日本最大火箭首飛未成??H3解析

日本火箭扛把子、史上最大火箭H3首飛！緊急關(guān)機(jī)，沒(méi)能飛起來(lái)。在芯一級(jí)LE-9氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火之后，箭上系統(tǒng)檢測(cè)到發(fā)生異常，之后SRB-3固體助推器點(diǎn)火的信號(hào)沒(méi)有發(fā)出，最終芯一級(jí)緊急關(guān)機(jī)，發(fā)射中止。

【?H3什么構(gòu)型、運(yùn)力如何？】

首發(fā)的H3，直徑5.2米，兩級(jí)半構(gòu)型。助推器，直徑2.5米，兩個(gè)SRB-3固體助推。一級(jí)，兩臺(tái)LE-9氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)。二級(jí)，一臺(tái)LE-5B-3氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)。整流罩寬度5米2、長(zhǎng)度10米4。

其實(shí)，H3并不是一款火箭，而是一個(gè)系列，目前有四種構(gòu)型，就是這張圖的四個(gè)。

四種的區(qū)別是：一級(jí)火箭，是配兩個(gè)還是三個(gè)LE-9氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)。助推器，是不配，還是配兩個(gè)或者四個(gè)SRB-3固體發(fā)動(dòng)機(jī)，以及整流罩是10米4高的，還是16米4高的。二級(jí)都是一臺(tái)LE-5B-3氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，沒(méi)區(qū)別。由此，派生出來(lái)四個(gè)型號(hào)。

命名規(guī)則是H3-ABC，A表示芯一級(jí)LE-9發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量，B表示SRB-3固體助推器數(shù)量，C表示整流罩的尺寸。

從左至右，依次是。

H3-30S，一級(jí)三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、沒(méi)有助推、10米4整流罩，這也是H3的最小構(gòu)型，太陽(yáng)同步軌道載荷能送4噸。

H3-22S，就是首發(fā)的這一款。

H3-32L，一級(jí)三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)助推、16米4整流罩。

H3-24L，一級(jí)兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、四個(gè)助推、16米4整流罩，地球同步軌道運(yùn)載能力是7.9噸。?

未來(lái)，H3還會(huì)有直徑5米4的整流罩。H3可以覆蓋掉之前H2A和H2B的全部運(yùn)力范圍。

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【H3發(fā)動(dòng)機(jī)性能如何？】

性能能否稱霸？得靠數(shù)據(jù)說(shuō)話。咱們來(lái)看看是好還是差。

助推器，SRB-3固體發(fā)動(dòng)機(jī)，真空比沖283秒，真空推力220噸。

一級(jí)，LE-9氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，真空比沖432秒，真空推力150噸。

二級(jí)，LE-5B-3氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，真空比沖448秒，真空推力14噸。

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【日本為什么要研發(fā)H3？】

這個(gè)問(wèn)題，既重要，又簡(jiǎn)單。日本要又能干活又便宜的火箭！

一方面，H3被當(dāng)做日本走向國(guó)際航天發(fā)射市場(chǎng)的王牌。

它是在H2A和H2B的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。但是，H2系列發(fā)射費(fèi)用屬于高價(jià)，數(shù)目也越來(lái)越大，準(zhǔn)備周期也長(zhǎng)效率有點(diǎn)差，國(guó)際市場(chǎng)上基本說(shuō)不上話，必須重新規(guī)劃，把市場(chǎng)拿下。

具體看費(fèi)用。日本H2A火箭單次發(fā)射費(fèi)用大約100億美元，H2B大約150億美元，H3就只有大約50億美元。同時(shí)，它的運(yùn)載能力是H2A的1.6倍。很顯然，這在相當(dāng)大的程度上降低了進(jìn)入空間的成本，提高了火箭的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力，有可能會(huì)獲得更多機(jī)會(huì)。注意，我說(shuō)的是有可能。成本壓縮狂魔馬斯克，未來(lái)到底怎么壓榨成本，降低費(fèi)用，誰(shuí)知道啊。

除了便宜，能送更大的載荷，完善日本太空戰(zhàn)略可能更為重要。2020年5月，日本宣布成立首支太空部隊(duì)“宇宙作戰(zhàn)隊(duì)”，主要任務(wù)為“監(jiān)視宇宙垃圾和可疑衛(wèi)星”。2020年7月，日本內(nèi)閣出了個(gè)《宇宙基本計(jì)劃》修正案，敲定日本太空探索“十年大計(jì)”。和以往的版本比，這個(gè)新版更強(qiáng)調(diào)軍事利用，更注重增強(qiáng)空間偵查。開篇就提到了宇宙空間安保的重要性，全篇46次提到“安全保障”。還特別指出，在當(dāng)前形勢(shì)下，強(qiáng)化情報(bào)收集衛(wèi)星的功能，確立宇宙空間監(jiān)視體制，“非常有必要”。那要實(shí)現(xiàn)這些，H3顯得尤為重要。

同時(shí)，日本想把航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2020年的110億美元，提升到2030年的220億美元?？縃3這樣的火箭去拼市場(chǎng)、搶生意，也是必須的。

而H3最初確定的首發(fā)時(shí)間就是2020年，時(shí)間點(diǎn)也剛剛好。

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【H3火箭首發(fā)為何一再推遲？】

主要是發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題。

H3的開發(fā)，在2013年獲得日本政府的批準(zhǔn)，計(jì)劃是2020財(cái)年首發(fā)。2017年3月，LE-9氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)組裝完畢，在種子島航天中心做了試驗(yàn)。可是，后續(xù)開始出現(xiàn)問(wèn)題。

比如，2020年5月的測(cè)試中，LE-9發(fā)現(xiàn)異常情況。主要是兩方面的問(wèn)題，一是燃燒室壁，總共發(fā)現(xiàn)14處，最大寬度是0.5毫米、長(zhǎng)度約為10毫米的裂縫。二是，在渦輪的第二級(jí)葉片的76個(gè)葉片中的2個(gè)發(fā)現(xiàn)損壞。后來(lái)做了改進(jìn)，但是出了新問(wèn)題，第一級(jí)圓盤有5處出現(xiàn)裂紋。當(dāng)然，這些問(wèn)題，都逐步解決。

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【H3火箭未來(lái)會(huì)不會(huì)推新品？】

當(dāng)然要推新品！看這張圖，最右側(cè)就是未來(lái)H3重型?；舅悸肪褪前研疽患?jí)復(fù)制粘貼，變成倆助推器，發(fā)貨更大更大。低軌能力28.3噸，月球軌道能力11.9噸。還記得我在《日本探月路線圖》那期說(shuō)到的，日本未來(lái)希望在探月上有一定作為，包括大型的月球車，甚至是居住艙，大家伙的火箭必不可少。H3重型火箭，現(xiàn)在給出的時(shí)間，是可能在2030年準(zhǔn)備就緒。