H-3火箭

H-3火箭

H-3火箭是JAXA三菱重工業開發的一次性液體燃料火箭,計畫替代H2A成為新型主力火箭。作為H-2系列火箭的繼承者,箭體長63米,起飛重量574噸,地球同步轉移軌道的運載能力為7.9噸。

當地時間2024年2月17日9時24分左右,日本新型H3火箭2號機從鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空。成功抵達了目標軌道,完成了飛行試驗的主要目的。

基本介紹

  • 中文名:H-3火箭
  • 研製國家日本
  • 火箭類型:大型運載火箭
研製計畫,發射計畫,1號機,2號機,發射失敗,失敗記錄,失敗原因,性能數據,研製動態,

研製計畫

2013年5月,日本內閣航天運輸系統委員會向日本政府提出研製H-3火箭的建議。
H-3火箭
H-3火箭結構示意圖
2014年1月,日本政府正式批准為H-3火箭提供總額19億美元的研製經費。
2020年5月,對L-E9發動機進行試驗時,燃燒室內壁破裂,渦輪出現裂痕。隨後,日本科研人員對渦輪的設計進行調整,同年夏天對新設計的發動機再次進行試驗,但仍沒能取得成功。

發射計畫

1號機

首次推遲
2020年11月,日本宇宙航空研究開發機構證實,H-3火箭的首次發射被推遲,原因是火箭主發動機燃燒室渦輪泵發現了問題。調查發現,在發動機燃燒室內壁和渦輪泵的FTP葉片的開孔區域確認了疲勞斷裂面。
2021年1月,三菱重工將H-3火箭運到種子島航天中心。3月,日本宇宙航空研究開發機構把組裝好的火箭轉運到發射台,以演練包括倒計時和推進劑加注等環節。6月,經科研人員排查後,雖然發動機振動問題有所改觀,但又發現了被描述為渦輪顫振的一個新問題,相關處置工作一直持續到了秋天,科研人員只好安裝阻尼器,並做了旨在消除振源的調整。
第二次推遲
2022年2月,日本宇宙航空研究開發機構聯合三菱重工研製的H-3新一代運載火箭因發動機出現問題,原本於2022年一季度發射升空的計畫確定被延期,這也是該火箭因發動機問題在一年多時間內的第二次推遲發射。
2022年9月1日,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)宣布,將力爭在2022年度內發射H3火箭試驗機。JAXA表示,引擎故障的問題已通過變更設計等確認解決。試驗機原本預計在2020年度發射。
2022年10月,日本H3新一代運載火箭的首飛箭整流罩首次完成與箭體的對接。作為H2系列火箭的繼承者,H3火箭長63米,起飛重量574噸,地球同步轉移軌道的運載能力為7.9噸,並計畫2023年實施首飛。
2022年12月22日訊息,宇宙航空研究開發機構(JAXA)研發的日本新型主力火箭H3的1號機將於2023年2月12日發射,正在進行協調。
再次推遲
2023年2月14日,日本宇宙航空研究開發機構宣布,因風力條件可能達不到發射安全標準,主力火箭“H3”1號機的發射將從15日推遲到17日。2月17日上午10時37分在鹿兒島縣種子島宇宙中心進行。

2號機

2號機或將不帶衛星
2023年5月24日訊息,由於新一代運載火箭H3首飛失利,日本文部科學省和宇宙航空研究開發機構(JAXA)今天決定,在未來發射的第二枚H3火箭,即H3火箭2號機將不會實際搭載衛星,該調整已向文部科學省宇宙開發利用部報告並得到批准。
當地時間2023年12月27日,據日本共同社報導稱,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)決定於2024年2月15日發射日本國產新型H3火箭2號機。
推遲發射
當地時間2024年2月13日,日本宇宙航空研究開發機構發布訊息,因天氣原因,原定於2月15日發射的H3火箭2號機將延期發射。具體發射時間未定。
2024年2月14日,據TBS電視台訊息,日本計畫於2月17日發射H3火箭。
發射升空
當地時間2024年2月17日9時24分左右,日本新型H3火箭2號機從鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空。成功抵達了目標軌道,完成了飛行試驗的主要目的。
H-3火箭
2月17日,日本新一代主力運載火箭H3火箭試驗2號在鹿兒島縣

發射失敗

失敗記錄

2023年2月17日,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)和三菱重工業公司在鹿兒島縣的種子島宇宙中心未能將日本新型主力火箭H3的1號機發射升空,發射失敗。
2023年2月17日,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)解釋了日本最新型運載火箭H-3的1號機未能發射升空的原因,稱是因火箭的控制系統檢測到異常而未發出點火信號。
2023年2月18日,日本宇宙航空研究開發機構表示,新一代主力運載火箭H3未能如期發射,該機構將對問題原因展開詳細調查,並計畫在3月10日前將H3火箭擇機發射升空。
2023年2月22日,日本宇宙航空研究開發機構發布報告說,火箭第一級主發動機電源系統出現異常,導致日本新一代主力運載火箭H3本月17日的首次發射中止。
2023年3月2日,最新通告顯示,日本新一代火箭 H3-22S TF1 將於台北時間3月6日09:37 左右再度嘗試發射 ALOS-3(先進陸地觀測衛星 3 號)光學遙感衛星
當地時間2023年3月3日,據日本廣播協會(NHK)報導,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)擬於3月6日重新發射新一代主力運載火箭H3,正在就此進行準備。
當地時間2023年3月4日,據日本鹿兒島媒體報導,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)決定將重新發射日本新一代主力運載火箭H3的時間從3月6日推遲到7日。
當地時間2023年3月7日上午10時37分左右,日本宇宙航空研究開發機構與三菱重工業共同開發的新一代運載火箭“H3”1號機在鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空,火箭上搭載了光學衛星“大地3號”。當地時間2023年3月7日上午10時56分,日本鹿兒島縣發射的“H3”新型火箭宣布發射失敗,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)表示,該火箭二級發動機未能成功點燃。最終在起飛後14分左右被迫傳送指令進行自毀,箭上搭載了開發成本282億日元(約合人民幣14.3億元)的日本先進光學對地觀測衛星“大地3號”,也隨著火箭一同自毀。
H-3火箭
2023年3月7日,H3火箭初號機在種子島發射升空

失敗原因

台北時間2023年3月7日9時37分,日本新一代運載火箭H3在種子島航天中心首飛。火箭起飛後固體助推器SRB-3和第一級發動機工作正常,但第二級發動機點火失敗,最後不得不發出自毀信號。發射失敗的原因是二級火箭點火時,電源系統發生了異常,導致發動機未能成功點火。日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)8日說,其H3運載火箭7日發射失敗,是因為在箭體向二級發動機傳送點火信號前後,火箭電源系統出現了異常。3月16日報告顯示,H3運載火箭的二級發動機點火前,火箭內部出現電流過載,這可能是導致發射失敗的原因。當地時間4月27日,據日本廣播協會(NHK)訊息,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)公布了對此前H3火箭發射失敗原因的調查結果,稱可能是二級火箭發動機發生了短路。該機構將根據火箭製造記錄等,繼續展開調查。當地時間10月26日,日本文部科學省專家召開會議,針對2023年3月日本國產新型H3火箭1號機發射失敗的原因歸納最終報告。報告指出,直接原因為第二級火箭發動機點火裝置短路、電流過載導致控制裝置損壞等。

性能數據

H-3火箭參考數據
基本參數
全長
63米(長整流罩時)
57米(短整流罩時)
重量
575噸
(H3-24L構型)
搭載平台整流罩
長1.666米
直徑937毫米/1194毫米
一級火箭
直徑5.2米
發動機LE-9型×2或3台
真空推力
1471千牛/台(100%)
比推力
422秒
二級火箭
直徑5.2米
發動機LE-5B-3型1台
真空推力
137千牛
比推力
448秒
固體火箭助推器
直徑2.5米
發動機SRB-3型2或4個
真空推力
2300千牛
比推力
283.6秒
H-3火箭運載能力
運載能力
軌道類型
SSO軌道(太陽同步軌道500千米)
載荷質量
大於4噸
大於6.5噸

研製動態

H3火箭第一級主發動機採用日本獨立研發的LE-9膨脹循環氫氧發動機;第二級火箭採用LE-5B-3發動機,這款發動機是H2A火箭第二級採用的LE-5B發動機的改良版,具備在軌道上多次點火功能;根據需要,H3火箭還可裝備2個或4個固體火箭推進器
H-3火箭的首枚1號火箭,搭載2台LE-9液體火箭發動機和2台SRB-3固體火箭助推器。
H-3火箭
H-3火箭首發1號火箭示意圖

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