H3 (ракета)
Функция | Ракета-носитель средней грузоподъемности |
---|---|
Производитель | Мицубиси Хэви Индастриз |
Страна происхождения | Япония |
Стоимость за запуск | 50 миллионов долларов США (H3-30S) [1] |
Размер | |
Высота | 63 м (207 футов) [2] |
Диаметр | 5,27 м (17,3 фута) [2] |
Масса | 574 000 кг (1 265 000 фунтов) (брутто для варианта H3-24L) [3] |
Этапы | 2 |
Емкость | |
Полезная нагрузка для единого входа | |
Масса | 4000 кг (8800 фунтов) (Х3-30С/Л) [2] |
Полезная нагрузка для GTO (∆V=1500 м/с) | |
Масса | 4000–7900 кг (8800–17400 фунтов) (Х3-24С/Л) [2] [4] |
История запуска | |
Статус | Активный |
Запуск сайтов | Танегасима , LA-Y2 |
Всего запусков | 3 |
Успех(а) | 2 |
Неудачи | 1 |
Первый полет | 7 марта 2023 г. |
Последний рейс | 1 июля 2024 г. |
Тип пассажиров/груза | АЛОС-4 |
Бустеры | |
Нет бустеров | 0, 2 или 4 |
Питаться от | СРБ-3 |
Максимальная тяга | 2158 кН (485 000 фунтов силы ) [3] |
Удельный импульс | 283,6 с (2,781 км/с) |
Время горения | 105 секунд |
Порох | Твердый |
Первый этап | |
Питаться от | 2 или 3 ЛЕ-9 |
Максимальная тяга | 2942 или 4413 кН (661 000 или 992 000 фунтов силы ) [3] |
Удельный импульс | 425 с (4,17 км/с) |
Порох | ЛХ 2 / ЛОКС |
Второй этап | |
Питаться от | 1 ЛЭ-5Б-3 [3] |
Максимальная тяга | 137 кН (31 000 фунтов силы ) |
Удельный импульс | 448 с (4,39 км/с) |
Порох | ЛХ 2 / ЛОКС |
Ракета -носитель H3 — японская одноразовая ракетная система . H3 Ракеты-носители представляют собой жидкостные ракеты с навесными твердотопливными ускорителями и запускаются с космодрома Танегасима в Японии. Mitsubishi Heavy Industries (MHI) и JAXA несут ответственность за проектирование, производство и эксплуатацию H3. H3 - первая в мире ракета, в которой используется расширительный цикл . для двигателя первой ступени [5]
По состоянию на июль 2015 г. [update]минимальная конфигурация должна доставлять полезную нагрузку до 4000 кг (8800 фунтов) на солнечно-синхронную орбиту (SSO) примерно за 5 миллиардов иен , а максимальная конфигурация должна переносить более 6500 кг (14300 фунтов) на геостационарную передачу. орбита (ГТО). [2] Вариант H3-24 доставит более 6000 кг (13 000 фунтов) полезной нагрузки на переходную орбиту Луны (TLI) и 8800 кг (19 400 фунтов) полезной нагрузки на Луну. геостационарная переходная орбита (ГТО) (∆V=1830 м/с).
Разработка
[ редактировать ]Компания Mitsubishi Heavy Industries руководила разработкой и изготовлением планера ракеты H3 и жидкотопливных двигателей, корпорация IHI жидкотопливных двигателей разработала и изготовила турбонасосы и твердотопливные ускорители, а Kawasaki Heavy Industries разработала и изготовила обтекатели полезной нагрузки . [6] [7] Углеродное волокно и синтетическая смола, используемые для изготовления корпуса твердотопливного ускорителя и обтекателя полезной нагрузки, были разработаны и изготовлены компанией Toray . [8]
Разработка H3 была одобрена правительством Японии 17 мая 2013 года. [9] Ракета-носитель H3 разрабатывается совместно JAXA и Mitsubishi Heavy Industries (MHI) для запуска широкого спектра коммерческих спутников. H3 был разработан с более дешевыми двигателями по сравнению с H-IIA , чтобы производство новой ракеты-носителя было более быстрым, менее рискованным и более рентабельным. JAXA и Mitsubishi Heavy Industries отвечали за предварительное проектирование, готовность наземных объектов, разработку новых технологий для H3 и производство. Основной упор при проектировании делается на снижение затрат: запланированные затраты на запуск для клиентов составят около 37 миллионов долларов США. [10]
В 2015 году первый H3 планировалось запустить в 2020 финансовом году в конфигурации H3-30 (в которой отсутствуют твердотопливные ускорители), а в более поздней конфигурации с ускорителями - в 2021 финансовом году. [Примечание 1] [2]
Недавно разработанный двигатель LE-9 является важнейшим фактором снижения затрат, повышения безопасности и увеличения тяги. Цикл прокачки детандера, используемый в двигателе LE-9, представляет собой высоконадежный метод сгорания, который Япония внедрила в практику для двигателя LE-5A / B . Однако двигателю со стравливающим детандером физически сложно генерировать большую тягу, поэтому разработка двигателя LE-9 с тягой 1471 кН (331 000 фунт- сила ) была наиболее сложным и важным элементом разработки. [11]
Огневые испытания двигателя первой ступени ЛЭ-9 начались в апреле 2017 года. [12] при этом первые испытания твердотопливных ракетных ускорителей состоятся в августе 2018 года. [13]
21 января 2022 года запуск первого H3 был перенесен на 2022 финансовый год или позже из-за технических проблем, связанных с двигателем LE-9 первой ступени. [14]
Описание автомобиля
[ редактировать ]Ракета-носитель H3 представляет собой двухступенчатую ракету-носитель. Первая ступень использует жидкий кислород и жидкий водород в качестве топлива и несет ноль, два или четыре навесных твердотопливных ракетных ускорителя (SRB) (производных от SRB-A ) с использованием полибутадиенового топлива. Первая ступень оснащена двумя или тремя двигателями LE-9, в которых используется конструкция цикла прокачки детандера, аналогичная двигателю LE-5B. [15] Масса топлива и окислителя первой ступени составляет 225 тонн. Вторая ступень оснащена одним двигателем — усовершенствованным ЛЭ-5Б. Масса топлива второй ступени — 23 тонны. [3] [16]
Варианты
[ редактировать ]Каждая конфигурация усилителя H3 имеет двухзначное буквенное обозначение, обозначающее особенности этой конфигурации. Первая цифра обозначает количество двигателей ЛЭ-9 на главной ступени: «2» или «3». Вторая цифра обозначает количество твердотопливных ускорителей СРБ-3, прикрепленных к основанию ракеты, и может быть «0», «2» или «4». Все компоновки твердотопливных ускорителей симметричны. Буква в конце показывает длину обтекателя полезной нагрузки: либо короткий, либо «S», либо длинный, либо «L». Например, H3-24L имеет два двигателя, четыре твердотопливных ускорителя и длинный обтекатель, тогда как H3-30S имеет три двигателя, не имеет твердотопливных ускорителей и короткий обтекатель. [17] Обтекатель W-типа аналогичен обтекателю L-типа, за исключением более широкого диаметра (5,4 м). Тип W упоминался в описании веб-страницы JAXA, но не в текущем описании по состоянию на ноябрь 2023 г. [update]. [18] Производство обтекателей W-типа заключено по контракту с RUAG Space (теперь Beyond Gravity ), тогда как другие типы производятся Kawasaki Heavy Industries. [19]
По состоянию на ноябрь 2018 г. [update]Планируется три конфигурации: H3-30, H3-22 и H3-24. [17]
Ранее упомянутый вариант H3-32 был отменен в конце 2018 года, когда характеристики варианта H3-22, оснащенного одним двигателем меньше на основном ускорителе, оказались выше, чем ожидалось, что приблизило его к характеристикам H3-32. производительность. Хотя H3-32 мог бы обеспечить более высокие характеристики, JAXA сослалось на опыт SpaceX с их ракетой Falcon 9 , которая обычно поднимала полезную нагрузку коммерческих спутников связи на скорость, меньшую, чем золотая стандартная геостационарная переходная орбита (GTO) в 1500 м/с (4900 футов). / с) дельты-V , оставшейся для выхода на геостационарную орбиту , оставляя сами спутники компенсировать разницу. Поскольку коммерческие клиенты, очевидно, были готовы проявить гибкость, JAXA предложило переопределить их эталонную орбиту перехода на что-то более низкое, полагая, что коммерческие клиенты предпочтут менее дорогую (хотя и немного менее мощную) ракету H3-22, даже если клиенту затем придется загружать дополнительное топливо. на свой спутник, чтобы он достиг ГСО, чем на более дорогой H3-32. [17]
По состоянию на октябрь 2019 г. [update]MHI Delta рассматривает возможность участия в двух вариантах проекта Gateway : расширенный вариант второй ступени и вариант H3 Heavy, который будет состоять из трех жидкотопливных ускорителей первой ступени, связанных вместе, аналогично IV Heavy и Falcon Heavy . [20] составит 28 300 кг (62 400 фунтов) Полезная нагрузка на низкую околоземную орбиту . [21]
Запуск сервисов
[ редактировать ]H3 будет иметь «возможность двойного запуска, но MHI больше ориентирована на специализированные запуски», чтобы расставить приоритеты в обеспечении графика для клиентов. [22]
С 2018 года MHI намерена установить цену на услугу запуска H3 на уровне стоимости Falcon 9 от SpaceX. [22]
История запуска
[ редактировать ]Источники: Кабинет министров Японии. [23]
Дата и время ( UTC ) | Полет | Тип | Запуск сайта | Полезная нагрузка(и) | Исход |
---|---|---|---|---|---|
7 марта 2023 г., 01:37:55 [24] | ТФ1 | H3-22S [25] | LP2 , Танегасима | АЛОС-3 (Даичи 3) | Отказ |
17 февраля 2024 г., 00:22:55 [26] | ТФ2 | H3-22S | LP2 , Танегасима | ВЭП-4 (Полезная нагрузка для оценки автомобиля-4) CE-SAT-1E [27] ТИРСАТ [27] | Успех |
1 июля 2024 г., 03:06:42 [28] | F3 | H3-22S | LP2 , Танегасима | АЛОС-4 (Даичи 4) | Успех [29] |
Сентябрь 2024 г. | F4 | Х3-24Л | LP2 , Танегасима | ДСН-3 (Кирамеки 3) | Планируется |
Q4 2024 | F5 | H3-22S | LP2 , Танегасима | КЗС-5 | Планируется |
2025 японских иен (подлежит уточнению) | H3-24W | HTV-X1 | Планируется | ||
2025 японских иен (подлежит уточнению) | H3-22S | QZS-6 | Планируется | ||
2025 японских иен (подлежит уточнению) | H3-22S | QZS-7 | Планируется | ||
2025 японских иен (подлежит уточнению) | Х3-24Л | ETS-IX | Планируется | ||
2026 японского финансового года (подлежит уточнению) | H3-24W | ХТВ-Х 2 | Планируется | ||
2026 г. (подлежит уточнению) | Х3-24Л | ММХ | Планируется | ||
2026 японского финансового года (подлежит уточнению) | H3-24W | ХТВ-Х 3 | Планируется | ||
2026 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS – Оптическая диверсификация 1 | Планируется | ||
2026–28 (подлежит уточнению) | Н3 | ЛЮПЕКС | Планируется | ||
2027 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS -Оптический 9 | Планируется | ||
2027 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS – Оптическая диверсификация 2 | Планируется | ||
2027 г. (подлежит уточнению) | Н3 | JDRS-2 | Планируется | ||
2027 г. (подлежит уточнению) | Н3 | АЛОС-3 Преемник | Планируется | ||
2028 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | Химавари 10 | Планируется | ||
2028 г. (подлежит уточнению) | Н3 | АЛОС-4 Преемник | Планируется | ||
2029 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS - Диверсификация радаров 1 | Планируется | ||
2029 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS -Оптический 10 | Планируется | ||
2030 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS - Диверсификация радаров 2 | Планируется | ||
2031 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS -Радар 9 | Планируется | ||
2032 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS - Преемник оптической диверсификации | Планируется | ||
2032 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | LiteBIRD | Планируется | ||
2033 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS -Радар 10 | Планируется | ||
2033 японского финансового года (подлежит уточнению) | Н3 | IGS -Оптический 11 | Планируется | ||
(подлежит уточнению) | Н3 | Инмарсат (спутник подлежит уточнению) [30] | Планируется [31] |
ТФ1
[ редактировать ]Первая попытка запуска 17 февраля 2023 года была прервана незадолго до зажигания ускорителей SRB-3, хотя основные двигатели загорелись успешно. [32] [33] [34]
Во второй попытке запуска ракеты-носителя H3 7 марта ракета была запущена в 1:37:55 UTC (всемирное координированное время). Судя по изображениям с наземной камеры, вскоре после того, как ускорители SRB-3 отделились от ракеты примерно через две минуты полета, ракета, похоже, потеряла управление и начала кувыркаться; однако, судя по последующему анализу, это, по всей видимости, является частью запланированного маневра по отклонению орбиты с целью достижения солнечно-синхронной орбиты, а не фактически потери управления. [35] Примерно через пять минут и двадцать семь секунд после запуска двигатель второй ступени не загорелся. Не имея возможности подтвердить зажигание двигателя второй ступени, а скорость ракеты продолжала падать, JAXA самоуничтожения, примерно в 00:14:50 направило ракете команду поскольку «не было возможности достичь миссия». Полезной нагрузкой на борту был спутник ALOS-3 , который также был уничтожен вместе с ракетой-носителем в момент самоуничтожения. [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44]
ТФ2
[ редактировать ]17 февраля 2024 года ДЖАКСА наконец успешно запустило вторую испытательную ракету, имеющую ту же конфигурацию, что и первая, H3-22S, и вторая ступень достигла желаемой орбиты. [45]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Японский финансовый год начинается в апреле года и заканчивается в марте следующего года. В данном случае это означает, что запуск произойдет не ранее 1 апреля 2021 года и не позднее 31 марта 2022 года.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кларк, Стивен (19 сентября 2017 г.). «Японская компания MHI выиграла сделку по запуску спутника для Inmarsat» . Космический полет сейчас. Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 года . Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж О состоянии разработки новой базовой ракеты (PDF) (на японском языке). 2 июля 2015 г. Архивировано (PDF) из оригинала 24 января 2021 г. . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Брошюра о ракете-носителе H3» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 11 февраля 2017 года . Проверено 20 сентября 2016 г.
- ^ «Космические новости» . 25 октября 2019 года. Архивировано из оригинала 1 октября 2021 года . Проверено 12 января 2020 г.
- ^ Шинья Мацуура (2 февраля 2021 г.). Первая в мире задача по повышению теплового КПД маршевого двигателя ракеты H3 «LE-9» (на японском языке). Никкей Бизнес. Архивировано из оригинала 24 января 2022 года . Проверено 23 января 2022 г.
- ^ Видение ракеты H3 в 2020 году (PDF) (на японском языке). ДЖАКСА. 8 июля 2015 г. с. 30. Архивировано из оригинала (PDF) 4 ноября 2022 года . Проверено 24 февраля 2023 г.
- ^ Появилась новая отечественная ракета «Н3», и на Танегасиме наконец-то находится стадия разработки (на японском языке). Новости Минави. 25 января 2021 года. Архивировано из оригинала 26 января 2022 года . Проверено 24 февраля 2023 г.
- ^ Toray Capri Preg от Toray принят на вооружение ракеты H3 (на японском языке). Еженедельные Gomutimes. 14 февраля 2023 года. Архивировано из оригинала 24 февраля 2023 года . Проверено 24 февраля 2023 г.
- ^ «Ускоритель JAXA H3» . Почта Китая. 19 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 9 сентября 2013 г.
- ^ «Новая японская ракета вышла из строя из-за неисправности двигателя, что нанесло удар по космическим амбициям» . Джапан Таймс . 7 марта 2023 г. Архивировано из оригинала 7 марта 2023 г. Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ LE-9 Испытание на горение (на японском языке). ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 1 марта 2020 года . Проверено 21 января 2020 г.
- ^ «Испытательный пуск ракеты-носителя H3» . НХК Мир. 27 августа 2018 г. Архивировано из оригинала 28 августа 2018 г. Проверено 27 августа 2018 г.
- ^ «О запуске первой испытательной ракеты H3» (на японском языке JAXA, 21 января 2022 г.). Архивировано из оригинала 2 декабря 2022 г. Проверено 21 января 2022 г. .
- ^ «Разработка двигателя LE-X» (PDF) . Технический обзор Mitsubishi Heavy Industries . 48 (4). Декабрь 2011 г. Архивировано (PDF) из оригинала 9 июля 2015 г. Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ 2020: Какой будет ракета H3 (PDF) (на японском языке). ДЖАКСА. 8 июля 2015 г. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 г. . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с О состоянии разработки ракеты H3 (PDF) (на японском языке). ДЖАКСА. 29 ноября 2018 г. Архивировано (PDF) из оригинала 29 ноября 2018 г. . Проверено 29 ноября 2018 г.
- ^ Что такое обтекатель спутника? (на японском языке). ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 25 сентября 2022 года . Проверено 25 сентября 2022 г.
- ^ «Обтекатели полезной нагрузки, поставленные компанией RUAG Space по контракту с MHI для ракеты-носителя H3» . спутниковые новости. 10 апреля 2019 года . Проверено 30 мая 2024 г.
- ^ Космические новости
- ^ Генри, Калеб (25 октября 2019 г.). «Mitsubishi Heavy Industries рассматривает модернизированные варианты ракеты H3 для лунных миссий» . Космические новости. Архивировано из оригинала 1 октября 2021 года . Проверено 13 января 2020 г. .
- ^ Перейти обратно: а б Генри, Калеб (12 июля 2018 г.). «Blue Origin предложит двойной запуск с Нью-Гленном после пятой миссии» . Космические новости . Проверено 5 августа 2018 г.
H3 готовится к дебюту в 2020 году, а цена должна быть на одном уровне с Falcon 9 от SpaceX.
- ^ «Базовый план космической политики (пересмотр на 2023 год) » (PDF) (на японском языке, 22 декабря 2023 г., стр. 45). Архивировано ( PDF ) из оригинала 25 декабря 2023 г. Проверено 26 декабря 2023 г.
- ^ «Запуск перспективного оптического спутника «DAICHI-3» (ALOS-3) ракетой-испытателем H3 № 1 [Реконфигурация (Часть 5)]» [Запуск перспективного оптического спутника «DAICHI-3» (ALOS-3) ракетой H3 Ракетный испытательный аппарат № 1 [Перенос (Часть 5)]] (Пресс-релиз) (на японском языке, 4 марта 2023 г. Архивировано из оригинала 4 марта . 2023 г. )
- ^ О состоянии разработки ракеты H3 (PDF) Архивировано . Подкомитет по развитию и использованию космического пространства (на японском языке, 10 декабря 2019 г.). ( PDF) из оригинала 10 декабря 2019 г. Проверено 10 декабря 2019 г. .
- ^ «Основная ракета JAXA «H3» № 2 будет запущена 15 февраля 2024 г.] NHK ( на японском языке, 27 декабря . г. ) 2023
- ^ Перейти обратно: а б «H3 № 2 без спутника, позволяет избежать рисков, стремится к скорейшему запуску - Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий . Японии » (на японском языке) Дата обращения 28 июня 2023 г. .
- ^ «Результат запуска перспективного спутника наблюдения за сушей-4 «DAICHI-4» (ALOS-4) на борту третьей ракеты-носителя H3 (H3 F3)» . ДЖАКСА. 1 июля 2024 г. Проверено 4 июля 2024 г.
- ^ Ракета «H3» № 3 успешно запущена из Космического центра Танегасима (на японском языке). Проверено 30 июня 2024 года .
- ^ Генри, Калеб (6 декабря 2018 г.). «Инмарсат заказал первый коммерческий запуск японской ракеты H3» . Космические новости . Проверено 12 февраля 2023 г.
- ^ «Inmarsat станет первым коммерческим заказчиком новой ракеты-носителя H3, предоставленной MHI» . ИНМАРСАТ. 6 декабря 2018 года. Архивировано из оригинала 12 февраля 2023 года . Проверено 12 февраля 2023 г.
- ^ «Новая японская ракета не запускается» . АФП. Архивировано из оригинала 18 февраля 2023 года . Проверено 19 февраля 2023 г.
- ^ Майк Уолл (17 февраля 2023 г.). «Новая японская ракета H3 прервала первую в истории попытку запуска» . Space.com . Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ Кларк, Стивен. «Первый запуск японской ракеты H3 был прерван за несколько мгновений до старта – Spaceflight Now» . Архивировано из оригинала 19 марта 2023 года . Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ «Новые блестящие ракеты, старые неудачные ракеты — новости дальнего космоса от 7 марта» . Канал Скотта Мэнли на YouTube . 7 марта 2023 года. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ С, Джозеф (7 марта 2023 г.). «СРОЧНО! Японская ракета H3 вышла из строя во время первого запуска — Новости TLP» . Стартовая площадка . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ «Япония запустила ракету H3 и уничтожила ее из-за отказа второй ступени» . Новости АВС . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ «Япония запустила ракету H3 и уничтожила ее из-за отказа второй ступени» . news.yahoo.com . 7 марта 2023 года. Архивировано из оригинала 7 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ National, The (7 марта 2023 г.). «Япония уничтожила новую ракету H3 после старта из-за отказа двигателя второй ступени» . Национальный . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ Опубликовано Эндрю Джонсом (7 марта 2023 г.). «Новая японская ракета H3 потерпела неудачу во время первого испытательного полета, потерян усовершенствованный спутник наблюдения Земли» . Space.com . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ ЯМАГУТИ, МАРИ (7 марта 2023 г.). «Япония запустила ракету H3 и уничтожила ее из-за отказа второй ступени» . Таймс Юнион . Архивировано из оригинала 7 марта 2023 года . Проверено 7 марта 2023 г.
- ^ «Японская ракета и спутник для борьбы со стихийными бедствиями уничтожены в космосе из-за отказа двигателя» . Новости АВС . 7 марта 2023 года. Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ «Надежды рухнули, когда взорвалась ракета следующего поколения» . Кэрнс Пост . 7 марта 2023 г. Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ «Япония запустила ракету H3 и уничтожила ее из-за отказа второй ступени» . thediplomat.com . Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ Ракета «Н3» №2 успешно стартовала, преодолев предыдущую неудачу NHK» . 17 февраля 2024 г.