H3 (ракета-носитель)
H3 (яп. H3ロケット; англ. H3 rocket) — новая флагманская японская ракета-носитель, призванная заменить основные действующие ракеты H-IIA и H-IIB.
Проект утверждён японским правительством в 2013 году, разработкой занималось Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) и компания Mitsubishi Heavy Industries, стоимость разработки составила 200 млрд иен (2,2 млрд долларов)[1].
Основной целью создания H3 является дальнейшее снижение стоимости запуска и обслуживания японских ракет-носителей и увеличение частоты запусков, чтобы иметь возможность конкурировать на мировом рынке коммерческих запусков[2]. Заявлены намерения вдвое снизить стоимость запуска, по сравнению с H-IIA. Ракета имеет несколько конфигураций для покрытия широкого спектра различных орбит и размеров полезной нагрузки[3][4].
Базовая версия H3 без твердотопливных ускорителей (H3-30S) может доставить до 4 т на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км, со стоимостью запуска порядка 5 млрд иен (~45 млн долларов США)[5]. Максимальная конфигурация ракеты-носителя (H3-24L) позволит выводить спутники массой более 6,5 т на геопереходную орбиту[6].
Запуски выполняются с переоборудованной второй площадки стартового комплекса «Ёсинобу», расположенного в Космическом центре Танэгасима[7].
Первая попытка запуска H3 в кофигурации 22S (с двумя твердотопливными ускорителями) со спутником ДЗЗ ALOS-3 состоялась 17 февраля 2023 года и была прервана после зажигания двигателей первой ступени из-за отказа боковых ускорителей. Вторая попытка состоялась 7 марта 2023 года, ракета ушла со старта, но двигатель второй ступени не включился и была подана команда на самоуничтожение ракеты[8].
30 июня 2024 года состоялся третий запуск H3 с космодрома Танэгасима, ракета вывела на орбиту спутник дистанционного зондирования Земли ALOS-4[9] (способен делать снимки в неблагоприятных погодных условиях и в тёмное время суток[10], предназначен для оценки воздействия стихийных бедствий, таких как землетрясения и проливные дожди)[11].
Общие сведения
| H3 | |
|---|---|
| Общие сведения | |
| Страна |
|
| Назначение | ракета-носитель |
| Разработчик | JAXA, Mitsubishi Heavy Industries |
| Изготовитель | Mitsubishi Heavy Industries |
| Основные характеристики | |
| Количество ступеней | 2+ |
| Длина (с ГЧ) | 63 м |
| Диаметр | 5,2 м |
| Стартовая масса | 574 т(H3-24L) |
| Масса полезной нагрузки | |
| • на НОО | нет данных |
| • на ССО (500 км) | 4 т (H3-30S) |
| • на ГПО-1500 | 6,5 т(H3-24L) |
| История запусков | |
| Состояние | В эксплуатации |
| Места запуска | Танэгасима, LA-Y2 |
| Число запусков | 1 |
| • неудачных | 1 |
| Первый запуск | 7 марта 2023 |
| Ускоритель (Ступень 0) — SRB-3 | |
| Количество ускорителей | 0, 2 или 4 |
| Диаметр | 2,5 м |
| Маршевый двигатель | РДТТ |
| Тяга | 2158 кН |
| Удельный импульс | 283,6 с |
| Время работы | 105 с |
| Первая ступень | |
| Диаметр | 5,2 м |
| Маршевый двигатель | 2 или 3 × LE-9 |
| Тяга |
1221 кН (на уровне моря) 1472 кН (в вакууме) |
| Удельный импульс | 425 c (в вакууме) |
| Горючее | жидкий водород |
| Окислитель | жидкий кислород |
| Вторая ступень | |
| Диаметр | 5,2 м |
| Маршевый двигатель | LE-5 |
| Тяга | 137 кН |
| Удельный импульс | 448 с |
| Горючее | жидкий водород |
| Окислитель | жидкий кислород |
Конструкция
В зависимости от варианта конфигурации на первую ступень может быть дополнительно установлено до 4 твердотопливных ускорителей SRB-3. Это следующее поколение ускорителя SRB-A, который используется на ракетах H-IIA и H-IIB, а также в качестве первой ступени ракеты-носителя «Эпсилон». Основные отличия[7]:
- Вместо подвижного сопла, установленного на предыдущей версии ускорителя и позволяющее управлять вектором тяги, на SRB-3 используется фиксированное сопло, позволяющее упростить строение двигателя и снизить его стоимость.
- Система крепления и отстыковки ускорителя существенно упрощена, повышая надёжность отделения от первой ступени. Используются 3 точки фиксации вместо 6, больше не будут используются диагональные стойки крепления, которые механически отводили ускоритель в сторону от первой ступени после отстыковки, вместо них используется пиротехнический механизм отталкивания.
Высота ускорителя составит 14,6 м, диаметр — 2,5 м, масса топлива — 66,8 т[7].
Тяга одного ускорителя — 2158 кН, удельный импульс — 283,6 с[6].
Модификация двигателя SRB-3 будет также в дальнейшем использоваться для ракеты-носителя «Эпсилон»[12].
Будет использовать в качестве компонентов топлива криогенные жидкий водород (горючее) и жидкий кислород (окислитель).
На ступени могут быть опционально установлены 2 или 3 новых жидкостных ракетных двигателя LE-9, разрабатываемого Mitsubishi Heavy Industries. Двигатель будет использовать схему открытого цикла с фазовым переходом. Это, хотя и снизит показатели удельного импульса по сравнению с двигателем закрытого цикла LE-7 первой ступени H-IIA, но позволит значительно упростить конструкцию, снизить давление и температуру в камере сгорания, повысить износоустойчивость и надёжность[7][12].
Тяга одного двигателя будет составлять 1221 кН на уровне моря и 1472 кН в вакууме, удельный импульс — 425 с. Двигатель будет иметь возможность дросселировать тягу в диапазоне от 100 до 63 %[7].
На увеличенной в диаметре до 5,2 м второй ступени, также использующей в качестве топлива жидкий водород и жидкий кислород будет установлен один жидкостный ракетный двигатель LE-5B-3, модификация двигателя LE-5 вторых ступеней действующих носителей H-IIA и H-IIB[13].
Тяга двигателя составит 137 кН, удельный импульс — 448 с[7].
Основное полётное оборудование и авионика H3 будут теми же, что используются на ракете-носителем «Эпсилон», что также повлияет на снижение стоимости запуска[12].
Для полезной нагрузки разных размеров могут быть предложены короткий (S, англ. short) или длинный (L, англ. long) головные обтекатели с внешним диаметром 5,2 м и доступным внутренним диаметром 4,6 м[7].
Варианты конфигурации
Версия ракеты-носителя будет обозначается тремя символами: 2 цифры и 1 буква[7].
- Первая цифра обозначает количество двигателей, установленных на первой ступени и может быть 2 или 3.
- Вторая цифра обозначает количество установленных твердотопливных ускорителей и может быть 0, 2 или 4.
- Буква обозначает тип головного обтекателя, и может быть S или L.
Для примера: версия H3-24L имеет 2 двигателя на первой ступени, 4 твердотопливных ускорителя и длинный головной обтекатель, а базовая версия H3-30S — с 3 двигателями на первой ступени, без ускорителей и с коротким обтекателем.
Запуски
По данным Кабинета министров Японии.
| № полёта | Дата и время
(UTC) |
Версия | Место запуска | Полезная нагрузка и примечания | Орбита | Результат запуска | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TF1 | 7 марта 2023,
01:37:55 |
H3‑22S | Танэгасима, LA‑Y2 | ALOS-3 (Daichi-3) | ССО | Неудача | |
| Первый полёт ракеты-носителя H3. Двигатель второй ступени не смог запуститься из-за сбоя в электрической цепи между контроллером ракеты и воспламенителем двигателя во время зажигания.[14] | |||||||
| TF2 | 17 февраля 2024,
00:22:55 |
H3‑22S | Танэгасима, LA‑Y2 | Технологический макет полезной нагрузки (с попутной нагрузкой: CE-SAT-1E / TIRSAT) | ССО | Успешно[15] | |
| F3 | 1 июля 2024,
03:06:42 |
H3‑22S | Танэгасима, LA‑Y2 | ALOS-4 (Daichi-4) | ССО | Успешно[16] | |
| F4 | 4 ноября 2024,
06:48:00 |
H3‑22S | Танэгасима, LA‑Y2 | DSN-3 (Kirameki 3) | ГПО | Успешно[17] | |
| F5 | 2 февраля 2025, 08:30:00 | H3‑22S | Танэгасима, LA‑Y2 | QZS-6 (Michibiki-6) | ГПО | Успешно | |
| F7[a] | 26 октября 2025, 00:00:15 | H3‑24W[19] | Танэгасима, LA‑Y2 | HTV-X1 (с демонстрацией в полёте AFSS и телеметрии TDRS)[19] | НОО (МКС) | Успешно[20] | |
| F8 | 22 декабря 2025, 01:51:00 | H3‑22S | Танэгасима, LA‑Y2 | QZS-5 (Michibiki-5) | ГПО | Неудача | |
| Давление в баке с жидким водородом второй ступени начало ненормально падать во время полёта первой ступени. Первое включение второй ступени длилось на 27 секунд дольше запланированного, а двигатель отключился через одну секунду после второго включения, оставив полезную нагрузку на низкой околоземной орбите.[21][22][23] | |||||||
Планируемые запуски
| Дата и время (UTC) | Версия | Полезная нагрузка | Орбита |
|---|---|---|---|
| ЯФГ25 | H3-30S | Технологический макет полезной нагрузки (с попутной нагрузкой: PETREL / STARS-X / VERTECS / HORN L / HORN R / BRO-19) | НОО |
| ЯФГ25 | H3-22S | QZS-7 (Michibiki-7) | ГПО |
| ЯФГ25 | H3-24L | ETS-IX | ГСО |
| ЯФГ26 | H3Шаблон:Non breaking hyphen24W | HTV-X2 | НОО (МКС) |
| ЯФГ26 | H3-24L | MMX | |
| ЯФГ26 | H3-24W | HTV-X3 | НОО (МКС) |
| ЯФГ26 | H3 | IGS-Optical Diversification 1 | |
| 2026-28 | H3 | LUPEX | |
| ЯФГ27 | H3 | IGS-Optical 9 | |
| ЯФГ27 | H3 | IGS-Optical Diversification 2 | |
| 2027 | H3 | JDRS-2 | |
| 2027 | H3 | Преемник ALOS-3 | |
| 2027 | H3 | Eutelsat (будет определено)[24] | |
| Март 2028 | H3 | MBR Explorer | |
| ЯФГ28 | H3 | Himawari 10 | |
| 2028[25] | H3 | DESTINY+ | |
| 2028 | H3 | Преемник ALOS-4 | |
| ЯФГ29 | H3 | IGS-Radar Diversification 1 | |
| ЯФГ29 | H3 | IGS-Optical 10 | |
| ЯФГ30 | H3 | IGS-Radar Diversification 2 | |
| ЯФГ31 | H3 | IGS-Radar 9 | |
| ЯФГ32 | H3 | IGS-Optical Diversification Successor | |
| ЯФГ32 | H3 | LiteBIRD | |
| ЯФГ33 | H3 | IGS-Radar 10 | |
| ЯФГ33 | H3 | IGS-Optical 11 | |
| Будет определено | H3 | Inmarsat (спутник будет определен)[26] |
Примечания
Ссылки
- H3 Launch Vehicle (англ.) — страница ракеты-носителя на сайте JAXA.