H-IIA
| Wyrzutnia kosmiczna H-IIA | |
 H-IIA F23 z japońsko-amerykańskim satelitą GPM (2014). | |
| Ogólne dane | |
|---|---|
| Ojczyźnie | Japonia |
| Budowniczy | Mitsubishi Heavy Industries |
| Pierwszy lot | 29 sierpnia 2001 |
| Status | Aktywny |
| Uruchomienia (awarie) | 43 ust. 1 |
| Wysokość | 53 m |
| Średnica | 4 m |
| Masa startowa | 445 t |
| Piętro (y) | 2 |
| Uruchom bazy | Tanageshima |
| Ładowność | |
| Niska orbita | 10 T 15 T |
| Transfer geostacjonarny (GTO) | Od 4,1 t do 6,1 t |
| Motoryzacja | |
| Ergols | Ciekły tlen i wodór |
| Pędniki wspomagające | 2 lub 4 SRB (1339 - 8239 kN) |
| 1 st floor | 1 x LE-7A (1 x 815 kN na ziemi) |
| 2 e piętro | 1 x LE-5B (1 x 137 kN w próżni) |
H-IIA to japońska wyrzutnia średniej mocy (od 10 do 15 ton na niskiej orbicie okołoziemskiej ) opracowana pod koniec lat 90. Ta wersja wywodząca się z wyrzutni H-II została zaprojektowana przez ówczesną japońską agencję kosmiczną NASDA wraz z cel polegający na obniżeniu kosztów produkcji i znalezieniu możliwości na rynku komercyjnych satelitów. Mimo praktycznie bezbłędnego przebiegu (jedna awaria na 40 strzałów w latach 2001-2018) wyrzutnia wyprodukowana przez firmę Mitsubishi , zbyt droga, nie przyniosła spodziewanego przełomu. Służy do wystrzeliwania większości japońskich satelitów instytucjonalnych: satelitów wojskowych , sond kosmicznych , satelitów do obserwacji Ziemi . Wodowanie odbywa się z bazy startowej Tanegashima .
Historyczny
Kryzys japońskiego programu kosmicznego w latach 90
Pod koniec lat 90. japoński program kosmiczny przeszedł poważny kryzys: japońska agencja kosmiczna straciła jeden po drugim kilka statków kosmicznych w następstwie awarii technicznych: Kiku-5 (1994), mini promu kosmicznego HYFLEX (1996), duży Satelita obserwacji Ziemi ADEOS-I (1996), COMETS (1998). W tym samym czasie Japonia przeżywała poważny kryzys gospodarczy, który doprowadził do zmniejszenia budżetu przeznaczonego na działalność kosmiczną (spadek o 17% w 1997 r.). Japońska główna wyrzutnia H-II , której pierwszy lot odbył się w 1994 roku, jest genialnym sukcesem technicznym, ale stanowi finansową dziurę. Każde wystrzelenie H-II kosztuje 188 milionów euro, czyli dwa razy więcej niż wyrzutnie Ariane czy Atlas . Japonia kilkakrotnie próbowała wejść na rynek komercyjny, ale nigdy nie udało jej się wprowadzić zbyt drogiej wyrzutni. Sytuacja ma się pogorszyć wraz z pojawieniem się nowego konkurenta, rosyjskiej wyrzutni Proton . W związku z tym japońska agencja kosmiczna postanawia dokonać przeglądu swojej wyrzutni, stawiając sobie za cel obniżenie kosztów produkcji na tyle, aby była konkurencyjna na rynku komercyjnych startów.
Opracowanie wyrzutni H-IIA
Wyrzutnia H-IIA wywodzi się z wyrzutni H-II wyprodukowanej przez przemysłowca Mitsubishi dla japońskiej agencji kosmicznej NASDA . Został opracowany pod koniec lat 90. XX wieku w celu zwiększenia niezawodności i obniżenia kosztów tej ostatniej wyrzutni, a tym samym uzyskania dostępu do rynku komercyjnych startów. Aby to osiągnąć, NASDA postanawia uprościć swoją wyrzutnię i w większym stopniu polegać na komponentach wyprodukowanych w Stanach Zjednoczonych . Niższe koszty muszą również wynikać z większej częstotliwości startów, zmniejszając ją z 3 do 6-8 strzałów rocznie. Podpisano kontrakt na 10 startów z producentem satelitów telekomunikacyjnych Hughes za łączny koszt 1 miliarda dolarów, czyli połowę ceny H-II. Ale umowa została zerwana w maju 2000 r., Niewątpliwie w wyniku opóźnienia w rozwoju. Europejska Agencja Kosmiczna rozważa również uruchomienie jej Artemis satelitę telekomunikacyjnego , ale po 18 miesiącach wahania wybrały Ariane 5 wyrzutni .
Pierwsze uruchomienie H-IIA odbywa się w Sierpień 2001. Nowa wyrzutnia nie jest w stanie zdobyć udziału w rynku w obliczu silnej konkurencji (wyrzutnie Ariane i rosyjskie). Z dwoma wyjątkami, wyrzutnia służy do umieszczania na orbicie japońskich satelitów instytucjonalnych (satelity obserwacyjne, sondy kosmiczne, satelity wojskowe). Szybkostrzelność ograniczona do jednego lub dwóch strzałów rocznie nie pozwala na obniżenie kosztów, a cena startowa pozostaje na poziomie 100 milionów dolarów pod koniec 2000 roku. Przewiduje się dwie wersje ciężkie (212 i 222). pierwszy stopień wyposażony w 2 silniki o nazwie LRB jako paliwo pomocnicze. Wersja 222 z dwoma LRB pozwala na umieszczenie 17 ton na niskiej orbicie w porównaniu z 10 tonami dla podstawowej wersji 202. Ale rozwój tych ciężkich wersji nigdy nie został uruchomiony. Od 2003 roku umowa o współpracy z operatorami wyrzutni Arianespace i ULA, która umożliwia przełączanie strzałów z jednej wyrzutni na drugą w przypadku długotrwałej awarii jednej z wyrzutni. Od1 st kwiecień 2007, rozwój wyrzutni i zarządzanie operacjami startowymi jest w pełni wspierane przez jej producenta Mitsubishi.
Charakterystyka techniczna
Wyrzutnia składa się z dwóch stopni napędzanych silnikami rakietowymi na paliwo ciekłe spalające mieszankę ciekłego tlenu i wodoru oraz zmienną liczbę stałych paliw miotających:
- Pierwszy stopień L-100 jest napędzany pojedynczym silnikiem rakietowym LE-7A o wysokich osiągach (spalanie etapowe), zużywającym mieszaninę ciekłego tlenu i wodoru oraz ciągiem 110 ton w próżni. Scena o średnicy 4 metrów i długości 37,2 metra waży 113,6 ton.
- Biorąc pod uwagę mały ciąg startowy tego etapu, wyrzutnia jest oferowana we wszystkich wersjach z pomocniczymi silnikami strumieniowymi. Istnieją dwa typy, oba wykorzystujące paliwo stałe : SRB ma ciąg 225 ton w próżni przy masie 76,4 tony i działa przez 101 sekund. SSB, który jest amerykańskim paliwem przyspieszającym Castor 4AXL, ma ciąg 63 ton w próżni przy masie 15,2 tony i działa przez 60 sekund.
- Drugi stopień L-17 wykorzystuje silnik rakietowy LE-5B spalający mieszankę tlenu i ciekłego wodoru i ciąg 13,7 tony w próżni. Scena o średnicy 4 metrów i długości 9,2 metra waży 19,6 ton. Istnieją dwa rodzaje owiewek, oba o średnicy 4 metrów, odpowiednio 12 i 15 metrów .
Konfiguracje
Wyrzutnia występuje w czterech różnych wariantach uzyskanych przez połączenie SRB i SSB. Ich ładowność na geostacjonarnej orbicie transferowej waha się od 4,1 tony dla najczęściej używanej wersji podstawowej (202) do 6 ton dla najrzadziej używanej wersji (204). Dwie wersje pośrednie wykorzystujące SSB (2022 i 2024) nie są już produkowane. Ponadto dwie przewidywane ciężkie wersje (212 i 222) nigdy nie zostały opracowane.
| Wersja | Masa całkowita | Ładowność na niskiej orbicie | Ładowność ( GTO ) | Pędniki wspomagające | Liczba uruchomień / awarii (główne:listopad 2018) |
Status |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 202 | 285 t. | 10 godz. | 4,1 t. | 2 SRB | 25 | W produkcji |
| 2022 | 316 t. | - | 4,5 t. | 2 SRB + 2 SSB | 3 | Produkcja została zatrzymana |
| 2024 | 347 t. | - | 5 godz. | 2 SRB + 4 SSB | 7/1 | Produkcja została zatrzymana |
| 204 | 445 t. | 15 godz. | 6 godz. | 4 SRB | 4 | W produkcji |
| 212 | 403 t. | 16,5 t. | 7,5 t. | 2 SRB + 1 LRB | - | Wersja nierozwinięta |
| 222 | 520 t. | 17 godz. | 9,5 t. | 2 SRB + 2 LRB | - | Wersja nierozwinięta |
Uruchom udogodnienia
Pożary wyrzutni H-IIA odbywają się tak jak w przypadku poprzedniej wyrzutni z bazy startowej Tanegashima znajdującej się na małej wyspie Tanega-shima w południowej Japonii.
Pochodne wyrzutnie
Wyrzutnia H-IIB
W styczeń 2006japońska agencja kosmiczna JAXA postanawia opracować zamiast planowanych ciężkich wersji H-IIA (212 i 222) wyrzutnię H-IIB . Ta nowa wyrzutnia wyróżnia się większą średnicą (5,20 zamiast 4 m) i pierwszym stopniem wykorzystującym 2 LE-7A zamiast jednego silnika. Wyrzutnia jest systematycznie flankowana przez 4 silniki wspomagające SRB. Ładowność na niskiej orbicie została zmniejszona z 15 do 19 ton. Ta wyrzutnia służy wyłącznie do wystrzelenia kosmicznego statku towarowego HTV do tankowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej .
Projekt H3, następca H-IIB
W 2014 roku JAXA postanowiła opracować zamiennik wyrzutni H-IIA z podwójnym celem: H3 musi być znacznie tańszy i wystarczająco bezpieczny, aby umożliwić wysyłanie ludzi w kosmos. Architektura przyszłej wyrzutni H3 opiera się na opracowaniu nowego silnika rakietowego na paliwo ciekłe o nazwie LE-9 , o prostszej konstrukcji niż LE-7 i ponownym wykorzystaniu drugiego stopnia japońskiej lekkiej wyrzutni Epsilon jako wzmacniacza. ster strumieniowy. Nowa wyrzutnia będzie w stanie umieścić 6,5 tony na geostacjonarnej orbicie transferowej w swojej najpotężniejszej konfiguracji.
Porównanie wyrzutni H-II
| Wersja | H-II | H-IIA | H-IIB | |
|---|---|---|---|---|
| Podłogi | 2 + silniki wspomagające | |||
| Długość | 49 m | 53–57 m | 56 m | |
| Średnica | 4,0 m | 4,0 m | 5,2 m | |
| Msza przy starcie | 260 t | 285 - 347 t | 531 t | |
| Pchnięcie | 3962 kN | do 4913 kN | 8372 kN | |
| Ładowność | 10 t LEO 4 t GTO |
10-15 t LEO 4-6 t GTO |
19 t LEO 8 t GTO |
|
| Pędniki wspomagające | ||||
| Przeznaczenie | H-II-0 | SRB-A | SSB | SRB-A |
| Numer | 2 | 2-4 | 0-4 | 4 |
| Długość | 23,36 m | 15,2 m | 14,9 m | 15,2 m |
| Średnica | 1,81 m | 2,5 m | 1,0 m | 2,5 m |
| Pusta masa | 11,25 t | 10,4 t | 2,5 t | 10,55 t |
| Msza przy starcie | 70,4 t | 76,4 t | 15,5 t | 76,5 t |
| Napęd | H-II-0 o sile nacisku 1540 kN |
SRB-A z naciskiem 2245 kN |
Kółko 4XL o sile nacisku 745 kN |
4 x SRB-A z naciskiem 4 x 2305 kN |
| Czas palenia | 94 s | 120 s | 60s | 114 sekund |
| 1 st floor | ||||
| Przeznaczenie | H-II-1 | H-IIA-1 | ||
| Długość | 28 m | 37,2 m | 38,2 m | |
| Średnica | 4,0 m | 4,0 m | 5,2 m | |
| Pusta masa | 11,9 t | 13,6 t | 24,2 t | |
| Msza przy starcie | 98,1 t | 113,6 t | 202 t | |
| Napęd | LE-7 z naciskiem 844/1080 kN 1) |
LE-7A z naciskiem 815 / 1096,5 kN |
2 x LE-7A o sile nacisku 2196 kN |
|
| Czas palenia | 346 s | 397 s | 352 s | |
| 2 e piętro | ||||
| Przeznaczenie | LE-5A | LE-5B | LE-5B-2 | |
| Długość | 10,7 m | 9,2 m | 11 m | |
| Średnica | 4,0 m | 4,0 m | 4,0 m | |
| Pusta masa | 2,7 t | 3,0 t | 3,4 t | |
| Msza przy starcie | 19,7 t | 19,6 t | 20 t | |
| Napęd | LE-5A z naciskiem 121,6 kN |
LE-5B o sile nacisku 137,16 kN |
LE-5B-2 o ciągu 137,2 kN |
|
| Czas palenia | 609 s | 534 s | 499 s | |
1) Ciąg na poziomie morza / w próżni
Początek historii H-IIA
H-IIA został po raz pierwszy zwodowany 29 sierpnia 2001 i zostało użyte 31 razy (ryc listopad 2016). Średnia szybkostrzelność wynosi nieco mniej niż 2 na rok. Szósty start, który odbył się w dniu29 listopada 2003, pozostaje jedyną porażką w 2015 roku. Doprowadziło to do zniszczenia dwóch satelitów rozpoznawczych. Strzelanie wznowiono po niespełna półtorarocznej przerwie po uruchomieniu26 lutego 2005MTSAT-1R. Pierwszy strzał poza orbitę Ziemi miał miejsce14 września 2007wraz z wystrzeleniem księżycowej sondy kosmicznej SELENE . H-IIA służy prawie wyłącznie do wystrzeliwania japońskich satelitów instytucjonalnych: satelity wojskowe (6 strzałów), sondy kosmiczne (2 strzały), satelity obserwacji Ziemi (6 strzałów), satelity technologiczne (4 strzały, w tym dwa pierwsze loty przeznaczone do walidacji wyrzutni) .
Strzelanie z 24 listopada 2015to pierwsze uruchomienie dla zagranicznej firmy Telesat Canada . Wystrzelenie kanadyjskiego satelity, zbudowanego przez Airbus Defence and Space , zostało pomyślnie zakończone. Przy tej okazji japońska wyrzutnia wyróżnia się na tle swoich konkurentów, wstrzykując swój ładunek na większej wysokości niż zwykle. Postępowanie w ten sposób pozwala satelicie na mniejsze wykorzystanie napędu, aby osiągnąć orbitę geostacjonarną, a tym samym zachować rezerwy paliwa , zwiększając jego żywotność.
Uruchom historię| Data ( UTC ) | Lot numer. | Model | Ładowność | Natura | Wynik |
|---|---|---|---|---|---|
| 29 sierpnia 2001 | TF1 | 202 | VEP 2 LRE |
Lot testowy | Sukces |
| 4 lutego 2002 | TF2 | 2024 | VEP 3 MDS-1 (Tsubasa), DASH |
Lot testowy, satelita technologiczny (MDS-1) | Sukces |
| 10 września 2002 | F3 | 2024 |
USERS DRTS (Kodama) |
Telekomunikacja Microgravity |
Sukces |
| 14 grudnia 2002 | F4 | 202 |
ADEOS 2 (Midori 2) WEOS (Kanta-kun), FedSat 1, Micro LabSat 1 |
Obserwacja Ziemi | Sukces |
| 28 marca 2003 | F5 | 2024 |
IGS -Optyczny 1 IGS-Radar 1 |
Satelity optyczne i radarowe | Sukces |
| 29 listopada 2003 | F6 | 2024 |
IGS -Optyczny (2) IGS-Radar (2) |
Radarowy satelita rozpoznawczy | Niepowodzenie |
| 26 lutego 2005 | F7 | 2022 | MTSat-1R (Himawari 6) | Telekomunikacja, pogoda, nawigacja | Sukces |
| 24 stycznia 2006 | F8 | 2022 | ALOS (Daichi) | Obserwacja Ziemi | Sukces |
| 18 lutego 2006 | F9 | 2024 | MTSat-2 (Himawari 7) | Telekomunikacja, pogoda | Sukces |
| 11 września 2006 | F10 | 202 | IGS -Optyczny 2 | Satelita do rozpoznawania optycznego | Sukces |
| 18 grudnia 2006 | F11 | 204 | ETS-VIII (Kiku 8) | Eksperymentalny satelita telekomunikacyjny | Sukces |
| 24 lutego 2007 | F12 | 2024 |
IGS -Radar 2 IGS-Optical 3V |
Satelity optyczne i radarowe | Sukces |
| 14 września 2007 | F13 | 2022 | SELENE (Kaguya) | Księżycowa sonda kosmiczna | Sukces |
| 23 lutego 2008 | F14 | 2024 | WIATR (Kizuna) | Eksperymentalny satelita telekomunikacyjny | Sukces |
| 23 stycznia 2009 | F15 | 202 |
GOSAT (Ibuki) SDS -1, STARS (Kūkai), KKS -1 (Kiseki), PRISM (Hitomi), Sohla (en) -1 (Maido 1) SORUNSAT -1 (Kagayaki), SPRITE-SAT (Raijin) |
Obserwacja Ziemi | Sukces |
| 28 listopada 2009 | F 16 | 202 | IGS -Optyczny 3 | Satelita do rozpoznawania optycznego | Sukces |
| 20 maja 2010 | F17 | 202 |
PLANET-C (Akatsuki) IKAROS UNITEC-1 (en) (Shin'en), Waseda-SAT2 (en) , K-Sat (Hayato), Negai ☆ ″ (en) |
Wenusjańska sonda kosmiczna Solar Veil |
Sukces |
| 11 września 2010 | F18 | 202 | QZS -1 (Michibiki) | Satelita nawigacyjny | Sukces |
| 23 września 2011 | F19 | 202 | IGS -Optyczny 4 | Satelita do rozpoznawania optycznego | Sukces |
| 12 grudnia 2011 | F20 | 202 | IGS -Radar 3 | Radarowy satelita rozpoznawczy | Sukces |
| 17 maja 2012 | F21 | 202 |
GCOM-W1 (Shizuku) Arirang-3 (en) , SDS-4 (en) , HORYU-2 |
Obserwacja Ziemi (GCOM-W1) | Sukces |
| 27 stycznia 2013 | F22 | 202 |
IGS- Radar 4 IGS-Optyczny 5 |
Satelity optyczne i radarowe | Sukces |
| 27 lutego 2014 | F23 | 202 |
Obserwatorium GPM-Core SindaiSat (Ginrei), STARS-II (Gennai), TeikyoSat-3, ITF-1 (Yui), OPUSAT (CosMoz), INVADER, KSAT2 |
Obserwacja Ziemi (Obserwatorium GPM-Core) | Sukces |
| 24 maja 2014 | F24 | 202 |
ALOS-2 (Daichi 2) RISING-2 (en) , UNIFORM-1 (en) , SOCRATES, SPROUT |
Radar obserwacji Ziemi (ALOS-2) | Sukces |
| 7 października 2014 r | F25 | 202 | Himawari 8 | Meteorologia | Sukces |
| 3 grudnia 2014 | F26 | 202 |
Hayabusa 2 PROCYON , DESPATCH-ARTSAT 2 , Shin'en 2 |
Misja powrotu próbki asteroidy | Sukces |
| 1 st luty 2.015 | F27 | 202 | IGS -Radar Spare | Radarowy satelita rozpoznawczy | Sukces |
| 26 marca 2015 r | F28 | 202 | IGS -Optyczny 5 | Satelita do rozpoznawania optycznego | Sukces |
| 24 listopada 2015 r | F29 | 204 | Telstar 12 Vantage | Telekomunikacja | Sukces |
| 17 lutego 2016 r | F30 | 202 |
Astro-H (Hitomi) Horyu 4 , ChubuSat-2 (Kinshachi 2), ChubuSat-3 (Kinshachi 3) 8 CubeSat |
Kosmiczny teleskop rentgenowski | Sukces |
| 2 listopada 2016 r | F31 | 202 | Himawari 9 | Meteorologia | Sukces |
| 24 stycznia 2017 r | F32 | 204 | DSN-2 (Kirameki 2) | Telekomunikacyjny satelita obronny w paśmie X-2 | Sukces |
| 17 marca 2017 r | F33 | 202 | IGS -Radar 5 | Radarowy satelita rozpoznawczy | Sukces |
| 1 st czerwiec wykupu w 2017 r | F34 | 202 | QZS -2 (Michibiki 2) | Satelita nawigacyjny | Sukces |
| 19 sierpnia 2017 | F35 | 204 | QZS -3 (Michibiki 3) | Satelita nawigacyjny | Sukces |
| 9 października 2017 r | F36 | 202 | QZS -4 (Michibiki 4) | Satelita nawigacyjny | Sukces |
| 23 grudnia 2017 r | F37 | 202 |
GCOM -C (Shikisai) LISTWY (Tsubame) |
Obserwacja Ziemi (GCOM-C) | Sukces |
| 27 lutego 2018 r | F38 | 202 | IGS -Optyczny 6 | Satelita do rozpoznawania optycznego | Sukces |
| 12 czerwca 2018 r | F39 | 202 | IGS -Radar 6 | Radarowy satelita rozpoznawczy | Sukces |
| 29 października 2018 r | F40 | 202 |
GOSAT 2 (Ibuki 2) KhalifaSat , Diwata 2 , Ten-Koh , AUTcube 2 , STARS-AO (Aoi) |
Obserwacja Ziemi | Sukces |
| 9 lutego 2020 r | F41 | 202 | IGS -Optyczny 7 | Satelita do rozpoznawania optycznego | Sukces |
| 19 lipca 2020 r | F42 | 202 | Mars Hope | Sonda do badania Marsa | Sukces |
| 29 listopada 2020 r | F43 | 202 | JDRS-1 | Satelita komunikacyjna | Sukces |
|
Planowane uruchomienia | |||||
| kwiecień 2020 | 202 | ALOS-3 | Obserwacja Ziemi | ||
Uwagi i odniesienia
- Harvey i in. , Str. 72
- Harvey i in. , Str. 74
- (w) Bernd Leitenberger, " Die H-II Trägerraketenfamilie " na stronie internetowej Bernd Leitenbergers (dostępnym na 1 st październik 2014 )
- (w) „Mitsubishi and Arianespace Combines Commercial Satellite Launch Services” (publikacja z dnia 8 lutego 2012 r. W Internet Archive ) , SatNews.com,26 kwietnia 2007
- (w) Gunter Dirk Krebs, " HII-A " , strona Przestrzeń Guntera (dostęp na 1 st październik 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, „ Japan's H-2A uruchamia Telstar 12 Vantage in Commercial Debut ” na spacenews.com ,24 listopada 2015(dostęp 26 listopada 2015 )
- (in) „ Komercyjne starty satelitów ” na www3.nhk.or.jp.com ,24 listopada 2015(dostęp 26 listopada 2015 )
- (in) Ogłoszenie uruchomienia (wskazana data i godzina odpowiadają strefie czasowej Japonii)
- (w) Misja
Źródła
- (en) Brian Harvey, Henk HF Smid et Theo Pirard, Emerging space powers: The new space Programs of Asia, the Middle East and South America , Springer Praxis,2010( ISBN 978-1-4419-0873-5 )