Главная » 2024 » Февраль » 17 » Новая японская ракета H3 впервые успешно полетела в космос. Её обзор и видео запуска.
17.02.2024 22:03
Новая японская ракета H3 впервые успешно полетела в космос. Её обзор и видео запуска.
Новая японская ракета-носитель (РН) H3 впервые была успешно запущена в космос. Это её второй запуск, самый первый, осуществлённый 7 марта 2023 года, закончился аварией из-за сбоя в электропитании второй ступени.
В этой статье рассмотрен сам запуск, выведенная в космос полезная нагрузка, особенности новой ракеты и её перспективы.
Запуск РН H3. Отрывок с трансляции. Credit: JAXA/VideoFromSpace.
Запуск ракеты H3, получивший обозначение Test Flight 2 (русс. «Тестовый полёт 2»), был произведён 17 февраля 2024 года в 03:22 по московскому времени со стартового комплекса Ёсинобу Космического центра Танегасима. РН была запущена в конфигурации 22S: с двумя боковыми ускорителями, двумя двигателями первой ступени и коротким головным обтекателем.
Первоначально пуск должен был состояться 15 февраля, но был перенесён из-за непогоды.
Полезная нагрузка
Полезной нагрузкой, которая была выведена в этом запуске на солнечно-синхронную орбиту с высотой около 500 км, стали небольшие экспериментальные спутники CE-SAT-1E и TIRSAT, а также макет полезной нагрузки Vehicle Evaluation Payload 4 (VEP-4) с системой развёртывания двух спутников. Суммарно РН вывела в космос 2675 кг. Это далеко не предел для неё, особенно в самых мощных конфигурациях, но для тестового запуска, да ещё и после неудачи, слишком много спутников на борт лучше не брать из-за более высокого шанса их потери.
VEP-4 — макет полезной нагрузки с установленным на него системой развёртывания спутников CE-SAT-1E и TIRSAT, а также датчиков, позволяющих оценить работу РН и её воздействие на запускаемые аппараты.
VEP-4. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
CA-SAT-1E — небольшой экспериментальный спутник, созданный компанией Canon Electronics. Построен на базе спутника Hodoyoshi-1 и оснащён системой оптической визуализации с разрешением 1 метр на основе телескопа Кассегрена.
TIRSAT — 3U кубсат производства Japan Space Systems, предназначенный для тестирования новых инфракрасных датчиков в наблюдении Земли.
Загрузка TIRSAT в пусковой контейнер. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
Накатка головного обтекателя РН H3. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
РН H3 во время сборки. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
Особенности новой ракеты
Как и РН серии H-II (да, именно римские цифры), новая ракета была разработана группой японских компаний, во главе которой стояла Mitsubishi Heavy Industries, при поддержке Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Работы по созданию H3 велись со второй половины 2013 года.
H3 разрабатывалась в качестве замены РН серии H-II и тоже полностью одноразовая. Это довольно дешёвая двухступенчатая РН с большим числом возможных конфигураций, что позволит конкурировать на стремительно развивающимся рынке пусковых услуг. Заказчикам запусков предложен ряд конфигураций РН, собираемых из различных блоков: 2 варианта первой ступени, отличающихся наличием 2 или 3 кислородно-водородных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) LE-9; 0, 2 или 4 твердотопливных боковых ускорителя SRB-3; короткий или длинный головной обтекатель. На второй ступени установлен кислородно-водородный ЖРД LE-5B-3. Из-за такой вариабельности H3 в одних конфигурациях может быть классифицирована как РН среднего класса, а в других — как тяжёлая. Точная масса полезной нагрузки, которую РН разных конфигураций могут вывести на различные орбиты, не указана. Только известно, что более 4 т можно вывести на солнечно-синхронную и более 6,5 т на геопереходную орбиты в самой мощной конфигурации.
Длина H3 составляет 57 м при использовании короткого обтекателя и 63 м с длинным (сравнимо с высотой 20-этажного дома), максимальный диаметр без учёта боковых укорителей — 5,2 м. Длина одного бокового ускорителя — 14,6 м, максимальный диаметр — 2,5 м. Стартовая масса самой мощной конфигурации — 575 т.
Тяга в вакууме одного LE-9 составляет 1471 кН, LE-5B-3 — 137кН, бокового ускорителя SRB-3 — 2300 кН.
В целях уменьшения стоимости запуска некоторые элементы H3 были упрощены, другая часть облегчена благодаря новым технологиям (например, авионика), а часть деталей была изготовлена с использованием аддитивных технологий — 3D-печати. Боковые ускорители лишились подвижного сопла, теперь они не могут менять вектор тяги, зато проще, надёжнее и дешевле. Изменилось и крепление боковых ускорителей: теперь используются 3 точки фиксации вместо 6. Убраны диагональные стойки крепления, которые механически отводили ускоритель в сторону от первой ступени после отстыковки, вместо них применён пиротехнический механизм отталкивания. Также упрощён их корпус.
Крепление боковых ускорителей H3 (справа) и H-II. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
ЖРД LE-9 используют подтип цикла фазового перехода — т. н. продуваемый цикл фазового перехода. Жидкий водород прокачивается через сопло, охлаждая его и нагреваясь самим. Его небольшая часть отбирается для работы турбонасосов и стравливается, остальная поступает в камеру сгорания. Это позволяет максимизировать мощность турбонасосов, используя большую разницу в давлении. H3 — первая в истории ракета-носитель, которая использует ЖРД с таким принципом работы на первой ступени.
Модель ЖРД LE-9 и его принципиальная схема работы. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
ЖРД LE-9 на испытательном стенде. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
ЖРД второй ступени LE-5B-3 также использует продуваемый цикл фазового перехода.
Модель LE-5B-3 и его отличия от более ранней модификации LE-5B-2. Credit: JAXA/Mitsubishi Heavy Industries.
Твердотопливные боковые ускорители SRB-3 являются дальнейшим развитием SRB-A, применяемых на H-II, и имеют, как уже говорилось ранее, более простую, дешёвую и надёжную конструкцию. Как и SRB-A, они используют твердое топливо BP-208 на основе полибутадиена, но его в SRB-3 больше на 1 тонну.
Перспективы
Ракеты H-II (в версии A, версия B уже выведена их эксплуатации) должны совершить ещё 2 пуска, последний из которых планируется на конец этого года, и навсегда уйти в историю, уступив место H3. И хотя новая РН только начала летать, японцы уже запланировали несколько десятков её пусков в течение 10 лет. Также министр экономической безопасности Санаэ Такаити, которая в правительстве Японии также курирует вопросы развития космической отрасли, заявила, что в перспективе страна хочет запускать около 30 РН H3 в год, причём 2/3 пусков должны быть проведены в интересах частных заказчиков, а не государства. Это вполне возможно, ведь сейчас средняя цена запуска H3 в средних по мощности конфигурациях оценивается в 50 млн долларов США.
Однако в первую очередь H3 должна наработать положительную статистику запусков, доказать, что она надёжна. H-II считается крайне надёжной РН, так как последняя её авария произошла в 2003 году. Будем надеяться, что и H3 также сможет считаться надёжной ракетой.
Поздравим Японию с успешным запуском H3 и пожелаем дальнейших успехов!
1
