H3 (raketa) - H3 (rocket)

Spouštěcí vozidlo H3
Raketový model H3 v Kakamigahara Aerospace Science Museum 8. listopadu 2019 02.jpg
Model startovacího vozidla H3
FunkceNosná raketa se středním zdvihem
VýrobceMitsubishi Heavy Industries
Země původuJaponsko
Cena za spuštění50 milionů USD (H3-303S)[1]
Velikost
Výška63 m (207 stop) [2]
Průměr5,27 m (17,3 ft)[2]
Hmotnost574 000 kg (1 265 000 lb) (brutto u varianty H3-24L)[3]
Fáze2
Kapacita
Užitečné zatížení SSO
Hmotnost4000 kg (H3-30S / L) [2]
Užitečné zatížení GTO
(∆Ｖ = 1 500 m / s)
Hmotnost4 000–7 900 kg (8 800–17 400 lb) (H3-24S / L)[2][4]
Historie spuštění
PostaveníV současné době se vyrábí
Spouštějte webyTanegashima, POLOŽIT
První letNET duben 2021 (plánováno)[5]
Posilovače
Č. Posilovače0, 2 nebo 4
MotorySRB-3
Tah2158 kN (485 000 lb.F)[3]
Specifický impuls283,6 sekundy (2,781 km / s)
Doba hoření105 sekund
PalivoPevný
První etapa
Motory2 nebo 3 LE-9
Tah2942 nebo 4413 kN[3]
Specifický impuls425 sekund (4,17 km / s)
PalivoLH2 / LOX
Druhá fáze
Motory1 LE-5B-3[3]
Tah137 kN (31 000 lbF)[3]
Specifický impuls448 sekund (4,39 km / s)
PalivoLH2 / LOX

The Spouštěcí vozidlo H3 je postradatelný odpalovací systém ve vývoji v Japonsku. H3 rakety jsou rakety na kapalná paliva s poutko pevné raketové posilovače a jejich spuštění se plánuje od Vesmírné centrum Tanegashima v Japonsku. Mitsubishi a JAXA jsou zodpovědní za design, výrobu a provoz H3.

Od července 2015, minimální konfigurace je nést užitečné zatížení až 4000 kg sluneční synchronní oběžná dráha asi 5 miliard yen a maximální konfigurace je pro přepravu více než 6 500 kg geostacionární oběžná dráha.[2][potřebujete nabídku k ověření ] Varianta H3-24 přinese na oběžnou dráhu Měsíce více než 6000 kg užitečného zatížení.

První H3 má být spuštěn ve fiskálním roce 2021.[6][Poznámka 1]

Rozvoj

Vývoj modelu H3 schválila japonská vláda dne 17. května 2013.[7][úplná citace nutná ] H3 Launch Vehicle vyvíjí společně JAXA a Mitsubishi Heavy Industries (MHI) vypustit širokou škálu komerčních satelitů. H3 byl navržen s levnějšími motory ve srovnání s H-IIA, aby výroba nové nosné rakety byla rychlejší, méně riskantní a nákladově efektivnější. Společnosti JAXA a Mitsubishi Heavy Industries měly na starosti předběžný návrh, připravenost pozemních zařízení, vývoj nových technologií pro H3 a výrobu. Hlavním důrazem při návrhu je snižování nákladů, přičemž plánované náklady na uvedení do provozu pro zákazníky jsou v rozmezí 50–65 milionů USD.[8][je zapotřebí lepší zdroj ]

Nově vyvinutý LE-9 motor je nejdůležitějším faktorem při současném snižování nákladů a zlepšování bezpečnosti a tahu. The cyklus krvácení expandérem použitý v motoru LE-9 je vysoce spolehlivá metoda spalování, kterou Japonsko prakticky využilo pro LE-5A /B motor. V zásadě však není vhodný pro velký tah a neexistuje žádný precedens, takže vývoj motoru LE-9 s velkým tahem 1 471 kN je nejnáročnějším a nejdůležitějším vývojovým prvkem.[9]

Vypalovací zkoušky motoru prvního stupně LE-9 začaly v dubnu 2017.[10] V srpnu 2018 byly provedeny první testy posilovačů tuhých raket.[11]

V dřívějších plánech měla být první H3 uvedena na trh ve fiskálním roce 2020 v konfiguraci H3-30, která postrádá solidní raketové boostery, a v pozdější konfiguraci s boostery ve FY2021.[2][12]

Dne 11. září 2020 bylo spuštění první H3 přeloženo na fiskální rok 2021, druhé spuštění na FY2022, s odvoláním na technický problém týkající se motoru prvního stupně.[5]

Popis vozidla

H3 Launch Vehicle je dvoustupňová raketa. První fáze používá kapalný kyslík a kapalný vodík jako pohonné hmoty a nese nulu, dva nebo čtyři připoutání pevné raketové posilovače (odvozený od SRB-A ) použitím polybutadien palivo. První stupeň je napájen dvěma nebo třemi LE-9 motory, které používají cyklus krvácení expandérem design podobný LE-5B motor.[13] Hmotnost paliva a okysličovadla v prvním stupni je 225 tun. Druhý stupeň je poháněn jediným vylepšeným motorem LE-5 B. Hnací hmota druhého stupně je 23 tun.[3][14]

Varianty

Každá konfigurace zesilovače H3 má dvoumístné plus písmeno, které označuje vlastnosti této konfigurace. První číslice představuje počet motorů LE-9 na hlavním pódiu, buď „2“ nebo „3“. Druhá číslice označuje počet zesilovačů pevné rakety SRB-3 připojených k základně rakety a může být „0“, „2“ nebo „4“. Všechna rozložení pevných zesilovačů jsou symetrická. Písmeno na konci ukazuje délku kapotáže užitečného zatížení, buď krátkou, nebo „S“, dlouhou nebo „L“. Například model H3-24L má dva motory, čtyři posilovače raket na tuhá paliva a dlouhou kapotáž, zatímco model H3-30S má tři motory, žádné posilovače raket na tuhá paliva a krátkou kapotáž.[15]

Od listopadu 2018, plánovány jsou tři konfigurace: H3-30, H3-22 a H3-24.[15]

Dříve zmíněná varianta, H3-32, byla zrušena koncem roku 2018, kdy bylo zjištěno, že výkon varianty H3-22, který má o jeden motor méně s jádrovým posilovačem, byl vyšší, než se očekávalo, čímž se přiblížil H3-32 výkon. Zatímco H3-32 by poskytoval vyšší výkon, citovala JAXA SpaceX zkušenosti s jejich Falcon 9 raketa, která běžně zvedla užitečná zatížení družicových komunikací na méně než zlatý standard oběžná dráha geosynchronního přenosu 1500 m / s delta-V zbývá se dostat geostacionární oběžná dráha a ponechat samotné satelity, aby tento rozdíl vyrovnaly. Jelikož komerční klienti byli zjevně ochotni být flexibilní, navrhla společnost JAXA předefinovat svou oběžnou dráhu referenčního přenosu na něco nižšího, věřící komerční klienti by upřednostňovali levnější (pokud o něco méně schopnou) raketu H3-22, i když by klient musel poté načíst další pohonnou látku na jejich satelit, aby dosáhli GEO, než dražší H3-32.[15]

Od října 2019, MHI zvažuje přispět dvěma variantami pro Měsíční brána projekt: prodloužená varianta druhého stupně a varianta H3 Heavy, která by zahrnovala tři zesilovače kapalného paliva prvního stupně spojené dohromady, podobně jako Delta IV Heavy a Falcon Heavy.[16] Na nízkou oběžnou dráhu Země by měla kapacitu užitečného zatížení 28 300 kg.[17]

Spouštěcí služby

H3 bude mít „schopnost dual-launch, ale MHI se zaměřuje spíše na vyhrazené starty“, aby upřednostňovalo zajištění harmonogramu pro zákazníky.[18]

Od roku 2018 MHI usiluje o cena H3 spustit službu na stejné úrovni jako SpaceX's Falcon 9.[18]

Plánovaná spuštění

Zdroje: Japonská skříňka[19]

Datum a čas (UTC )LetTypSpusťte webUžitečné zatíženíVýsledek
2021 (bude upřesněno)[5]TF1H3-22S[6]LP2, TanegashimaJaponsko ALOS-3Plánováno
2022 (bude upřesněno)[5]TF2H3LP2, TanegashimaJaponsko ALOS-4Plánováno
2022 (bude upřesněno)F3H3-24LJaponsko HTV-X 1Plánováno
2022 (bude upřesněno)F4H3Japonsko DSN-3Plánováno
2022 (bude upřesněno)H3Spojené království InmarsatPlánováno
2023 (bude upřesněno)H3Japonsko ETS-IXPlánováno
2023 (bude upřesněno)H3-24LJaponsko HTV-X 2Plánováno
2023 (bude upřesněno)H3Japonsko QZS-5Plánováno
2023 (bude upřesněno)H3Japonsko QZS-6Plánováno
2023 (bude upřesněno)H3Japonsko QZS-7Plánováno
2024 (bude upřesněno)H3-24LJaponsko MMXPlánováno
2025 (bude upřesněno)H3Japonsko LiteBIRDPlánováno
(Bude upřesněno)H3Japonsko IGS -Optické 9Plánováno
(Bude upřesněno)H3Japonsko IGSPlánováno
(Bude upřesněno)H3Japonsko IGSPlánováno
(Bude upřesněno)H3Japonsko IGSPlánováno

Poznámky

  1. ^ Japonský fiskální rok začíná v dubnu roku a končí v březnu příštího roku. V tomto případě znamená, že ke spuštění dojde nejdříve 1. dubna 2021 a nejpozději 31. března 2022

Reference

  1. ^ Clark, Stephen (19. září 2017). „Japonská MHI vyhrála dohodu o vypuštění satelitu pro Inmarsat“. Vesmírný let teď. Citováno 20. září 2017.
  2. ^ A b C d E F 新型 基幹 ロ ケ ッ ト の 開 発 状況 に つ い て (PDF) (v japonštině). 2. července 2015. Citováno 8. července 2015.
  3. ^ A b C d E F „Brožura startovacího vozidla H3“ (PDF).
  4. ^ https://spacenews.com/mitsubishi-heavy-industries-mulls-upgraded-h3-rocket-variants-for-lunar-missions/
  5. ^ A b C d „Změna harmonogramu projektu H3 Launch Vehicle Project“. JAXA. 11. září 2020. Citováno 11. září 2020.
  6. ^ A b H3 ロ ケ ッ ト の 開 発 状況 に つ い て (PDF). 宇宙 開 発 利用 部 会 (v japonštině). 10. prosince 2019. Citováno 10. prosince 2019.
  7. ^ https://www.chinapost.com.tw/asia/japan/2013/05/19/378945/Japan-may.htm
  8. ^ http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=21491.15
  9. ^ H3 ロ ケ ッ ト 開 発 を 襲 っ た „魔物“ と は？ 、 エ ン ジ ン に 見 つ か っ た 技術 的 課題 str.1 Shinya Torishima. Mynavi novinky. 24. září 2020.
  10. ^ LE-9 燃 焼 試 験 (v japonštině). JAXA. Citováno 21. ledna 2020.
  11. ^ "Zkušební odpalování posilovače pro raketu H3". Svět NHK. 27. srpna 2018. Citováno 27. srpna 2018.
  12. ^ http://www.japantimes.co.jp/news/2013/12/25/national/science-health/jaxa-plans-to-test-new-large-rocket-from-2020/#.U3KqNIGSzcw
  13. ^ „Vývoj motoru LE-X“ (PDF). Technická recenze společnosti Mitsubishi Heavy Industries. Prosinec 2011.
  14. ^ 2020 ： ： H3 ロ ケ ッ ト の 目 指 す 姿 (PDF) (v japonštině). JAXA. 8. července 2015. Citováno 8. července 2015.
  15. ^ A b C H3 ロ ケ ッ ト の 開 発 状況 に つ い て (PDF) (v japonštině). JAXA. 29. listopadu 2018. Citováno 29. listopadu 2018.
  16. ^ https://spacenews.com/mhi-pressing-through-pandemic-toward-late-2020-h3-rocket-debut/
  17. ^ Henry, Caleb (25. října 2019). „Mitsubishi Heavy Industries přemýšlí o vylepšených variantách raket H3 pro měsíční mise“. SpaceNews. Citováno 13. ledna 2020.
  18. ^ A b Henry, Caleb (12. července 2018). „Blue Origin nabídne po páté misi dvojí start s New Glenn“. SpaceNews. Citováno 5. srpna 2018. H3 je na cestě pro debut v roce 2020 s cenou, která má být na stejné úrovni jako Falcon 9 od SpaceX.
  19. ^ „宇宙 基本 計画 工程 表 (令 和 元 年度 改 訂)“ (PDF) (v japonštině). Úřad vlády. 13. prosince 2019. Citováno 15. května 2020.

externí odkazy