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 H3ロケットの模型 | |
| 関数 | 中型ロケット |
|---|---|
| メーカー | 三菱重工業 |
| 原産国 | 日本 |
| 打ち上げコスト | 5,000万米ドル（H3-30S）[1] |
| サイズ | |
| 身長 | 63メートル（207フィート）[2] |
| 直径 | 5.27メートル（17.3フィート）[2] |
| 質量 | H3-24Lの場合は 574,000 kg (1,265,000 ポンド) [3] |
| ステージ | 2 |
| 容量 | |
| SSOへのペイロード | |
| 質量 | H3-30の場合4,000 kg（8,800ポンド）[2] |
| GTOへのペイロード | |
| 質量 | H3-24の場合4,000～7,900 kg（8,800～17,400ポンド）[2] [4] |
| 関連ロケット | |
| 家族 | H-IIファミリー |
| に基づく | H-IIB |
| 発売履歴 | |
| 状態 | アクティブ |
| 発射場 | 種子島LA- Y2 |
| 総打ち上げ数 | 4 |
| 成功 | 3 |
| 失敗 | 1 |
| 初飛行 | 2023年3月7日 |
| 最終便 | 2024年11月4日 |
| 乗客/貨物の種類 | ALOS-4 |
| ブースター – SRB-3 | |
| ブースターなし | 0、2、または4 |
| 最大推力 | 2,158 kN（485,000 lb f）各[3] |
| 総推力 | 4,316 または 8,632 kN (970,000 または 1,941,000 lb f ) |
| 比推力 | 283.6秒（2.781km/秒） |
| 燃焼時間 | 105秒 |
| 第一段階 | |
| 搭載 | LE-9 ×2または3 |
| 最大推力 | 2,944または4,416 kN（662,000または993,000 lb f）[3] |
| 比推力 | 425秒（4.17km/秒） |
| 推進剤 | LH 2 /液体酸素 |
| 第二段階 | |
| 搭載 | LE-5B-3 ×1機[3] |
| 最大推力 | 137 kN (31,000 lb f ) |
| 比推力 | 448秒（4.39km/秒） |
| 推進剤 | LH 2 /液体酸素 |
H3ロケットは日本の使い捨てロケットシステムです。H3ロケットは固体ロケットブースターをストラップオンした液体燃料ロケットで、日本の種子島宇宙センターから打ち上げられます。三菱重工業（MHI）とJAXAがH3の設計、製造、運用を担当しています。H3は、第1段エンジンにエキスパンダーブリードサイクルを採用した世界初のロケットです。[5]
2015年7月現在、最小構成では約50億円[アップデート]で最大4,000kg（8,800ポンド）のペイロードを太陽同期軌道（SSO）に運ぶことになっており、最大構成では6,500kg（14,300ポンド）以上を静止トランスファー軌道（GTO）に運ぶことになっている。[2] H3-24型は6,000kg（13,000ポンド）以上のペイロードを月トランスファー軌道（TLI）に、8,800kg（19,400ポンド）のペイロードを 静止トランスファー軌道（ GTO）（∆V=1830m/s）に運ぶ予定である。
発達
H3ロケットの機体と液体燃料エンジンの開発・製造は三菱重工業が担当し、液体燃料エンジンターボポンプと固体燃料ブースターはIHIが、ペイロードフェアリングは川崎重工業がそれぞれ開発・製造した。[6] [7]固体燃料ブースターモーターケースとペイロードフェアリングに使用された炭素繊維と合成樹脂は東レが開発・製造した。[8]
H3ロケットの開発は、2013年5月17日に日本政府によって承認されました。[9] H3ロケットは、JAXAと三菱重工業（MHI）によって共同開発されており、さまざまな商用衛星を打ち上げるために使用されます。H3は、H-IIAに比べて安価なエンジンで設計されているため、新しいロケットの製造はより迅速で、リスクが少なく、費用対効果が高いものになります。JAXAと三菱重工業は、予備設計、地上施設の準備、H3の新技術の開発、製造を担当しました。設計ではコスト削減に重点が置かれており、顧客の計画打ち上げコストは約3,700万ドルの範囲です。[10]
2015年には、最初のH3は固体ロケットブースターのないH3-30構成で2020年度に打ち上げられ、その後2021年度にブースター付きの構成で打ち上げられる予定であった。 [注1] [2]
新開発のLE-9エンジンは、コスト低減、安全性向上、推力増加を実現する上で最も重要な要素である。LE -9エンジンに採用されているエキスパンダブリードサイクルは、日本がLE-5A / Bエンジンで実用化した信頼性の高い燃焼方式である。しかし、エキスパンダブリードサイクルエンジンで大きな推力を発生させることは物理的に困難であり、推力1,471 kN（331,000 lb f ）のLE-9エンジンの開発は最も困難で重要な開発要素であった。[11]
LE-9第一段エンジンの燃焼試験は2017年4月に開始され、[12]固体ロケットブースターの最初の試験は2018年8月に実施されました。[13]
2022年1月21日、第1段LE-9エンジンに関する技術的問題を理由に、H3初号機の打ち上げが2022年度以降に再スケジュールされた。 [14]
車両の説明
H3ロケットは2段式ロケットである。第1段は液体酸素と液体水素を推進剤として使用し、ポリブタジエン燃料を使用する0、2、または4個のストラップオン固体ロケットブースター（SRB）（ SRB-Aから派生）を搭載する。第1段は、LE-5Bエンジンに似たエキスパンダーブリードサイクル設計を使用する2基または3基のLE-9エンジンによって駆動される。[15]第1段の燃料と酸化剤の質量は225トンである。第2段は、改良されたLE-5Bである単一のエンジンによって駆動される。第2段の推進剤の質量は23トンである。[3] [16]
バリエーション
H3の各ブースター構成には、その構成の特徴を示す2桁の数字と文字の指定があります。最初の数字は、メインステージのLE-9エンジンの数を表し、「2」または「3」です。2番目の数字は、ロケットのベースに取り付けられたSRB-3固体ロケットブースターの数を示し、「0」、「2」、または「4」になります。固体ブースターのレイアウトはすべて対称です。末尾の文字は、ペイロードフェアリングの長さを示し、短い「S」または長い「L」です。たとえば、H3-24Lには2つのエンジン、4つの固体ロケットブースター、長いフェアリングがありますが、H3-30Sには3つのエンジン、固体ロケットブースターはなく、短いフェアリングがあります。[17] W型フェアリングは、直径が5.4 m広いことを除いてL型に似ています。W型はJAXAのWebページの説明では言及されていましたが、2023年11月現在の説明には記載されていません[アップデート]。[18] W型フェアリングの製造はRUAG Space（現Beyond Gravity）に委託されており、他のタイプは川崎重工業が製造している。[19]
2018年11月現在[アップデート]、H3-30、H3-22、H3-24の3つの構成が計画されている。[17]
前述の派生型であるH3-32は、コアブースターのエンジンが1基少ないH3-22派生型の性能が予想よりも優れており、H3-32の性能に近かったことが判明したため、2018年後半にキャンセルされました。H3-32はより優れた性能を発揮したはずですが、JAXAはSpaceXのFalcon 9ロケットの経験を引用しました。このロケットは、商業通信衛星のペイロードを、静止軌道に到達するために残っているデルタVが1,500 m/s（4,900 ft/s）のゴールドスタンダード静止トランスファー軌道（GTO）よりも低い速度まで定期的に打ち上げており、衛星自体がその差を埋める必要がありました。民間顧客は柔軟に対応する意向があったため、JAXAは基準遷移軌道をより低い軌道に再定義することを提案した。これは、たとえ衛星を静止軌道に到達させるために追加の燃料を衛星に搭載する必要があったとしても、民間顧客はより高価なH3-32ロケットよりも安価な（ただし能力は若干劣る）H3-22ロケットを好むと考えたためである。[17]
2019年10月現在[アップデート]、MHIはゲートウェイプロジェクトに2つの派生型を提供することを検討している。1つは第2段を延長した派生型、もう1つはデルタIVヘビーやファルコンヘビーに似た、3つの第1段液体燃料ブースターを連結したH3ヘビー派生型である。[20]これは低地球軌道へのペイロード容量が28,300kg（62,400ポンド）になる予定である。[21]
打ち上げサービス
H3は「デュアルローンチ能力を持つが、三菱重工は顧客のスケジュール保証を優先するため、専用打ち上げに重点を置いている」[22] 。
2018年現在、MHIはH3打ち上げサービスをSpaceXのFalcon 9と同等の価格にすることを目指している。[22]
発売履歴
出典：内閣府[23]
今後の発売
TF1
2023年2月17日の最初の打ち上げ試みは、主エンジンの点火は成功したものの、SRB-3ブースターの点火直前で中止された。[35] [36] [37]
3月7日のH3ロケットの2回目の打ち上げでは、ロケットは協定世界時（ UTC）午前1時37分55秒に打ち上げられた。SRB-3ブースターがロケットから分離して間もなく、地上カメラの映像によるとロケットは制御を失い、回転し始めたように見えた。しかし、その後の分析によると、これは太陽同期軌道を達成するための計画されたドッグレッグ操作の一部であり、実際には制御を失ったわけではないようだ。 [38]打ち上げから約5分27秒後、第2段エンジンが点火しなかった。第2段エンジンの点火が確認できず、ロケットの速度が低下し続けたため、JAXAは「ミッション達成の可能性がない」として、L+ 00:14:50頃にロケットに自爆命令を出した。搭載されていたペイロードはALOS-3衛星だったが、これも自爆の瞬間にロケットとともに破壊された。[39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47]
TF2
2024年2月17日、JAXAはついに初号機と同じ構成の2号試験ロケットH3-22Sの打ち上げに成功し、第2段が目標軌道に到達した。[48]
注記
- ^ 日本の会計年度は、その年の4月に始まり、翌年の3月に終わります。この場合、打ち上げは2021年4月1日以降、2022年3月31日までに行われることを意味します。
参考文献
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H3は2020年のデビューに向けて順調に進んでおり、価格はSpaceXのFalcon 9と同等になる予定。
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- ^ “Japan destroys new H3 rocket after lift-off as second-stage engine fails”. The National . 2023年3月7日. 2023年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月7日閲覧。
- ^ Andrew Jones (2023年3月7日) 掲載。「日本の新型H3ロケット、初飛行テスト失敗、先進的地球観測衛星紛失」Space.com。2023年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月7日閲覧。
- ^ ヤマグチ・マリ（2023年3月7日）「日本、H3ロケットを発射、第2段故障で破壊」タイムズ・ユニオン。2023年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月7日閲覧。
- ^ “日本のロケットと災害対策衛星、エンジン故障で宇宙空間で破壊される”. オーストラリア: ABC News. 2023年3月7日. 2023年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月18日閲覧。
- ^ 「次世代ロケットが爆発し希望は打ち砕かれる」ケアンズ・ポスト。2023年3月7日。 2023年3月18日閲覧。
- ^ “日本がH3ロケットを打ち上げ、第2段故障で破壊”. thediplomat.com . 2023年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年3月18日閲覧。
- ^ “「H3」ロケット2号機 打ち上げ成功早期の失敗を乗り越える | NHK”. 2024 年 2 月 17 日。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、H3 (ロケット)に関連するメディアがあります。
- JAXA H3英語ページ
- JAXA H3パンフレット
- JAXA TODAY 第10号
