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12月22日上午,日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心的发射场气氛凝重。伴随着轰鸣声,日本新一代主力运载火箭H3的8号机腾空而起,肩负着将“引路5号”导航卫星送入太空的使命。
然而,升空后不久,火箭第二级发动机的燃烧便提前停止,箭体在高空划出一道短暂的明亮轨迹,最终像抛物线一样坠入太平洋。日本宇宙航空研究开发机构随后正式宣布,此次发射失败,卫星未能进入预定轨道。
这已是H3火箭在短短十天内遭遇的第三次挫折。此次发射任务最初定在12月7日,但因火箭第二级箭体的惯性测量单元出现异常而被迫推迟。
推迟至12月17日后,发射又在火箭即将点火的最后时刻被紧急叫停,原因则是冷却水注水设备发生异常,系统检测到冷却水流量不足,为了保护发射设施和火箭自身,自动启动了紧急停止程序。
H3运载火箭是日本航天界寄予厚望的新一代主力运载工具,由日本宇宙航空研究开发机构和三菱重工业公司联合研制,旨在替代发射成本高昂的H2A火箭,参与国际商业发射市场的竞争。
其箭体全长63米,直径达到5.2米,是日本目前尺寸最大的火箭。从外观尺寸上看,H3火箭的确比中国的长征五号运载火箭还要大上一圈。长征五号芯级的直径是5米,高度约为57米,在H3面前反而显得稍小一些。
然而,庞大的身躯并没有转化为相应的运载能力。H3火箭的地球同步转移轨道运载能力约为6.5至7.9吨,近地轨道运载能力约为16吨。
相比之下,中国长征五号的地球同步转移轨道运力达到14吨,近地轨道运力为25吨,远超H3火箭。
更令人惊讶的是,即便与中国中型运载火箭长征七号相比,H3在关键指标上也未能占据优势。长征七号的地球同步转移轨道运载能力不低于7吨,在搭配上面级时,其太阳同步轨道运力甚至可以提升至9.5吨,超过了H3火箭的对应能力。这意味着,日本这款尺寸最大的火箭,其实际运力甚至不如中国更细、更小的长征七号。
这种“大块头、小力气”的现象,根源在于火箭的设计构型和动力选择。H3火箭的第一级采用了LE-9液氢液氧发动机,第二级则使用改良的LE-5B-3发动机。为了提供额外的推力,它依赖固体火箭助推器(SRB)。
例如,H3火箭的SRB-3固体助推器工作时间大约只有100秒,而中国长征五号使用的液体助推器工作时间长达173秒,这使得长征五号能够以更小的起飞推力,实现更大的起飞重量和更高的运载能力。
H3火箭的起飞推力实际上超过1100吨,比长征五号的1060吨还要大,但其574吨的起飞重量却远低于长征五号的约869吨,这直接导致了运载能力的差距。
本次发射失败,问题再次指向了H3火箭的第二级发动机。根据日本宇宙航空研究开发机构的通报,火箭二级发动机在飞行途中“早于预定计划结束燃烧”。这已经是H3火箭第二级发动机在已知的发射中第三次出现重大故障。
2023年3月7日,H3火箭1号机执行首次发射任务,升空后二级发动机就未能成功点火,最终地面控制中心不得不发出指令让火箭自毁,任务彻底失败wingy支持小火箭规则吗。
调查结果显示,当时二级发动机虽然接收到了点火指令,但电源系统出现异常,电流过载导致控制装置损坏,原因是点火装置内部短路。
此次8号机发射,二级发动机虽然成功点火,但燃烧持续时间远低于预期的4分钟左右,仅工作了约1分钟就提前关机,故障原因仍在调查中。
H3火箭自2013年启动研制以来,可谓命运多舛。其原计划在2020年进行首次发射,但研制过程屡遭挫折。2020年,其一级主发动机LE-9在试验中多次出现涡轮叶片开裂、燃烧室内壁破损等问题。
首飞时间一再推迟,从2022年推迟到2023年。2023年2月17日,1号机首次尝试发射,又因第一级主发动机的电源系统异常,在点火后中止。直到2024年2月17日,H3火箭2号机才首次成功完成验证飞行。
然而,成功之路并未就此平坦。截至目前,H3火箭共计进行了8次发射任务,其中失败2次,成功率仅为75%。这与美国太空探索公司的猎鹰9号火箭的高成功率形成了鲜明对比,也落后于中国长征系列火箭的稳定表现。
此次发射失败,直接影响了日本构建独立卫星导航系统的战略布局。H3火箭8号机搭载的“引路5号”卫星,是日本“准天顶卫星系统”的关键组成部分。
该系统计划由7颗卫星组成,旨在提高日本及其周边地区的定位精度,并能在难以接收电波的区域发布紧急地震速报,最终目标是摆脱对外国卫星导航系统的完全依赖。
此次失败不仅造成了巨大的直接经济损失,更打乱了该系统的组网节奏,使日本实现导航自主的时间表增添了不确定性。
日本宇宙航空研究开发机构已就此次发射失败公开道歉,日本文部科学省也已成立对策本部,开展调查并讨论应对措施,要求宇宙航空研究开发机构尽快提交情况报告。
然而,H3火箭在短期内连续出现不同类型的设备故障,从惯性测量单元到地面冷却水设备,再到屡次出问题的二级发动机,暴露出其在系统可靠性和工程质量管理方面可能存在更深层次的问题。
在全球航天发射市场竞争日趋激烈,可重复使用火箭技术日益成为主流的背景下,H3火箭这款一次性使用火箭,不仅面临“服役即过时”的技术路线质疑,其接连的失利更是让其市场竞争力雪上加霜。#军事国际风云图谱#返回搜狐,查看更多




