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延误已久的日本新一代火箭H-3,在2024年2月17日9时24分,从鹿儿岛县种子岛宇宙中心成功发射。
这枚火箭推力仅次于长征五号,是“亚洲第二强”,也标志着日本正式突破了大推力火箭技术,改写了东亚乃至亚洲的太空实力格局。
2023年3月7日,第二次首发,二级火箭点火失败,烧在大气层里,启动自毁程序,搭载的大地3号卫星也掉进了海里。
直到今年2月17日第三次首飞,终于成功了,这次他们保险起见,只带了三颗小卫星,都顺利进入了太空。
火箭升空后约17分钟后,分离了搭载的佳能电子公司光学卫星“CE-SAT-1E”。另1颗超小型卫星“TIRSAT”也分离。
现在看来,H-3火箭多次跳票主要是两方面因素,一是发动机不过关;二是火箭电子系统可靠性不行。
由于日本航天部门步子比较大,第一级主发动机的LE-9膨胀循环氢氧发动机先后经历了叶片开裂、燃烧室内壁叶片开裂、叶片疲劳等等一系列问题。
原计划该型发动机的二号机在2020年应该进行10试验,结果只进行了5次,在这5次中有3次因为试验异常提前终止。
在第二次首发中,由于二级发动机LE-5供电系统出现过电流现象,导致发动机电力供应中断,造成二级点火异常而坠海。
在一众氢氧发动机里,H-3火箭一级主发动机在推力和比冲上的指标都不错。特别是推力一口气干到了150吨。
这种方式使得涡轮泵燃烧室的压力差更大,从而获取了流速更快的燃料,使得涡轮泵压力增加,海平面推力也就得到了提高。
虽然日本在火箭发动机上指标定的比较高,也能看出来日本航天的野心。但是这次发射还是暴露了两个很大问题:
现有的H-2火箭一发要100亿日元,日本研制H-3火箭定位就是商业发射,想把一发的成本降到50亿日元,并且也在PPT上增加了可重复使用的设计。
但是目前H3的设计经费已经达到了19亿美元,连可重复使用的边都没摸到,想实现PPT的话,研制费用至少还要涨一半,那折算下来,H3的发射费用肯定会超标,根本不可能达到降低成本的目标。
在日本人眼里,H-3火箭除了替代H-2系列火箭外,还肩负着出海抢订单的任务。但自己技术不给力,加上美国猎鹰9系列火箭的成功,H-3出海的计划是没什么指望了,它只要不落海就好了。
受制于自身航天需求,H-3只签了一家合作公司,平常没有什么商业载荷可以发射。以2022年为例,日本只有2次航天发射活动。
近些年,世界各国的航天活动开始增多。除了一些老牌航天国家外,印度、韩国、伊朗等国家也频频有所动作。
探月、探火、探小行星,氢氧机、大推力氢氧机、可重复使用火箭,日本在今天的太空牌桌上算是很努力的了。
虽然H3火箭成功发射后,日本媒体高呼这是“技术皇冠上的明珠”,但是“有箭无星”,这也是日本航天将长期面临的尴尬。
事先声明,咱也不是要跟日本人比,这里只是借助一下长征火箭的数据,让大家直观感受一下日本火箭到底达到了啥样的水平。
日本H3箭体长63米,直径达5.2米,起飞重量574吨,其近地轨道运力LEO:16.5吨,地球同步转移轨道(GTO)的运载能力为7.9吨,2024年成功首飞。
我国长征五号高度为56.97米美国id账号小火箭,直径为5米,起飞质量约869吨,近地轨道运载能力是25吨,地球同步转移轨道(GTO)14吨的运载能力,2016年成功首飞。
我国的长征七号是我国的新一代中型运载火箭,全长60.1米,火箭总重量约573吨,其近地轨道运载(LEO)能力在13.5吨到14吨以上,地球同步转移轨道运载能力不低于7吨,2016年成功首飞。
更不用说,中国推力更大的长征10号、长征9号正在路上。等日本折腾明白H3火箭,中国的航天火箭将是另一番景象。
1990年1月24日,日本利用M-3SII运载火箭向月球发射了“飞天”号探测器。“飞天”探测器发射时,在倒计时只剩下18秒的时候,为一枚捆绑式助推器的喷管万向节提供驱动的液压泵失灵了。
1998年7月3日,日本首颗火星探测器“希望”号发射升空。升空后一直故障不断,先是推进器阀门出故障,再是电路损坏致使其主发动机停止工作。
2003年5月9日,日本首颗小行星探测器“隼鸟”号升空。先后经历了3台姿控发动机两台故障、燃料泄漏、失去联络、太阳能电池输出过低、离子引擎故障等等故障,一路看的人心惊肉跳。
2010年5月21日,日本“拂晓”号金星探测器发射,却因为主引擎阀门故障与金星擦肩而过,未能进入环绕金星轨道。
按说探索航天就是一个不断试错的过程,日本航天却总能在意想不到的地方出错。例如H-3火箭2023年首次亮相,人们都以为LE-9发动机可能会出问题,结果却是成熟的LE-5发动机出了问题。
另外,日本嘴上说着是商业火箭,实际上却是司马昭之心。H3在去年的发射中,却搭载了一枚光学对地观测卫星“大地3号”。
这是一颗颇有军事价值的观测卫星。虽然把卫星打到海里去了,但是日本航天的军事属性,早就是路人皆知的事实。
在本身航天发射需求很少的情况下,日本一直在谋求大推力火箭,其实就是希望在航天领域做一个“大国”,让航天成为日本寻求“国家正常化”的一个工具罢了。返回搜狐,查看更多