防焰板在更換前,鮮少有被飛彈固態火箭燃氣燒裂的案例,意味海弓三飛彈在艦載垂直發射系統的安全性還需要改進;此外,由中科院負責、能自動探測的消防抑爆安全系統(萬一飛彈發動機點火但因故未升空而留在發射器中,需以滅火氣體或消防海水將飛彈冷卻與)也需要通過安全標準。在海弓三尚未解決這些問題之前,台灣海軍只能選擇測試期間未發生防焰板燒穿的海劍二防空飛彈,搭配中科院自行研製的華揚垂直發射系統,用於康定級巡防艦升級計畫以及輕型垂直發射器上。而「迅聯專案」結束後,中科院購買的兩套MK-41垂直發射器(一套在九鵬基地,另一套在高雄號測試艦上)就暫時閒置。

對於這則新聞,中科院回應表示,該院執行迅聯專案所採購兩套MK-41垂直發射器,已完成系統測評驗證。因應本院自製垂直發射系統(華揚計畫)已完成測試,基於國艦國造政策,輕型巡防艦優先選用自製華揚垂直發射系統,並非噸位等因素導致MK-41無法放置。另目前兩套MK41,其中一套已執行安全試驗,轉為陸地長測件使用,另一套配合海軍需求規劃後續運用。至於關於購買MK41垂直發射系統的規格細節,配套的防空飛彈是否與最初不同,中科院則表示此為機敏,不予評論。

 

中科院自製垂直發射器「華揚計劃」

(上與下)2017年2月下旬中科院公布的海劍二防空飛彈發射視頻,

海劍二從中科院研製的垂直發射器發射升空。兩組發射管之間設置了

垂直向上的排焰道。

 

依照2021年4月14日「上報」報導,對於引進垂直發射系統(即引進美製MK-41),台灣海軍的專案名稱為「海狼計劃」,而中科院自行研製的艦載垂直發射系統則稱為「華揚計劃」。「華揚計畫」的設計類似美國MK -41熱發射垂直發射系統,中科院在2014年已研製完成,包括發展出發射器底部所需、能承受10次飛彈發動機點火時高熱高壓燃氣的防火隔熱材質;然而,對於發射系統的排焰道,以及萬一飛彈點火後無法升空而留在發射管內持續燃燒時的安全措施(包括使用特殊氣體或引進消防海水),中科院一直無法說服台灣海軍,導致「華揚案」的設計遭到擱置。爾後台灣海軍發展新一代「迅聯」作戰系統並配套中科院海弓三、海劍二防空飛彈時,中科院透過商售管道引進美國MK-41垂直發射器並尋求技術轉移;在MK-41技轉過程中,中科院充分掌握垂直發射系統排焰與消防系統技術,開始對先前「華揚計劃」的垂直發射系統進行改良,在2020年已完成海劍二防空飛彈的陸地測試驗證(包括與相列雷達整合成功)。「上報」稱,海劍二防空飛彈系統在測試時,分別用中科院「華揚」垂直發射系統與傾斜發射箱兩種模式。

2021年4月7日立法院國防外交委員會質詢中,立委陳柏惟口頭質詢關於海劍二、海弓三的(垂直)發射系統技術是否是從美國洛馬集團購買(MK-41)並逆向學習而來,中科院院張忠誠間接表示「這不是飛彈部分」,關於垂直發射技術則會後私下向陳柏惟說明。依照2021年5月10日聯合報報導,中科院與海軍向立法院說明時表示,配套海劍二的垂直發射系統由中科院自行研製,中科院研發此項裝備已累積相當的經驗,並無美方授權。

依照「上報」2022年1月27日的報導,配合由法國廠商主導的康定級升級案, 法方同意提供部分技術來修改中科院的垂直發射系統,一方面便於與艦上的法製作戰系統整合,此外也可規避中科院向美國引進的MK-41垂直發射器的知識產權。「上報」稱,此時中科院「華揚案」垂直發射器只完成陸上測評驗證階段,等到法方完成技術修改後,在2023年進行海上測試(裝在高雄號測試艦)。

依照2022年10月14日,自由時報報導,軍方內部盛傳,中科院在執行「華揚案」垂直發射系統,多次遇到技術瓶頸,後來是在法國廠商與專家技術指導後,才突破困難研發成功。

在2023年8月23日,自由時報引述台灣軍方人士透露,海劍二、海弓三防空飛彈結合「華揚案」垂直發射系統,已經在高雄號測試艦上完成作戰測評;隨後「華揚案」的垂直發射系統會陸續配備在海軍新一代巡防艦以及新造大型艦艇,以及現役升級船艦上。由此可見,「華揚案」不僅是海劍二的配套垂直發射器,也相容較大的海弓三;因此,之後「華揚案」的中科院垂直發射器會成為台灣新造船艦以及現役康定級巡防艦升級所使用的裝備,而不會再從美國引進MK-41。

在2023年9月中旬台北航太國防展中,中科院透露,海射劍二防空飛彈為海射型主動雷達導引中程防空飛彈,具全天候、多目標、全向性、垂直發射、快速轉向等特性,具備摺疊翼、加裝增程加力器、推力向量控制機構及發射箱而成;此外,垂直發射構型具「一坑四彈」功能。這意味中科院「華揚計畫」垂直發射系統同時相容於海弓三與海劍二,海弓三是一個發射管裝填一枚,而海劍二則以四枚裝一管的緊湊方式裝填。

 

海弓三型防空飛彈

 

台灣海軍2010年代發展新一代作戰系統「迅聯專案」,配套艦載區域防空飛彈的子項目是「海弓三型」,以中科院陸基的「天弓三型」防空飛彈為基礎發展而成,飛彈尾翼可以折疊。

前身:天弓三型

1996年台海飛彈危機時,台灣軍方深感反彈道飛彈能力不足。1996年4月,有媒體報導,台灣國防部參謀本部核定,以5年期程39億新台幣的經費,由中科院以現有天弓防空飛彈為基礎,開發「天弓反飛彈系統」的技術,之後可能編列預算進行全程工程發展及作戰測試評估。此階段是為期五年(1996年至2000年)的「展示確認」,由中山科學研究院執行,任務包括發展系統關鍵技術與次系統含尋標器、相列雷達、導引等,並評估武器系統的可行性。在1997年度,天弓反飛彈系統計畫編列10億新台幣預算。

1999年11月,中科院負責天弓防空飛彈系列的「天弓計畫室」於例行記者會中透露,天弓計畫室正全力自行研製低層反戰術彈道飛彈系統(Anti-Tactical Ballistic Missile , ATBM),性能類似愛國者(Patriot)PAC-3飛彈,未來可以有效防禦中共M9和M11彈道飛彈和巡航飛彈攻擊;中科院當時稱,攔截系統部分研發已近完成階段,長程預警雷達系統還在籌建中,預計在2005、2006年即可完成研發。「展示確認」階段在2001年完成,包括1999年9月進行天弓反彈道飛彈的首次飛行測試。隨後,天弓三型在2001年進入工程發展階段,工作包括系統構型確認、性能最佳化,以及提高易產性、易製性等設計植入。

在工程發展階段中,中科院進行「層系計畫」確認全系統構型。在此階段中,中科院認為原本天弓一/二型飛彈的「長白」相位陣列雷達體積過大、重量過重,且長白雷達的原始設計並未考慮反彈道飛彈的需求,因此需研發新雷達以配合天弓三型。為此,中科院先推出探測距離超過1000公里的「長山」相位陣列雷達,隨後又推出機動部署的「機動型中程三維相列射控雷達」。機動中程三維相列雷達因為發射機功率、天線陣面規模都比固定式雷達削減,因此探距離降為400公里,水平搜索角度由長白雷達的120度降至90度,同時接戰目標數由24個降為9個。

在2007年,天弓三型飛彈進行了首次攔截測試;同年10月中華民國國慶日閱兵展演首度公開展示天弓三型飛彈。在2009年,「工程發展階段」完成;接下來的作戰測試評估(Operational Test & Evaluation , OT&E)緊接著於2009年開始,由台灣空軍負責評估武器的性能與作戰效益。OT&E階段中評估包括武器系統性能、效益與適應性,並包括多次攔截試射,課目含單發射擊(Shoot-Look-Shoot)及漣波射擊方式(Ripple Fire),攔截目標包含氣吸式目標(Air-Breathing Threat,包括固定翼戰鬥機與巡航飛彈等)與戰術彈道飛彈,並驗證多目標同時接戰能力。作戰測評於2011年成功完成階段任務。然而,後續試射因彈頭的尋標器無法啟動而導致測試失敗,量產計畫也因而延後,先對飛彈系統進行必要改進。

依照2007年12月9日中國時報報導,天弓三型的一大關鍵技術在飛彈主動雷答詢標器的微波器。最初中科院能從國外買到少量這種高功率微波器,後來被發現是用來做天弓三型飛彈,貨源即告中斷。因此,中科院只能自行研發,其中關鍵的研發人物是一位王姓博士。根據中科院高層的形容,這位王博士「整天都在實驗室研發,除了除夕夜,從沒離開過實驗室;從無到有,製造出飛彈所需的高功率微波器」。

依照民國93年(2004年)國防報告書記載,中科院已完成多項飛彈系統所需關鍵技術,如用於飛彈姿態控制的「小型液體火箭及推進劑儲控系統」,以及改進傳統高爆破片彈頭殺傷力不足的「先進彈頭關鍵技術」;這意味著中科院打算在天弓反彈道飛彈上採用類似愛國者PAC-3的側向推力系統,在攔截彈道飛彈時控制彈體直接撞擊目標,用最大的動能直接擊毀敵方彈道飛彈。至於「先進彈頭關鍵技術」則可能是將高報彈頭破片飛散方向集中於目標,達成更大的毀傷效果;然而光靠集中破片仍無法直接擊毀彈道飛彈,必須用反應式破片彈頭(戰鬥部使用新的含能物質,擊中目標時能引發高溫高壓化學反應來摧毀彈道飛彈,殺傷半徑是傳統破片彈頭的2至3倍)。然而當2007年10月天弓三型公開時,彈體外型與氣動力構型幾乎與天弓二型相同,而且沒有看到側向推進或姿態系統的噴嘴,顯示天弓三型未能達到最初設定的性能目標,不具備類似愛國者PAC-3直接擊毀彈道飛彈的能力,最多只可能達到愛國者PAC-2 plus的能力(具備有限反彈道飛彈能力);而當時立法委員透露,天弓三型研製出現延遲。即便如此,天弓三型採用更新的電子組件以及改良的控制軟體,性能肯定比天弓二型更精進,射程也可能更遠(新電子組件體積重量都大幅縮減)。

在2014年9月,國防部於民國104年度(2015年)國防預算書中編列新台幣748億3466萬6000元預算,在2015至2024年間生產12套天弓三型防空飛彈(含升級固定式天弓二型陣地)為,並辦理17處陣地整建工程,專案名為「飛鎧二號」。此案原訂從2015年度執行到2023年,因應敵情威脅,2021年全案增加預算為842億餘元新台幣,執行期程延後至2026年。此時,天弓三型所需陣地已於近期陸續發包,全台灣有八到九處天弓三型陣地在各營區執行戰備中。相較於愛國者PAC-3,每套天弓三的價格為前者六分之一,維修成本為前者十一分之一。因應兩岸關係惡化、戰備壓力提高,中科院於2018年開始建造各式飛彈的量產廠房,使天弓三型防空飛彈的產量由每年48枚提升至96枚。天弓三武器系統進入生產階段後,逐步汰除老舊鷹式地對空飛彈,並與美製愛國者防空飛彈共同建構台灣的區域防空系統。

天弓三型採用單級高燃速固態火箭,採機動垂直發射,飛彈最大速度可達極音速(5馬赫以上)。天弓三飛彈擁有較佳的氣動操控性能,可攔截高動態目標。天弓三飛彈導引分成中途導引與終端導引。中途導引階段以射控雷達將資訊上鏈傳輸給飛彈,修正飛彈上的慣性導航誤差。在終端導引階段,啟動飛彈的毫米波主動雷達尋標器,提供高精度導航資訊使飛彈接近目標;當目標進入引信作用範圍後,系統採用選向性彈頭,以集中高能破片摧毀來襲目標。性能方面,量產型天弓三型的射高為45km,每套弓三武器系統可同時追蹤150個目標,並接戰其中24個目標。天弓三型飛彈最高可承受35G的機動過載,耐熱能力達攝氏2000度。

天弓三型除了發射器與飛彈之外,的射控系統包括:機動相列雷達、戰術中心、電源車、通信中繼及發射架,可同時接戰高性能戰機、巡航飛彈、反輻射飛彈及短程戰術彈道飛彈等多目標威脅。射控系統具機動性,以提升戰場存活率。天弓三型武器系統基本操作單位為連級,每個連可獨立運作,亦可執行上級指管命令。為提升部署彈性及防域區域,天弓三型武器系統可藉由無線通信中繼方式,採行分散部署。

在2023年12月13日,第一屆行政院國防科技貢獻獎舉行頒獎典禮,首屆參與天弓計畫長達35年的中科院系發中心主任林俊村獲獎。行政院長陳建仁在致詞時透露,林俊村主導、參與多項飛彈武器系統的研發,帶領團隊首次運用複合技術,提升飛彈在稀薄空氣中的整體操控性;在射控雷達部分,也運用台灣半導體科技強項,成功開發全新的主動式電子掃描相列雷達,搭配自主開發的軟體,軟硬體都自主研發。陳建仁表示,此種雷達能預估彈道飛彈攔截點,提升國內攔截彈道飛彈的技術,並克服過去雷達關鍵技術受制於外人的窘境,對於精進武器系統功能性、國防自主有關鍵貢獻。此外,林俊村也負責執行天弓三型武器系統的量產作業,藉由系統工程方法,整合跨領域技術,突破關鍵技術的瓶頸限制,讓武器系統更容易生產與製作,順利從研發推進到量產階段,對縮短武器系統獲得期程、降低成本有重大貢獻。

「強弓專案」反彈道飛彈(天弓四型)

完成「天弓三型」之後,中科院又繼續發展名為「強弓專案」的增程型反彈道飛彈。在2014年底,中科院在立法院外交與國防委員會的專案報告中,出現代號「強弓專案」的新彈研發計畫。在2015年度,立法院從2015起分五年編列70億1875萬2000元新台幣研發預算(2015年到2019年)。與天弓三型相較,「強弓」的射高從原本45km增加到70km。

依照2018年9月10日「上報」報導,在2011年天弓三飛彈完成作戰測評後,中科院內部就以「天弓三型2.0」(即「強弓」)啟動升級研究,重點包括延長飛彈射程、強化攔截中程彈道飛彈的能力。此案一開始並不順利,2013年9月底進行首次試射時,飛彈尋標系統一直無法鎖定靶彈,結果脫靶。經研發團隊重新檢視後,決定為尋標系統進行升級,主動雷達尋標器改用鑑別度更高的Ka波段(雖然波長縮短較容易受大氣水器干擾,但因為天弓三增程型攔截高度更高,平流層水氣較少,所以沒有影響),並升級軟應體;升級後,尋標系統的偵測距離提高到20公里以上,大大提高飛彈攔截目標的精準度。

與原本單級固態火箭的天弓三型相較,「強弓」使用兩級固態火箭推進器來增加射程與射高;第一級火箭發動機將彈體推至平流層後脫離,第二級火箭帶有側向推力,可在稀薄的大氣中機動,準確逼近目標。此外,「強弓」的部分彈體也進行了輕量化,以延長射程,部分玻璃纖維強化塑膠(Fiber-reinforced plastic,FRP)製造。具有兩級火箭的「強弓」飛彈,彈體長度和體積比原有的天弓三型飛彈增加不少,因此發射車也必須重新設計。「上報」稱,「強弓」的性能相當於美國愛國者二型「導引性能加強型(GEM, guidance enhanced missiles) 所衍生出的PAC-2GEM-T(增射改良型)反彈道飛彈。

依照2020年12月26日中國時報報導,中科院於12月25日晚間,在屏東九鵬基地進行最大高度「無限高」的飛彈射擊驗證,推測就是「強弓」飛彈的試射;此次試射先從台東成功鎮基翬漁港發射一枚天弓二B靶彈來模擬短程彈道飛彈。依照2021年4月22日「上報」報導,中科院在4月22日晚上在東南部海空域進行試射,也是先從台東成功鎮基翬漁港發射模擬彈道飛彈的天弓2B靶彈,再由九鵬基地發射受測的飛彈加以攔截,外界推測這也是「強弓專案」試射。

依照2023年2月13日聯合報報導,號稱具備「反飛彈」性能的天弓三型,目前暫未擔負反飛彈戰備任務,也尚未制定明確反彈道飛彈指管程序,須等待「強弓專案」完成研發,並完成與台灣東、北兩座飛彈預警中心的整合與介接後,才具備相關性能。聯合報稱,現階段台灣彈道飛彈預警中心系統連結樂山長程預警雷達,目前只能與美製愛國者防空飛彈單位實現直接的信息整合;由於美方無意釋出整合介面,「強弓」專案將整合中科院自製「長山」相位陣列雷達,為天弓三型取得彈道飛彈預警情資。等「強弓專案」研發的裝備測試完成後,將移交空軍運用,訂定天弓三型反彈道飛彈指管程序,配合強弓量產期程,將台灣本島12處天弓飛彈單位納入整合,達成早期預警、接戰目標。報導稱,「長山」是長白雷達衍生發展的電子式掃描全相列雷達(即主動式相位陣列雷達),搜索距離1000公里,整合搜索、追蹤、飛彈導引、電子反反制等功能,並與接戰中心構聯成一飛彈防空射控系統。固定陣地雷達提供寬範圍、長縱深、多種類空中目標偵追能力。系統整合各項電子高端技術,負責提供目標資料。;此雷達與早期長白雷達一樣是固定部署,被認為生存率不高;而天弓三型防空飛彈系統配套的「機動型中程三維相列射控雷達」屬於車載機動系統,但偵搜距離與可鎖定目標均不及「長山雷達」。

依照2023年4月28日「自由時報」報導,依照國防部送交立法院的報告,空軍於民國111年(2022年)8月18日執行「強弓專案」初期作戰測評(IOT&E),從屏東九鵬基地發射2枚「強弓一型」攔截彈(即天弓三型的一型彈)攔截1枚模擬戰術彈道飛彈的靶彈,驗證系統偵追丶接戰及反飛彈之能力,測試結果均符合驗證標準。「強弓一型」是強弓計畫第一種型號,攔截高度從天弓三型的45km提高到70km;此外,中科院還在開發「強弓二型」(增程型天弓三型飛彈二型彈),攔截高度再增加為100公里。軍方人士稱,「強弓一型」飛彈雖然早先名義上是「增程型天弓三型」,但兩者嚴格來說已經是是不同的飛彈系統;「強弓一型」配備國產高效能微波功率放大器,可以精準掌握來襲彈道飛彈的動向,有效達到攔截丶擊毀敵方飛彈的目標,作戰效能及夀命號稱高出美製愛國者PAC-3飛彈許多。此外,「強弓一型」擁有的新型飛彈鼻錐罩丶彈體複合材料,飛彈推進系統效能也現役天弓三型更佳。

依照2024年8月16日自由時報報導,「強弓二型」會有兩種衍生型,A型是攔截高度100公里的反彈道飛彈,攔截高度大致與美國THAAD同級;而B型彈則是傳聞中的新型地對地彈道飛彈,射程估計達1000公里級。而依照2024年8月15日「上報」報導,「強弓專案」原本有弓3增程一型反彈道飛彈(即天弓4型),以及射程1000公里級的弓3增程2型地對地飛彈,但最後由於台灣加入美國主導的飛彈科技管制建制協議(Missile Technology Control Regime:MTCR,2023年簽約生效),政府通盤考量後決定終止「增程2型」對地飛彈的發展工作。「上報」稱,天弓3「增程2型」對地飛彈的構型參考美國潘興二型彈道飛彈,採用雙級火箭推進器,曾進行高度50至300公里(中氣層至熱層)的試飛。此外,隨著2020年代台美關係趨於緊密,經雙方協商後,美國同意解除先前對台灣管制的飛彈關鍵技術如軍規導航與控制組件/系統,以及製作飛彈火箭發動機推進藥劑的產製設備等,同時美方也考慮提供與飛彈相關的預警技術與整合;而美方協助台灣的前提在於,台灣需加入美國主導的飛彈科技管制建制協議(Missile Technology Control Regime:MTCR),其限制範圍與韓國管制相同,包括射程1000公里以上的飛彈,戰鬥部籌載重量不超過500公斤;而若飛彈戰鬥部要超過500公斤,射程就要限制在300公里以內。「上報」稱,經國防部盤點中科院研發各式飛彈與技術,以及考量國軍遠距打擊能力需要更精準,才能提高有效嚇阻的能力,因此決定美方簽約加入MTCR(在2022年簽約,2023年正式生效),以向美國申請引進遠距精準打擊所需的技術、組件與設備(包含軍規導航/控制組件,以及飛彈固態燃料、產製用的拌藥機等)。而基於遵守MTCR的規定,台灣國防部決定取消射程1000公里及的弓3增程2型地研製計畫,美方也才依照台灣需求輸出飛彈所需的關鍵技術,並協助台灣精進各型飛彈的作戰效能。

2023年8月14日聯合報報導,中山科學研究院研發具反彈道飛彈能力的「強弓專案」,此時中科院已突破主動相位陣列雷達的技術(即前述「長山」),並與部署在台灣東部的現役空軍天弓三型防空飛彈系統完成介接,中科院且與空軍合作訂定新的反彈道飛彈的指揮管制程序。此時,「兩節式」火箭推進的強弓彈,並未爭取到納入明年度(2024年)國防預算案中,而是將主動相列雷達系統先交由空軍使用,強化東部反飛彈戰力。

依照2024年8月3日聯合報報導,國防部近日公布的「國防產業發展條例列管軍品清單」中,出現適用於「TK4箱組飛彈」的「防空飛彈發射箱組」,並記載箱體尺寸為7.64 x 1.1 x 1.1公尺。「TK4」咸信就是「天弓4」,依照發射箱組尺寸判斷,尺寸大於天弓三型(天弓三型的發射箱尺寸則是5.5 x 0.8 x 0.84m);外界推測天弓四型彈體長度最多約7.5m。因此,推測「天弓4」就是「強弓專案」的正式命名,射程可達250公里,攔截彈道飛彈的射高為50公里。「強弓」於去年(2023年)於屏東九鵬基地完成以雙彈成功攔截由天弓二模擬的彈道飛彈靶彈。如同前述,配套「強弓」的新主動相位陣列雷達已經於2023年交付空軍,與現有弓三防空飛彈系統完成整合,並由空軍基於部署現況來另外研擬反彈道飛彈指管程序。

依照2024年8月16日上報報導,消息人士透露,「海空戰力提升計畫」特別預算將於2026年底完成;其中。天弓3型防空飛彈確定可提前6個月以上時間完成量產,因此國防部同時規劃,將已經完成作戰測評的「強弓專案」(天弓4型)反彈道飛彈的量產案,納入民國115年度(2026年)國防預算軍事投資項目。同一天「自由時報」報導,天弓三型的絕大部分量產工作會在民國114年度(2025年) 完成,民國115年度(2026年)只有2億新台幣,應為收尾階段;而天弓四型(強弓一型)則會從民國115年度接續進行量產。愛國者PAC2改良型與愛國者PAC3射高分別為25公里與22公里級,天弓三型射高約45公里,愛國者PAC3 MSC射高為60公里,天弓4型(強弓一型)射高70公里;因此,台灣彈道飛彈防禦的第一道防線將會是天弓4型,愛國者PAC3 MSE則是第二道防線。

海弓三型的發展

在2016年12月21日,「上報」報導中科院天弓三型防空飛彈的艦載版在屏東九鵬基地進行首次垂直發射的飛行測試,結果令人滿意 (據說先前在12月14日進行首次試射,但由於信號連結問題而無法操作,排除問題之後才在21號試射成功)。依照消息,中科院計畫將「海弓三」整合到本身自行研製的垂直發射系統中;此時中科院已經與美 國方面談妥,以商購(DCS)管道引進兩套MK-41垂直發射器進行測試(包含未來可能的技術轉移),正等候美國官方的輸出許可, 而中科院先前早已為國產海劍二等防空飛彈研製出配套的垂直發射器(可追溯至1990年代末期到2000年代初期),因此也希望自製垂直發射系統能與美國 MK-41進行評比測試,爭取海軍的信任。依照2020年立法院國防外交委員會議事記錄顯示,海弓三的射程大約是100公里級。 

依照「上報」的消息,中科院配合調整海弓三與海劍二的設計,使這兩種飛彈適裝於MK-41垂直發射系統,包括折疊彈翼以及配合MK-41的信號連結介面等;在美製MK-41垂直發射器交付之前,中科院先以自行研製的垂直發射系統(參考MK-41的規格)來進行海弓三與海劍二的陸上測試,包括全系統的導控測試、實彈飛行測試等。

依照2017年1月初媒體「上報」的消息,中科院海弓三防空飛彈在2016年12月14日首次在屏東九鵬基地進行與國產垂直發射系統(中科院參考美製MK-41的規格而研製)的整合測試,當天由於海弓三飛彈與垂直發系統的電子信號無法連結,試射取消。經中科院人員排查故障後,於2016年12月21日再度安排海弓三試射,此次飛彈從垂直發射器升空並抵達預定高度的空域內,意味海弓三與國產垂直發射系統初步連結成功。隨後,中科院在2017年內繼續進行垂直發射系統測試,並在2017年底進行陸上實彈試射,成功後就將垂直發射系統以及後端作戰系統安裝在高雄號登陸艦上,進行海上實彈測試。

在2019年1月25日,蔡英文總統指示軍方及中科院,要加速天弓三型和雄風三型飛彈量產進度;而軍方官員也隨即表示,天弓三型量產計畫原訂民國113年(2024年)完成,在總統指示加速量產的前提下,軍方會調整各年度預算編列額度,並投入更多人力與資源,爭取在民國111年(2022年)就完成。台灣軍方以「國軍陸基防空飛彈系統案」為名,進行天弓三型飛彈的量產計畫,全案總預算748億3466萬600元,計畫執行年度原訂為民國104至113年度(2015~2024年)。

依照2019年9月23日「上報」報導,海弓三型防空飛彈是由天弓三型研改而來,配合MK-41垂直發射器的尺寸以及信號接點介面而修改部分構型,並將尾翼改為能折疊的形式,在2017年初先以中科院參考MK-41的國產垂直發射系統進行陸上測試,完成全系統的導控測試,隨後也進行全系統實彈驗測並成功摧毀空中標靶,符合計劃目標。

依照2019年11月30日「上報」報導,海軍規劃在2020年初進行迅聯戰鬥系統(包括相位陣列雷達雷達)、MK-41垂直發射系統的聯結測試,然後進行海弓三防空飛彈的海上測試,首先進行飛彈飛行測試,包含各次系統與飛彈的信號聯結,以及發射後海弓三飛彈接受艦載雷達導引等項目;雖然此時海弓三飛彈已完成陸上測試的項目,但是在海上測試階段會受海面雜波干擾等複雜因素影響,難度與變數會比陸上測試更多。「上報」報導稱,待海弓三防空飛彈完成海上作戰測試後,海軍接著就會在高雄號上進行海劍二(裝入MK-41發射器)的海上飛行測試,然後預計在2020年底裝載海劍羚短程防空飛彈系統進行艦上測試。  

在2020年內,台灣海軍計畫進行多次海弓三防空飛彈的飛行測試,包括更複雜、模擬作戰情況的作戰測評,驗證系統的可靠度。依照「上報」在2020年3月7日的報導,高雄號在2020年2月26日在屏東九鵬基地外海第一次進行海弓三防空飛彈由MK-41垂直發射系統發射升空的飛行導控測試;此次測試主要是驗測海弓三飛彈由MK-41垂直發射系統發射過程中,飛彈與各項次系統的資料連結的穩定度,以及飛彈發射升空後由戰鬥系統經相位陣列雷達(資料傳輸)進行導控的測試。此次測試過程相當順利,達到計畫的預期目標;不過3月15日聯合報的新聞引述知情人士指出,此時海弓三型分別在2、3月間完成兩次試射,都是由九鵬基地發射並都命中目標,海上試射則尚未進行。聯合報報導,第三次陸基的海弓三飛行測試計畫近期舉行,而第一次海上試射原訂在5月份;不過,由於MK-41垂直發射器與海弓三飛彈的整合工作需要美方人員協助驗證,因為此時全球新冠肺炎疫情嚴峻,此時美方人員來台須經日本東京等地轉機,抵達台灣落地後又須檢疫隔離14天,影響試射進度;因此,包括原訂5月進行的首次海上試射等項目,目前都無法確定時間。 

依照2020年7月23日「上報」的報導,由於迅聯作戰系統進度落後,使得海弓三防空飛彈作戰測評進度也跟著延誤;而海劍二防空飛彈與MK-41垂直發射系統的整合工作也受到迅聯作戰系統延誤,導致期程一延再延。 

依照2020年8月25日「上報」的消息,中科院八月中旬在屏東九鵬基地進行海弓三艦載防空飛彈從陸上MK-41垂直發射器發射的全系統實彈射擊(此時安裝在高雄號登陸艦上的相位陣列雷達、迅聯作戰系統、MK-41垂直發射器的信號整合還有一些問題),系統鎖定靶機之後飛彈成功發射,卻在飛行最後階段脫靶而沒有擊中靶機。「上報」稱,經檢視各項記錄數據,這次海弓三「脫靶」未擊中靶機的原因,與同年初海劍二實彈射擊失敗十分類似,飛彈進入由雷達尋標器鎖定靶機之後,接近靶機時引信沒有正常啟動(無論近發感應或直接撞擊),導致脫靶。依照上報稱,此時海弓三防空飛彈是中科院研發最順利的一種戰術飛彈,因為天弓飛彈項目的科研人員的技術銜接傳承從未間斷過,加上預算經費充裕,以及飛彈彈體空間相對較寬裕,任何模組與系統的修正都相對容易,比較不會發生因空間受限而影響進度。

依照2020年10月11日「上報」的報導,海弓3在2020年8月與9月各進行一次海上全實彈射擊測評(從高雄號上發射),這兩次射擊有兩個攔截課目,分別是攔截低空與中高空靶機。在8月底的第一次射擊測試中,海弓3順利擊落低空靶機之後,進行中高空靶機射擊時,飛彈脫靶未直接擊中靶機;經過中科院與國外技協人員檢視整個過程所有記錄的遙測數據以及高空影像記錄等,飛彈的雷達尋標器並無問題,導引系統一直有鎖定靶機,最後是近距離通過靶機但感應引信未起爆,因此出問題的應該是引信,防空飛彈與系統並沒有問題。而9月的第二次海上射擊測試中,海弓3飛彈在低空以及中高空攔截課目都順利命中靶機。這兩次測試成功意味海弓3與MK-41垂直發射系統初步完成海上整合射擊測評,未來將會再次進行其他項目的海上作戰測評。「上報」此篇報導稱,由於「迅聯」防空作戰系統已有初步成效,之後還會安排海弓三在高雄艦上再次進行作戰射擊測評。不過,整體而言迅聯戰系專案進度落後,進而影響全案進度;因此,海弓三防空飛彈的量產數量,目前尚未有明朗的規劃。

依照「上報」2020年11月12日的報導,2020年海弓三整合MK-41垂直發射器在屏東九鵬基地的陸上測試中,曾發生海弓三防空飛彈發射時,推進器的火焰將發射口周邊燒成焦黑現象,以前從沒發生過,一度讓中科院十分緊張;事後經美技術人員詳細檢查,並沒有造成MK-41發射器任何細紋或損壞,結構安全,確認安全無虞、可以繼續測試作業;而再次試射就沒有發生同樣狀況。隨後中科院對發生狀況的海弓三防空飛彈進行檢查與比對資料,找出為何發生這種現象。 

美國鬆綁飛彈關鍵組件禁令以及解禁

先前美國小布希總統第二任期(2005到2008年)時,因當時美國重心在反恐戰爭而需要中國在許多議題上合作,加上對台灣一些政治不滿(包括先前批准的三項重大軍售包裹遲遲無進展、台灣陳水扁總統的飛彈防禦公投以及入聯公投等升高兩岸緊張情事的動作),遂在2006年起對台灣實施關鍵軍事技術組件出口管制,此後中科院各型戰術飛彈所需的關鍵高階軍規組件,都無法順利從美方獲得。例如,一家合作的國外公司被美國洛馬集團購併後,就停止與中科院的合作(中科院支付的款項也無法追回)。因此,日後中科院包括雄三等國產飛彈的所有組件,都必須另覓替代商源或實現國產化,才能使量產工作繼續進行。美國方面對台灣的禁令直到2018年上任川普總統任內才鬆綁;在此期間內,中科院產製的各型飛彈往往被迫使用其他來源的組件,可能等級較低,性能與穩定性也有落差,甚至有些可能是商規組件。

依照2020年10月21日「上報」報導,在美國管制戰略性高科技組件對台灣出口的期間,許多高機敏組件如飛彈所需的陀螺儀、加速儀、電液致動器等,都無法從美國順利獲得,中科院只好從其他管道取得技術比較低階的零組件。例如,中科院就輾轉從歐洲或俄羅斯採購雷射陀螺儀作為替代來源,目前在台軍服役的各式自製武器裝備中,就有來自俄羅斯的雷射陀螺儀。2018年以後美國對台解除禁運用,中科院就可以獲得性能更好更穩定的美製高階軍規組件,改善自製武器系統的性能。

因此,2018年以後,中科院陸續從美國引進多種關於飛彈導引控制的關鍵性組件,為同時期多個進行中的戰術飛彈計畫進行升級,包括海劍二防空飛彈、天弓三系列防空飛彈等等。甚至原訂在2019年結案、代號「強弓專案」的天弓三增程型飛彈,因為美國放寬出口限制,所以中科院天弓計劃室又決定追加多項升級修改,包括更換新的飛彈加力器、飛彈外型進行部分修改,飛彈內部導引系統也更升級多項組件。

依照2020年10月21日「上報」報導,隨著川普總統任內美台關係升溫、美國解除對台灣自研武器系統所需的關鍵技術組件管制,中科院可自己找國內代理商取得所需的零組件;代理商只要向美國商務部申請許可並出具最終使用證明,就能獲得核准。如此,中科院就打破了先前某些國內獨家供應的代理商的壟斷局面。「上報」稱,當美國解除出口管制、中科院重新招標採購這些關鍵組件時發現,過去國內的獨家供應代理商提供的報價,比其他代理商報價高出兩三倍,因此美方解禁後也終結了某些代理商取得「暴利」的時代。「上報」稱,中科院研發飛彈所使用的雷射陀螺儀或光纖陀螺儀等都是高階軍規產品,輸出許可由美國國防部來核准;「上報」稱,中科院大部分的雷射陀螺儀採用美國漢緯國際(Honeywell International )的產品;不過,美國產製高階雷射陀螺儀或光纖陀螺儀主流產品來自諾斯洛普.格魯曼(Northrop Grumman )、雷松(Raytheon)、通用電子(General Electric)等公司,中科卻很少採購這些公司的產品。

不過,中科院從美國引進這些關鍵組件為飛彈實施升級,在2020年起卻陸續傳出升級後的飛彈在試射時性能不穩定,多次發生失敗,可能是引進新組件造成相關變更,還沒有十分穩定。依照2020年5月31日「上報」報導,經過組件升級後的海劍二飛彈艦載防空飛彈,在2020年4月底於屏東九鵬基地進行的陸上全系統作戰測評時,飛彈脫靶沒有命中目標,研判可能是內部系統訊號在校正時出了問題。另外,依照2020年10月21日「上報」的報導,中科院進一步改良「強弓專案」的「天弓三型增程2型飛彈」,在2020年內的三次試射都沒能成功;三次實彈試射分別在2020年4月、6月以及9月,所需的靶彈是由天弓二型防空飛彈修改而成並從台東成功鎮基翬漁港發射升空,而三次試射都未能成功攔截靶彈。由於2020年度內編列的靶彈都用完了,再測試要等下一年。中科院天弓計劃室將全面檢討「天弓三型增程2型飛彈」的內部系統與技術,包括檢討關鍵性組件(導引系統、尋標器等)是否達到設計標準,或者系統間的軟體整合出問題,乃至於是否要換用更高階的關鍵性組件等等。

依照2021年1月22日「上報」報導,因應軍事壓力不斷增加,中科院配合國防部政策,全面加速研發與量產各型飛彈,所需的導航定位用組件裝備外購需求量也因而提升。「上報」稱,中科院產製的各型飛彈發射車、特殊車輛與甲車上,陸用車載式慣性導航設備(雷射陀螺儀),向來多半指廠使用美國漢威聯合公司(Honeywell International)生產的組件,被解讀是相當倚賴該公司產品,但在議價時也讓台灣本地代理商「予取予求」。在2020年12月,中科院月前公告2021年度首批採購36個慣性導航器(雷射陀螺儀)的訪價公告;然而,漢威聯合公司在台代理商的報價,卻高漲到每個498萬餘元新台幣,比起前一年決標報價324萬餘元新台幣,漲幅超過50%。

「上報」稱,隨著近年來台美關係密切、美方對台武器系統與研發量產所需的零組件解禁後,使中科院可自行透過台灣本地代理商取得所需的零組件,打破過去某些本地代理商壟斷的局面,一度讓台灣漢緯代理商的報價大幅降低。以此次中科院採購的36個Honeywell GTALIN 3000慣性導航器(雷射陀螺儀),20209月29日中科院採購60個相同組件,因台灣有2家代理商可自美國原廠取得,不再是以往的獨家壟斷,最後決標價格是每個324萬餘元台幣(總價1億9458萬元決標),比中科院照以往行情規畫的2億6520萬元預算採購,節省了近7000萬元。然而,2020年底漢威聯合公司又恢復在台灣只有獨家代理商,台灣其他廠商無法向美國原廠取得;依照中科院內部消息,中科院在2020年12月公布2021年度首批36個Honeywell GTALIN 3000慣性導航器的訪價公告後,獨家代理商的報價又暴漲到每個498萬餘元,比2020年9月決標的324萬餘元,足足暴漲174萬餘元;若再把台幣升值的匯差算入,每個慣性導航器(雷射陀螺儀)比2020年9月那批漲價近200萬元。

「上報」稱,在美國還有其他性能同級的雷射與光纖陀螺儀可以選擇,包括諾斯洛普.格拉曼(Northrop Grumman)、雷神技術以及通用電機(General Electric Company)等公司。以此次中科院採購的Honeywell GTALIN 3000雷射陀螺儀為例,諾格的LN 200系列產品性能相同,漢威聯合的產品並非不可取代,未來中科院是否還要指廠採購有待觀察。

依照2021年1月23日「上報」報導,中科院從2021年起展開射程1000公里級的「戟鋒」彈道飛彈、射程2000公里級的「雄隼」長程巡航飛彈等兩項戰略性武器研製工作,加上天弓三增程二型防空飛彈也著手量產;為了避免讓高精度光纖陀螺儀等關鍵性導航組件受國際政治環境變化(例如美國換總統)而使貨源受管制,經中科院盤點自身技術與成本後,高精度雷射/光纖陀螺儀確定由中科院自行量產。「上報」稱,中科院在研製雷射、光纖各式陀螺儀技術上,近年來逐步掌握關鍵技術;在過往長時間以來,考量技術難度以及成本等因素,中科院研製的飛彈相都從美國引進陀螺儀,例如天劍二型空對空飛彈在早期發展過程中,因無法從國外獲得雷射陀螺儀,只能先使用機械式陀螺儀進行各項測試;等天劍二型研發成功後,美方才允許輸出台灣所需要的雷射陀螺儀。後來的雄二E巡航飛彈也因為美國限制輸出陀螺儀組件而使量產進度受影響,中科院一度透過第三地的方式,才迂迴獲得量產飛彈所需的關鍵性組件。