H-IIA
| H-IIA űrhajó | |
 H-IIA F23 a japán-amerikai műholdas GPM-mel (2014). | |
| Általános adatok | |
|---|---|
| Szülőföld | Japán |
| Építész | Mitsubishi Heavy Industries |
| Első repülés | 2001. augusztus 29 |
| Állapot | Aktív |
| Indítások (hibák) | 43. cikk (1) bekezdés |
| Magasság | 53 m |
| Átmérő | 4 m |
| Felszállási súly | 445 t |
| Emelet (ek) | 2 |
| Indítási alap (ok) | Tanageshima |
| Hasznos teher | |
| Alacsony pálya | 10 t- től 15 t-ig |
| Geostacionárius transzfer (GTO) | 4,1 t- 6,1 t |
| Motorizálás | |
| Ergols | Folyékony oxigén és hidrogén |
| Booster tolókerekek | 2 vagy 4 SRB (1339 - 8239 kN) |
| 1 st emelet | 1 x LE-7A (1 x 815 kN a földön) |
| 2 e emelet | 1 x LE-5B (1 x 137 kN vákuumban) |
H-IIA egy japán közepes teljesítmény indítót ( 10 , hogy 15- tonna a alacsony Föld körüli pályán ) végén kialakult az 1990-es évek. Ez a változat származó H-II hordozórakéta által tervezett, japán űrügynökség abban az időben, a NASDA , azzal a céllal, hogy csökkentsék a gyártási költségeket, és lehetővé tegyék lehetőségek megtalálását a kereskedelmi műholdak piacán. A gyakorlatilag hibátlan pálya (2001 és 2018 között a 40 lövésből egy hiba történt) ellenére a Mitsubishi cég által gyártott , túl drága hordozórakéta nem tudta elérni a várt áttörést. A japán intézményi műholdak többségének indítására szolgál: katonai műholdak , űrszondák , Föld-megfigyelő műholdak . Az indításokat a Tanegashima indítóbázisról hajtják végre .
Történelmi
Az 1990-es évek japán űrprogramválsága
Az 1990-es évek végén a japán űrprogram súlyos válságot élt át: a japán űrügynökség technikai hibák következtében gyorsan egymás után több űrhajót is elvesztett: Kiku-5 (1994), a HYFLEX mini űrsikló (1996), a nagy Föld megfigyelő műhold ADEOS-I (1996), COMETS (1998). Ugyanakkor Japán súlyos gazdasági válságon ment keresztül, amely az űrtevékenységre szánt költségvetés csökkenéséhez vezetett (17% -os csökkenés 1997-ben). A japán H-II hordozórakéta , amelynek első repülése 1994-re nyúlik vissza, ragyogó technikai siker, de pénzügyi gödröt jelent. A H-II minden egyes dobása 188 millió euróba kerül, ez duplája az Ariane vagy az Atlas hordozórakétáknak . Japán többször megpróbált belépni a kereskedelmi piacra, de soha nem sikerült túl drága hordozórakétáját elhelyezni. A helyzet súlyosbodni fog egy új versenytárs, az orosz Proton hordozórakéta megjelenésével . A japán űrügynökség ezért úgy dönt, hogy átalakítja az indítót azáltal, hogy célul tűzte ki a termelési költségek kellő csökkentését, hogy versenyképes legyen a kereskedelmi célú indítások piacán.
A H-IIA hordozórakéta fejlesztése
A H-IIA hordozórakéta a H-II hordozórakétából származik , amelyet a Mitsubishi iparos gyártott a NASDA japán űrügynökség számára . Az 1990-es évek végén fejlesztették ki, hogy növeljék az utóbbi hordozórakéta megbízhatóságát és csökkentsék költségeit, és így hozzáférjenek a kereskedelmi indítások piacához. Ennek elérése érdekében a NASDA úgy dönt, hogy egyszerűsíti az indítót, és nagyobb mértékben támaszkodik az Egyesült Államokban gyártott alkatrészekre . Az alacsonyabb költségeknek az indítások magasabb gyakoriságának is kell származnia, évente 3-ról 6-8 lövésre csökkentve. 10 indításra szóló szerződést írnak alá a távközlési műholdak gyártójával, a Hughes- szal , amelynek összköltsége 1 milliárd dollár, vagyis a H-II árának a fele. De a szerződést 2000 májusában felbontották, kétségtelenül a fejlesztések késése miatt. Az Európai Űrügynökség fontolgatja az Artemis telekommunikációs műholdjának elindítását is, de 18 hónapos habozás után az Ariane 5 hordozórakéta mellett döntött .
A H-IIA első bevezetésére 2009-ben kerül sor 2001. augusztus. Az új hordozórakéta nem képes piaci részesedést szerezni a jól bevált versenyben (Ariane és orosz hordozórakéták). Két kivételtől eltekintve az indítót japán intézményi műholdak (megfigyelő műholdak, űrszondák, katonai műholdak) pályára állítására használják. Az évente egy vagy két lövésre korlátozott tűzsebesség nem teszi lehetővé a költségek csökkentését, és az indítási ár a 2000-es évek végén 100 millió dollár marad. Két nehéz verziót (212 és 222) terveznek eredetileg: eredetileg: az első fokozat 2 motorral van felszerelve, az LRB nevű segédhajtómű. a két LRB-vel ellátott 222-es változat 17 tonnát enged alacsony pályára, szemben az alap 202-es verzióval 10 tonnával. De ezeknek a nehéz verzióknak a fejlesztését soha nem indítják el. 2003 óta az Arianespace és az ULA hordozórakéták üzemeltetőivel kötött együttműködési megállapodás lehetővé tette az egyik hordozórakétáról a másikra történő váltást az egyik hordozórakéta elhúzódó meghibásodása esetén. Mivel1 st április 2007, a hordozórakéta fejlesztését és az indítási műveletek irányítását teljes mértékben a gyártója, a Mitsubishi támogatja.
Technikai sajátosságok
A hordozórakéta két lépcsőből áll, amelyeket folyékony hajtóanyagú rakétamotorok hajtanak, amelyek folyékony oxigén és hidrogén keverékét és változó számú szilárd hajtóanyag hajtóanyagot égetik el :
- Az L-100 első fokozatát egyetlen nagy teljesítményű LE-7A rakétamotor (szakaszos égésű) hajtja, amely folyékony oxigén és hidrogén keverékét és 110 tonna tolóerőt fogyaszt vákuumban. A 4 méter átmérőjű és 37,2 méter hosszú színpad súlya 113,6 tonna.
- Tekintettel ennek a szakasznak az alacsony felszállási tolóerejére, a hordozórakéta minden változatában elérhető segédrugókkal. Kétféle típus létezik, mindkettő szilárd hajtóanyagot használ : az SRB vákuumban 225 tonna tolóerővel rendelkezik, 76,4 tonna tömegű és 101 másodpercig működik. Az SSB, amely egy amerikai Castor 4AXL emlékeztető hajtóanyag, tolóereje 63 tonna vákuumban 15,2 tonna tömegig, és 60 másodpercig működik.
- Az L-17 második szakasza LE-5B rakétamotort használ , oxigén és folyékony hidrogén keverékét égetve, vákuumban 13,7 tonna tolóerővel. A 4 méter átmérőjű és 9,2 méter hosszú színpad tömege 19,6 tonna. Kétféle köszörülés létezik, mindkettő átmérője 4 méter, illetve 12, illetve 15 méter .
Konfigurációk
A hordozórakéta négy különböző változatban érkezik, amelyeket az SRB és az SSB kombinálásával kaptak. A hasznos adat a geostacionárius átmeneti pályára tartományok 4,1 tonna a leginkább használt alapváltozat (202), hogy 6 tonna a legkevésbé használt változata (204). Az SSB-ket használó két köztes verziót (2022 és 2024) már nem gyártják. Sőt, a tervezett két nehéz verziót (212 és 222) még soha nem fejlesztették ki.
| Változat | Teljes tömeg | Alacsony pálya hasznos teher | Hasznos teher ( GTO ) | Booster tolókerekek | Indítások / kudarcok száma (maj:2018. november) |
Állapot |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 202 | 285 t. | 10 t. | 4,1 t. | 2 SRB | 25 | Termelésben |
| 2022 | 316 t. | - | 4,5 t. | 2 SRB + 2 SSB | 3 | A gyártás leállt |
| 2024 | 347 t. | - | 5 t. | 2 SRB + 4 SSB | 7/1 | A gyártás leállt |
| 204 | 445 t. | 15 t. | 6 t. | 4 SRB | 4 | Termelésben |
| 212 | 403 t. | 16,5 t. | 7,5 t. | 2 SRB + 1 LRB | - | Fejlesztetlen verzió |
| 222 | 520 t. | 17 t. | 9,5 t. | 2 SRB + 2 LRB | - | Fejlesztetlen verzió |
Indítási lehetőségek
A H-IIA hordozórakéták tüzét ugyanúgy hajtják végre, mint az előző hordozórakétát a Tanegashima indítóbázisról, amely Japán déli részén, a kis Tanega-sima szigeten található .
Származtatott hordozórakéták
A H-IIB hordozórakéta
Ban ben 2006. január, a japán űrügynökség, a JAXA úgy dönt, hogy a H-IIA (212 és 222), a H-IIB hordozórakéta tervezett nehéz változatai helyett fejleszt . Ezt az új hordozórakétát nagyobb átmérő (4 m helyett 5,20) és első szakasza különbözteti meg, amely egyetlen motor helyett 2 LE-7A-t használ. A hordozórakétát szisztematikusan 4 SRB nyomásfokozó tolja el. Az alacsony pályán hasznos teher 15 tonnáról 19 tonnára csökken. Ezt a hordozórakétát csak a HTV űrhajó indításához használják a Nemzetközi Űrállomás üzemanyag-feltöltésére .
A H3 projekt, a H-IIB utódja
2014-ben a JAXA úgy döntött, hogy kettős célkitűzéssel fejleszti a H-IIA hordozórakétát: a H3- nak sokkal olcsóbbnak és kellően biztonságosnak kell lennie ahhoz, hogy lehetővé tegye a férfiak űrbe küldését. A leendő H3 hordozórakéta architektúrája egy új LE-9 nevű folyékony hajtóanyagú rakétamotor kifejlesztésén alapszik , amely az LE-7- nél egyszerűbb kivitelű , és a japán Epsilon könnyűindító második szakaszának emlékeztetőként történő újrafelhasználását. tolóerő. Az új hordozórakéta 6,5 tonna geostacionárius transzferpályára lesz képes a legerősebb konfigurációban.
A H-II hordozórakéták összehasonlítása
| Változat | H-II | H-IIA | H-IIB | |
|---|---|---|---|---|
| Emelet | 2 + nyomásfokozó | |||
| Hossz | 49 m | 53–57 m | 56 m | |
| Átmérő | 4,0 m | 4,0 m | 5,2 m | |
| Szentmise induláskor | 260 t | 285 - 347 t | 531 t | |
| Tolóerő | 3962 kN | 4913 kN-ig | 8372 kN | |
| Hasznos teher | 10 t LEO 4 t GTO |
10-15 t LEO 4-6 t GTO |
19 t LEO 8 t GTO |
|
| Booster tolókerekek | ||||
| Kijelölés | H-II-0 | SRB-A | SSB | SRB-A |
| Szám | 2 | 2-4 | 0–4 | 4 |
| Hossz | 23,36 m | 15,2 m | 14,9 m | 15,2 m |
| Átmérő | 1,81 m | 2,5 m | 1,0 m | 2,5 m |
| Üres tömeg | 11,25 t | 10,4 t | 2,5 t | 10,55 t |
| Szentmise induláskor | 70,4 t | 76,4 t | 15,5 t | 76,5 t |
| Meghajtás | H-II-0 1540 kN tolóerővel |
SRB-A 2245 kN tolóerővel |
4XL görgő 745 kN tolóerővel |
4 x SRB-A 4 x 2305 kN tolóerővel |
| Égési idő | 94 s | 120 s | 60-as évek | 114 s |
| 1 st emelet | ||||
| Kijelölés | H-II-1 | H-IIA-1 | ||
| Hossz | 28 m | 37,2 m | 38,2 m | |
| Átmérő | 4,0 m | 4,0 m | 5,2 m | |
| Üres tömeg | 11,9 t | 13,6 t | 24,2 t | |
| Szentmise induláskor | 98,1 t | 113,6 t | 202 t | |
| Meghajtás | LE-7 844/1080 kN tolóerővel 1) |
LE-7A 815 / 1096,5 kN tolóerővel |
2 x LE-7A 2196 kN tolóerővel |
|
| Égési idő | 346 s | 397 s | 352 s | |
| 2 e emelet | ||||
| Kijelölés | LE-5A | LE-5B | LE-5B-2 | |
| Hossz | 10,7 m | 9,2 m | 11 m | |
| Átmérő | 4,0 m | 4,0 m | 4,0 m | |
| Üres tömeg | 2,7 t | 3,0 t | 3,4 t | |
| Szentmise induláskor | 19,7 t | 19,6 t | 20 t | |
| Meghajtás | LE-5A 121,6 kN tolóerővel |
LE-5B 137,16 kN tolóerővel |
LE-5B-2 137,2 kN tolóerővel |
|
| Égési idő | 609 s | 534 s | 499 s | |
1) Tolóerő tengerszinten / vákuumban
A H-IIA indulásának története
A H-IIA-t először indították el 2001. augusztus 29 és 31 alkalommal alkalmazták (ábra 2016. november). Az átlagos tűzsebesség valamivel kevesebb, mint 2 évente. A hatodik indítás, amelyre sor került2003. november 29, továbbra is az egyetlen kudarc 2015-ben. Két felderítő műhold megsemmisítéséhez vezetett. A lövés alig másfél év szünet után folytatódott az indítással2005. február 26az MTSAT-1R. Az első lövés a Föld pályáján túlra történt2007. szeptember 14a SELENE hold űrszonda elindításával . A H-IIA-t szinte kizárólag japán intézményi műholdak indításához használják: katonai műholdak (6 lövés), űrszondák (2 lövés), Föld-megfigyelő műholdak (6 lövés), technológiai műholdak (4 lövés, beleértve a két első repülést, amely az indítószerkezet validálására szolgál) .
A lövés 2015. november 24az első indítás egy külföldi vállalat, a Telesat Canada számára . Az Airbus Defense and Space által épített kanadai műhold sikeresen pályára állt . Ebből az alkalomból a japán hordozórakéta úgy különbözteti meg versenytársait, hogy a szokásosnál magasabb magasságba fecskendezi terhelését. Az így folytatott eljárás lehetővé teszi a műhold számára, hogy a meghajtását kevésbé használja a geostacionárius pályára jutáshoz, és ezáltal a hajtóanyag- tartalékok megőrzéséhez , növelve annak élettartamát.
Indítsa el a történelmet| Dátum ( UTC ) | Járatszám. | Modell | Hasznos teher | Természet | Eredmény |
|---|---|---|---|---|---|
| 2001. augusztus 29 | TF1 | 202 | VEP 2 LRE |
Berepülés | Siker |
| 2002. február 4 | TF2 | 2024 | VEP 3 MDS-1 (Tsubasa), DASH |
Tesztrepülés, technológiai műhold (MDS-1) | Siker |
| 2002. szeptember 10 | F3 | 2024 |
FELHASZNÁLÓK DRTS (Kodama) |
Mikrogravitációs távközlés |
Siker |
| 2002. december 14 | F4 | 202 |
ADEOS 2 (Midori 2) WEOS (Kanta-kun), FedSat 1, Micro LabSat 1 |
Földmegfigyelés | Siker |
| 2003. március 28 | F5 | 2024 |
IGS -Optical 1 IGS-Radar 1 |
Optikai és radarfelismerő műholdak | Siker |
| 2003. november 29 | F6 | 2024 |
IGS -optikai (2) IGS-radar (2) |
Radar felderítő műhold | Kudarc |
| 2005. február 26 | F7 | 2022 | MTSat-1R (Himawari 6) | Távközlés, időjárás, navigáció | Siker |
| 2006. január 24 | F8 | 2022 | ALOS (Daichi) | Földmegfigyelés | Siker |
| 2006. február 18 | F9 | 2024 | MTSat-2 (Himawari 7) | Távközlés, időjárás | Siker |
| 2006. szeptember 11 | F10 | 202 | IGS -Optical 2 | Optikai felismerő műhold | Siker |
| 2006. december 18 | F11 | 204 | ETS-VIII (Kiku 8) | Kísérleti telekommunikációs műhold | Siker |
| 2007. február 24 | F12 | 2024 |
IGS -Radar 2 IGS-Optical 3V |
Optikai és radarfelismerő műholdak | Siker |
| 2007. szeptember 14 | F13 | 2022 | SELENE (Kaguya) | Hold-űrszonda | Siker |
| 2008. február 23 | F14 | 2024 | SZÉLEK (Kizuna) | Kísérleti telekommunikációs műhold | Siker |
| 2009. január 23 | F15 | 202 |
GOSAT (Ibuki) SDS -1, STARS (Kūkai), KKS -1 (Kiseki), PRISM (Hitomi), Sohla (en) -1 (Maido 1) SORUNSAT -1 (Kagayaki), SPRITE-SAT (Raijin) |
Földmegfigyelés | Siker |
| 2009. november 28 | F16 | 202 | IGS -Optikai 3 | Optikai felismerő műhold | Siker |
| 2010. május 20 | F17 | 202 |
PLANET-C (Akatsuki) IKAROS UNITEC-1 (en) (Shin'en), Waseda-SAT2 (en) , K-Sat (Hayato), Negai ☆ ″ (en) |
Vénusz űrszonda napfátyol |
Siker |
| 2010. szeptember 11 | F18 | 202 | QZS -1 (Michibiki) | Navigációs műhold | Siker |
| 2011. szeptember 23 | F19 | 202 | IGS -Optikai 4 | Optikai felismerő műhold | Siker |
| 2011. december 12 | F20 | 202 | IGS -Radar 3 | Radar felderítő műhold | Siker |
| 2012. május 17 | F21 | 202 |
GCOM-W1 (Shizuku) Arirang-3 (en) , SDS-4 (en) , HORYU-2 |
Földmegfigyelés (GCOM-W1) | Siker |
| 2013. január 27 | F22 | 202 |
IGS -Radar 4 IGS-Optical 5 |
Optikai és radarfelismerő műholdak | Siker |
| 2014. február 27 | F23 | 202 |
GPM-Core Observatory SindaiSat (Ginrei), STARS-II (Gennai), TeikyoSat-3, ITF-1 (Yui), OPUSAT (CosMoz), INVADER, KSAT2 |
Földmegfigyelés (GPM-Core Observatory) | Siker |
| 2014. május 24 | F24 | 202 |
ALOS-2 (Daichi 2) RISING-2 (en) , UNIFORM-1 (EN) , SOCRATES, hajtás |
Földmegfigyelő radar (ALOS-2) | Siker |
| 2014. október 7 | F25 | 202 | Himawari 8 | Meteorológia | Siker |
| 2014. december 3 | F26 | 202 |
Hayabusa 2 PROCYON , DESPATCH -ARTSAT 2 , Shin'en 2 |
Aszteroidaminta visszatérési küldetés | Siker |
| 1 st február 2015-ös | F27 | 202 | IGS -Radar tartalék | Radar felderítő műhold | Siker |
| 2015. március 26 | F28 | 202 | IGS -Optikai 5 | Optikai felismerő műhold | Siker |
| 2015. november 24 | F29 | 204 | Telstar 12 Vantage | Távközlés | Siker |
| 2016. február 17 | F30 | 202 |
Astro-H (Hitomi) Horyu 4 , ChubuSat-2 (Kinshachi 2), ChubuSat-3 (Kinshachi 3) 8 CubeSat |
Röntgen űrtávcső | Siker |
| 2016. november 2 | F31 | 202 | Himawari 9 | Meteorológia | Siker |
| 2017. január 24 | F32 | 204 | DSN-2 (Kirameki 2) | X-sávos védelmi telekommunikációs műhold-2 | Siker |
| 2017. március 17 | F33 | 202 | IGS -Radar 5 | Radar felderítő műhold | Siker |
| 1 st június 2017-ben | F34 | 202 | QZS -2 (Michibiki 2) | Navigációs műhold | Siker |
| 2017. augusztus 19 | F35 | 204 | QZS -3 (Michibiki 3) | Navigációs műhold | Siker |
| 2017. október 9 | F36 | 202 | QZS -4 (Michibiki 4) | Navigációs műhold | Siker |
| 2017. december 23 | F37 | 202 |
GCOM-C (Shikisai) SLATS (Tsubame) |
Földmegfigyelés (GCOM-C) | Siker |
| 2018. február 27 | F38 | 202 | IGS - Optikai 6 | Optikai felismerő műhold | Siker |
| 2018. június 12 | F39 | 202 | IGS -Radar 6 | Radar felderítő műhold | Siker |
| 2018. október 29 | F40 | 202 |
GOSAT 2 (Ibuki 2) KhalifaSat , Diwata 2 , Ten-Koh , AUTcube 2 , STARS-AO (Aoi) |
Földmegfigyelés | Siker |
| 2020. február 9 | F41 | 202 | IGS -Optikai 7 | Optikai felismerő műhold | Siker |
| 2020. július 19 | F42 | 202 | Mars Hope | Marskutató szonda | Siker |
| 2020. november 29 | F43 | 202 | JDRS-1 | Távközlési műhold | Siker |
|
Tervezett indítások | |||||
| 2020 április | 202 | ALOS-3 | Földmegfigyelés | ||
Megjegyzések és hivatkozások
- Harvey és mtsai , p. 72
- Harvey és mtsai , p. 74.
- (a) Bernd Leitenberger, " Die H-II Trägerraketenfamilie " on Bernd Leitenbergers webhelyen (hozzáférhető a 1 -jén október 2014 )
- (in) "A Mitsubishi és az Arianespace egyesíti a kereskedelmi műholdas indító szolgáltatásokat" (2012. február 8-i kiadás az internetes archívumban ) , SatNews.com,2007. április 26
- (in) Gunter Dirk Krebs, " HII-A " , Gunter Space oldal (megajándékozzuk 1 -jén október 2014 )
- 三菱重工, 「H2A」 2機種に半減·民営化でコスト減. NIKKEI NET
- (in) Peter B. de Selding, "A japán H-2A a Telstar 12 Vantage-t indítja kereskedelmi debütálásban " a spacenews.com címen ,2015. november 24(megtekintés : 2015. november 26. )
- (in) " Kereskedelmi műholdas indítás " a www3.nhk.or.jp.com címen ,2015. november 24(megtekintés : 2015. november 26. )
- (be) Az indítás bejelentése (a feltüntetett dátum és idő megegyezik Japán időzónájával)
- (in) Küldetésnyilatkozat
Források
- (en) Brian Harvey, Henk HF Smid et Theo Pirard, Feltörekvő űrhatalmak: Ázsia, a Közel-Kelet és Dél-Amerika új űrprogramjai, a Springer Praxis,2010( ISBN 978-1-4419-0873-5 )