預(yù)告：日本H-2B火箭發(fā)射，國(guó)際空間站補(bǔ)給任務(wù)

2019-09-10 16:01 作者:一個(gè)科普 0人讀過 | 我要投稿

地點(diǎn)：日本九州種子島宇宙中心

火箭：H-2B F08

載荷：HTV-8 空間站貨運(yùn)飛船

質(zhì)量：16.5t

客戶：JAXA

軌道：LEO/ISS

貨物重量：5.4t（3.5t加壓艙貨物與1.9t非加壓艙貨物）

發(fā)射時(shí)間：北京時(shí)間2019年09月11日05點(diǎn)33分

對(duì)接時(shí)間：北京時(shí)間2019年09月14日

分離時(shí)間：北京時(shí)間2019年10月31日

HTV貨運(yùn)飛船介紹：

總體設(shè)計(jì)概況

HTV是日本獨(dú)立研制的無人貨運(yùn)飛船，其主要任務(wù)是向國(guó)際空間站運(yùn)送補(bǔ)給。在日本得知美國(guó)的航天飛機(jī)即將退役，而日本在國(guó)際空間站上的希望號(hào)艙段的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與日俱增的情況下，日本對(duì)擁有自己的貨運(yùn)飛船的渴望便愈發(fā)強(qiáng)烈。

2009年，HTV飛船的飛行試驗(yàn)取得成功。該飛船基本上呈圓柱體外形，直徑4.4米，高約9.8米，空重10.5噸。HTV的上行載荷能力為6噸，約為俄羅斯“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船的2倍，比“歐洲自動(dòng)運(yùn)載器（ATV）”的7.5噸的運(yùn)載能力略低。

不過，雖然日本HTV飛船的運(yùn)力低于歐空局的ATV，但是在細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)考慮使其在執(zhí)行貨運(yùn)任務(wù)時(shí)有比較獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力。HTV飛船的貨艙艙口為1.27米×1.27米，比起和俄羅斯”進(jìn)步”號(hào)飛船采用同源技術(shù)的歐空局ATV飛船的0.8米×0.8米尺寸的艙口來說，大了不少（面積為2.52倍）。這樣一來，盡管HTV的貨艙比ATV的要小一些，但是在運(yùn)送大型試驗(yàn)設(shè)備的時(shí)候，ATV的艙口就成為了瓶頸，而HTV則能夠把任務(wù)承接下來。

HTV飛船的龐大尺寸給日本的火箭帶來了不小的壓力。國(guó)際空間站的日本核心艙段”希望”號(hào)，是一個(gè)長(zhǎng)11.2米、外徑4.4米、內(nèi)徑4.2米的圓筒形狀模組。HTV飛船的外徑和希望號(hào)艙段相同，而長(zhǎng)度僅僅短了1.4米，其發(fā)射質(zhì)量高達(dá)14.5噸。因此，日本需要研制推力更強(qiáng)的火箭才行。

于是，H-IIB運(yùn)載火箭應(yīng)運(yùn)而生。該火箭的研制與HTV貨運(yùn)飛船的研制同步進(jìn)行。而2009年9月11日的HTV飛船的首次飛行試驗(yàn)同時(shí)也是日本H-IIB運(yùn)載火箭的首次發(fā)射。H-IIB運(yùn)載火箭是在H-IIA運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。H-IIA火箭主要用來執(zhí)行地球同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)，其同步軌道運(yùn)載能力為4噸。H-IIB運(yùn)載火箭在H-IIA火箭的基礎(chǔ)上，芯級(jí)增加了1臺(tái)LE-7A發(fā)動(dòng)機(jī)，變?yōu)榱?臺(tái)。助推器則由原來的2臺(tái)增加為4臺(tái)。這樣，H-IIB火箭的同步軌道運(yùn)載能力比H-IIA提升了50%，同時(shí)，其近地軌道能力增至16.5噸，剛好可以用來滿足HTV飛船的發(fā)射。

對(duì)接自有特色

與歐空局的ATV飛船不同，日本的HTV飛船的對(duì)接系統(tǒng)沒有借用俄羅斯的技術(shù)，而是由三菱電機(jī)開發(fā)，嘗試走日本自己的技術(shù)路線。HTV飛船的對(duì)接系統(tǒng)由近傍通訊系統(tǒng)、PROX天線、PROX-GPS天線、PROX溝通設(shè)備以及硬件指令面板構(gòu)成。HTV飛船向依靠相對(duì)GPS定位技術(shù)飛到國(guó)際空間站下方。然后，在安裝在國(guó)際空間站的日本核心艙段希望號(hào)下方的接收會(huì)合激光的反射器和飛船的激光雷達(dá)的共同作用下，實(shí)施會(huì)合機(jī)動(dòng)。

當(dāng)HTV飛船與國(guó)際空間站的相對(duì)距離為10米時(shí)，飛船關(guān)閉姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)，開始進(jìn)入“自由飄浮”狀態(tài)，等待著被國(guó)際空間站上的航天員操縱的加拿大臂將自己捕獲，并隨后被拉到對(duì)接口位置實(shí)施對(duì)接。