H3運載火箭

{{Infobox rocket
|name = H3 運載火箭
|logo = H3 logo.svg
|image = H3 rocket launch.jpg
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|caption = H3-22S運載火箭
|function = 一次性中型運載火箭
|manufacturer = 三菱重工業
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|cpl = 五千萬美元(H3-303S構型)
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{{Infobox rocket/stage
| type = stage
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| stageno = 一级
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| engines = 2或3台
| thrust = 。H3火箭的發射在日本種子島宇宙中心进行。三菱重工業株式會社和宇宙航空研究開發機構(JAXA)負責H3的設計,製造和操作。

概要
H3運載火箭于2013年5月17日获得日本政府授权研制开发。 H3运载火箭正由JAXA和三菱重工(MHI)联合开发,用于发射各种商业卫星。与H-IIA相比,H3的设计采用了更便宜的发动机,因此新制造的H3运载火箭的发射准备周期更短,貨物運送能力還小幅增加,安全系数和发射成本及效益也更高。JAXA和三菱重工负责初步设计、地面设施的建设准备、H3新技术的开发和制造。设计的主要重点是降低成本,對外计划将用户的发射成本控制在5,000-6,500万美元之间。)以标识其渊源;H3火箭的设计概念与H-IIA/B火箭相比有根本性的修改,因此不应称为H-IIC;为避免与H-II火箭混淆,以及为了媒体和社会大众能区分二者,故使用“H3”的名称。JAXA在决定正式名称之前一直使用“新核心运载火箭”,在大众媒体上称为“下一代核心运载火箭”。大众媒体也使用了“下一代核心火箭” 和“下一代主火箭”的名称。

最終,与H-IIA/B运载火箭相比,H3运载火箭将同时降低发射成本,提高地球静止轨道的发射能力,改善发射过程中的安全性,并增加每年的发射次数,从而确保日本在空间发展方面的独立性,并使运载火箭在商业订单方面具有国际竞争力。H-II火箭的开发将于2014年开始,总开发成本约为1,900亿日元。与H-IIA/B不同的是,H-IIA/B是H-II火箭的改进版,而H3火箭设计是基于新的發射理念「廉價與高頻」,是H-II以来第一个新开发的大型液体燃料火箭。

研制开发
为了大幅降低发射成本與企業化,日本首次由一家私营公司(三菱重工)从飞行器的设计和开发阶段开始发挥主导作用。三菱重工还将继续确保未来的商业发射订单,从开发阶段就不断地接受发射订单,因此将不断地在生产线上进行火箭的生产,而不是像过去那样,在收到发射订单后才开始运载火箭的生产,从而导致成本與等待時間的降低。通过将整个火箭系统尽可能地模块化,并在整个过程中开发新的技术,包括在第一级使用新开发的发动机,来减少零部件的数量,并通过使用民用消费级的零部件来进一步降低成本。通过这些措施,最低配置的发射成本将降至约50亿日元,是H-IIA的一半。此外,发射场的维护工作时间将比H-IIA减半,每年可能的发射次数将增加到6次以上。 据分析是由于助推器未能收到发射信号而点火失败。H3的首次发射时间被推迟到2023年3月份。
2023年3月7日9时37分H-3(22S)运载火箭在种子岛航天发射场进行第二次发射尝试,成功点火起飞,火箭一级飞行正常,并与二级成功分离。但第二级点火异常,随后由JAXA發送自毀信號。发射失败原因是由于二级发动机的供电系统出现过电流现象,导致发动机电力供应中断。
|-
! rowspan = 2 style="text-align:center;| TF2 試驗機2號機
| H3-22S
| 2024年2月17日
| VEP-4
CE-SAT-1E
TIRSAT
| 太阳同步轨道
| 宇宙航空研究開發機構等
|
|-
| colspan="7"|2024年2月17日0時22分H-3(22S)运载火箭試驗機2號機成功升空,但當時考量到失敗風險,所以僅搭載與大地3號重量相近的兩枚超小型衛星及1枚模型衛星,來測試H3火性能。
|-
! rowspan = 2 style="text-align:center;| H3火箭3號機 (F3)
| H3-22S
| 2024年7月1日
| 先進陸域觀測衛星ALOS-4「」
| 太阳同步轨道
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
| colspan="7"|2024年7月1日12時06分H-3(22S)运载火箭在种子岛航天发射场发射地球觀測衛星「大地4號」,并發射成功。是H3第三次发射、第二次成功发射,也是首度成功发射大型衛星。
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;| H3火箭4號機 (F4)
| H3-22S
| 2024年11月4日
| DSN-3
| 地球同步转移轨道
|
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;| H3火箭5號機 (F5)
| H3-22S
| 2025年2月2日
| QZS-6
| 地球同步转移轨道
| 內閣府
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;| H3火箭7號機 (F7)
| H3-24W
| 2025年10月26日
| HTV-X1
| 近地轨道
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 2 style="text-align:center;| H3火箭8號機 (F8)
| H3-22S
| 2025年12月22日
| QZS-5
| 地球同步转移轨道
| 內閣府
|
|-
| colspan="7"|2025年12月22日10时50分H-3(22S)运载火箭发射QZS-5,发射后约25分钟,二级火箭再次出現故障,二次点火提前结束,卫星未能进入预定轨道,发射失败。这是H3火箭第7次发射,也是第二次发射失败。
|-
! rowspan = 2 style="text-align:center;| H3火箭6號機 (F6)
| H3-30S
| 2026年6月12日
| VEP-5

STARS-X
BRO-22
VERTECS
HORN-L
HORN-R
| 近地轨道
| 宇宙航空研究開發機構
東京工業大學等
|
|-
| colspan="7"|因2025年7月出現故障,因此延後到2026年才發射,同時對第二次失敗的二級火箭上面驗證是否解決了導致發射失敗的底座固定問題。這次火箭采用H3-30S构型,一级装有3台发动机,沒有搭配SRB-3火箭進行助推。
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;| H3火箭9號機 (F9)
| H3-22S
| 2026年8月
| QZS-7
| 地球同步转移轨道
| 內閣府
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3-24W
| 2026年
|
| 近地轨道
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3-24L
| 2026年11月
| 火星衛星探測器
| 地火转移轨道
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3-24L
| 2027年
|
| 地球静止轨道
| 宇宙航空研究開發機構-情報通信研究機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2027年
| -光學多樣化1號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3-24W
| 2027年
|
| 近地轨道
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2027年
| -光學9號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2027年
| -光學多樣化2號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2027年
| JDRS-2
|
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2027年
| ALOS-3後繼
|
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2027年
| Eutelsat
|
| 歐洲通信衛星公司
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2028年3月
|
|
| 阿聯酋太空總署
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2028年
| 向日葵10號
|
| 氣象廳 (日本)
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2028年
|

|
| 宇宙航空研究開發機構
歐洲空間局-宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2028年
| ALOS-4後繼
|
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3-22S
| 2028年
| ULTRA著陸器
| 地月转移轨道
| Ispace
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3-24L
| 2028年
|
| 地月转移轨道
| 印度空間研究組織-宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2029年
| -雷達多樣化1號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2029年
| -光學10號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2030年
| -雷達多樣化2號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2031年
| -雷達9號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2032年
| -光學多樣化後繼
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2032年
| LiteBIRD
|
| 宇宙航空研究開發機構
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2033年
| -雷達10號
|
| 日本國家情報局
|
|-
! rowspan = 1 style="text-align:center;|
| H3
| 2033年
| -光學11號
|
| 日本國家情報局
|
|-
|}

构成和性能参数
主要性能参数
配置和箭体识别名称
H3火箭一级构型配置区别主要体现在发动机和固体火箭助推器的数量上有所差异,它们的数量取决于有效载荷的重量和发射轨道,目前共有三种组合构型:三个一级发动机+无助推器、两个一级发动机+两个助推器和两个一级发动机+四个助推器。火箭的二级对三种构型都是通用的,每种构型分别对应一大一小两种整流罩。火箭的识别名称是“H3”,后面是连字符,其中一个数字是一级发动机的数量,第二个数字是助推器的数量,第三个字母是整流罩的尺寸(S和L代表大和小)。 例如,'H3-24L'包括两个一级发动机,四个助推器和一个尺寸为L的整流罩。 因此,有六种类型:'H3-30S'和'H3-30L','H3-22S'和'H3-22L','H3-24S'和'H3-24L'。

需要指出的是,截至2016年,在最初制定H3运载火箭识别名称体系时,还计划设置“H3-32”构型,但在判断“H3-22”构型的性能高于预期,通过调整入轨轨道等因素可以满足H3-32的需求时,取消了这一计划。但第一阶段的 LE-9具有挑战性。除了被推迟以专注于新的开发外,它还被认为有两个 LE-5B 发动机。2013年前后,当液氢发动机被选为一级发动机时,考虑了有两个第一级发动机和没有助推器的最小配置,以及有6至8个比H-IIA/B的SRB-A小的助推器,可以与艾普斯龙运载火箭的二级共用的最大配置,但由于活用迄今为止培养的技术、经验、装备等理由,并未采用。原計畫開發重型H3型號,用于参加阿尔忒弥斯计划,將HTV-XG貨運飛船送至月球門戶,火箭包含三個捆綁在一起的第一級,類似於三角洲4號重型運載火箭的公共助推核心設計,它的近地軌道運力為28.3公噸,地月轉移軌道運力為11.9公噸。

注脚
參見
*H-II運載火箭
*H-IIA運載火箭
*H-IIB運載火箭

參考文獻

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