H-IIA
| H-IIA Space launcher | |
 H-IIA F23 med den japansk-amerikanske satellitten GPM (2014). | |
| Generell data | |
|---|---|
| Hjemland | Japan |
| Bygger | Mitsubishi Heavy Industries |
| Første fly | 29. august 2001 |
| Status | Aktiv |
| Lanserer (feil) | 43 (1) |
| Høyde | 53 m |
| Diameter | 4 m |
| Startvekt | 445 t |
| Etasje (r) | 2 |
| Start base (r) | Tanageshima |
| Nyttelast | |
| Lav bane | 10 t til 15 t |
| Geostasjonær overføring (GTO) | 4,1 t til 6,1 t |
| Motorisering | |
| Ergols | Flytende oksygen og hydrogen |
| Booster thrustere | 2 eller 4 SRB (1339-8239 kN) |
| 1 st gulvet | 1 x LE-7A (1 x 815 kN på bakken) |
| 2 e etasje | 1 x LE-5B (1 x 137 kN i vakuum) |
H-IIA er en japansk bærerakett med middels kraft ( 10 til 15 tonn i lav jordbane ) utviklet på slutten av 1990-tallet. Denne versjonen avledet fra H-II bæreraketten ble designet av det japanske romfartsorganet på den tiden, NASDA , med sikte på å redusere produksjonskostnadene og tillate å finne muligheter i markedet for kommersielle satellitter. Til tross for en praktisk talt feilfri kurs (en feil på 40 skudd mellom 2001 og 2018) klarte ikke løfteraket produsert av selskapet Mitsubishi , for dyrt, det forventede gjennombruddet. Den brukes til å lansere flertallet av japanske institusjonelle satellitter : militære satellitter , romprober , jordobservasjonssatellitter . Lanseringer utføres fra lanseringsbasen Tanegashima .
Historisk
Den japanske romprogrammakrisen på 1990-tallet
På slutten av 1990-tallet gikk det japanske romprogrammet gjennom en alvorlig krise: Det japanske romfartsselskapet mistet flere romfartøy raskt etter hverandre etter tekniske feil: Kiku-5 (1994), mini- romfergen HYFLEX (1996), den store jorden observasjonssatellitt ADEOS-I (1996), COMETS (1998). Samtidig gjennomgikk Japan en alvorlig økonomisk krise som førte til en reduksjon i budsjettet som ble tildelt romaktivitet (reduksjon på 17% i 1997). Den japanske hovedskytteren H-II , hvis første fly går tilbake til 1994, er en strålende teknisk suksess, men utgjør en økonomisk grop. Hver lansering av H-II koster 188 millioner euro, som er dobbelt så mye som Ariane- eller Atlas- bærerakettene . Japan har flere ganger forsøkt å komme inn på det kommersielle markedet, men har aldri lyktes i å plassere den for dyre bæreraketten. Situasjonen er i ferd med å forverres med utseendet til en ny konkurrent, den russiske bæreraketten Proton . Den japanske romfartsorganisasjonen bestemmer seg derfor for å revidere bæreraketten ved å sette seg som mål å senke produksjonskostnadene tilstrekkelig til at den kan være konkurransedyktig i markedet for kommersielle lanseringer.
Utvikling av H-IIA launcher
H-IIA-bæreraketten er avledet fra H-II- bæreraketten produsert av produsenten Mitsubishi for det japanske romfartsbyrået NASDA . Den ble utviklet på slutten av 1990-tallet for å øke påliteligheten og redusere kostnadene for sistnevnte bærerakett og dermed få tilgang til markedet for kommersielle lanseringer. For å oppnå dette velger NASDA å forenkle bæreraketten og å stole tyngre på komponenter laget i USA . De lavere kostnadene bør også komme fra en høyere lanseringsfrekvens ved å redusere den fra 3 til 6-8 skudd per år. En kontrakt for ti lanseringer er signert med produsenten av telekommunikasjonssatellittene Hughes for en total kostnad på 1 milliard amerikanske dollar, eller halvparten av prisen på H-II. Men kontrakten ble brutt i mai 2000, uten tvil som et resultat av forsinkelsen i utviklingen. Den europeiske romfartsorganisasjonen vurderer også å lansere sin Artemis- telekommunikasjonssatellitt, men valgte etter 18 måneders nøling Ariane 5- bæreraketten .
Den første lanseringen av H-IIA finner sted i August 2001. Den nye bæreraketten klarer ikke å få markedsandeler i møte med veletablert konkurranse (Ariane og russiske bæreraketter). Med to unntak brukes bæreraketten til å plassere japanske institusjonelle satellitter (observasjonssatellitter, romsonder, militære satellitter) i bane. Skuddhastigheten begrenset til ett eller to skudd per år tillater ikke at kostnadene senkes, og lanseringsprisen ligger på 100 millioner amerikanske dollar på slutten av 2000-tallet. To tunge versjoner (212 og 222) er planlagt Opprinnelig: de brukte første trinn utstyrt med to motorer kalt LRB som hjelpedrivmiddel. 222-versjonen med to LRB-er gjør det mulig å plassere 17 tonn i lav bane mot 10 tonn for den grunnleggende 202-versjonen. Men utviklingen av disse tunge versjonene lanseres aldri. Siden 2003 har en samarbeidsavtale med bærerakettoperatørene Arianespace og ULA gjort det mulig å bytte skudd fra en bærerakett til en annen i tilfelle langvarig svikt hos en av bærerakettene. Siden1 st april 2007, utviklingen av bæreraketten og styringen av lanseringsoperasjonene støttes fullt ut av produsenten Mitsubishi.
Tekniske egenskaper
Lanseringen består av to trinn som drives av rakettmotorer med flytende drivstoff som brenner en blanding av flytende oksygen og hydrogen og et variabelt antall faste drivgassdrivmidler:
- L-100 første trinn drives av en enkelt høyytelses LE-7A rakettmotor (trinnvis forbrenning) som bruker en blanding av flytende oksygen og hydrogen og en skyvekraft på 110 tonn i vakuum. Scenen med en diameter på 4 meter og en lengde på 37,2 meter har en masse på 113,6 tonn.
- Gitt den lave startkraften på dette stadiet, tilbys bæreraketten i alle sine versjoner med hjelpetrykkere. Det er to typer, begge som bruker fast drivmiddel : SRB, har en skyvekraft på 225 tonn i vakuum for en masse på 76,4 tonn og fungerer i 101 sekunder. SSB, som er et amerikansk Castor 4AXL boosterdrivmiddel , har en skyvekraft på 63 tonn i et vakuum med en masse på 15,2 tonn og fungerer i 60 sekunder.
- L-17 andre trinn bruker en LE-5B rakettmotor som brenner en blanding av oksygen og flytende hydrogen og en skyvekraft på 13,7 tonn i vakuum. Scenen med en diameter på 4 meter og en lengde på 9,2 meter har en masse på 19,6 tonn. Det er to typer kapper, begge med en diameter på 4 meter lang, henholdsvis 12 og 15 meter .
Konfigurasjoner
Lanseringen kommer i fire forskjellige varianter oppnådd ved å kombinere SRB og SSB. Deres nyttelast for den geostasjonære overføringsbanen varierer fra 4,1 tonn for den mest brukte grunnversjonen (202) til 6 tonn for den minst brukte versjonen (204). De to mellomversjonene som bruker SSB (2022 og 2024) produseres ikke lenger. Videre har de to tunge versjonene som er planlagt (212 og 222) aldri blitt utviklet.
| Versjon | Total masse | Lav bane nyttelast | Nyttelast ( GTO ) | Booster thrustere | Antall lanseringer / feil (maj:november 2018) |
Status |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 202 | 285 t. | 10 t. | 4,1 t. | 2 SRB | 25 | I produksjon |
| 2022 | 316 t. | - | 4,5 t. | 2 SRB + 2 SSB | 3 | Produksjonen stoppet |
| 2024 | 347 t. | - | 5 t. | 2 SRB + 4 SSB | 7/1 | Produksjonen stoppet |
| 204 | 445 t. | 15 t. | 6 t. | 4 SRB | 4 | I produksjon |
| 212 | 403 t. | 16,5 t. | 7,5 t. | 2 SRB + 1 LRB | - | Uutviklet versjon |
| 222 | 520 t. | 17 t. | 9,5 t. | 2 SRB + 2 LRB | - | Uutviklet versjon |
Lanseringsanlegg
H-IIA-lanseringsbrannene utføres som i tilfelle med den forrige bæreraketten fra Tanegashima-lanseringsbasen som ligger på den lille øya Tanega-shima i det sørlige Japan.
Derivat bæreraketter
H-IIB bæreraketten
I januar 2006Den japanske romorganisasjonen JAXA , bestemmer seg for å utvikle istedenfor de planlagte tunge versjonene av H-IIA (212 og 222), den H-IIB bærerakett . Denne nye bæreraketten er preget av en større diameter (5,20 i stedet for 4 m) og den første fasen som bruker 2 LE-7A i stedet for en enkelt motor. Lanseringen er systematisk flankert av 4 SRB booster thrustere. Nyttelasten i lav bane reduseres fra 15 tonn til 19 tonn. Denne bæreraketten brukes bare til å lansere HTV- romfartøyet for å fylle drivstoff på den internasjonale romstasjonen .
H3-prosjektet, etterfølger av H-IIB
I 2014 bestemte JAXA seg for å utvikle en erstatning for H-IIA-bæreraketten med et dobbelt mål: H3 må være mye billigere og tilstrekkelig trygt for å tillate sending av menn i verdensrommet. Arkitekturen til den fremtidige H3-bæreraketten er basert på utviklingen av en ny rakettmotor med flytende drivstoff, kalt LE-9 , med en enklere design enn LE-7 , og gjenbruk av den andre fasen av den japanske lyskasteren Epsilon som en booster thruster. Den nye bæreraketten er i stand til å plassere 6,5 tonn i geostasjonær overføringsbane i sin kraftigste konfigurasjon.
Sammenligning av H-II bæreraketter
| Versjon | H-II | H-IIA | H-IIB | |
|---|---|---|---|---|
| Gulv | 2 + booster thrustere | |||
| Lengde | 49 m | 53–57 m | 56 m | |
| Diameter | 4,0 m | 4,0 m | 5,2 m | |
| Messe ved lansering | 260 t | 285 - 347 t | 531 t | |
| Fremstøt | 3962 kN | opp til 4913 kN | 8372 kN | |
| Nyttelast | 10 t LEO 4 t GTO |
10-15 t LEO 4-6 t GTO |
19 t LEO 8 t GTO |
|
| Booster thrustere | ||||
| Betegnelse | H-II-0 | SRB-A | SSB | SRB-A |
| Nummer | 2 | 2-4 | 0-4 | 4 |
| Lengde | 23,36 moh | 15,2 m | 14,9 moh | 15,2 m |
| Diameter | 1,81 m | 2,5 m | 1,0 m | 2,5 m |
| Tom masse | 11,25 t | 10,4 t | 2,5 t | 10,55 t |
| Messe ved lansering | 70,4 t | 76,4 t | 15,5 t | 76,5 t |
| Framdrift | H-II-0 med en skyvekraft på 1540 kN |
SRB-A med 2245 kN trykk |
Hjul 4XL med en skyvekraft på 745 kN |
4 x SRB-A med 4 x 2305 kN skyvekraft |
| Brenntid | 94 s | 120 s | 60-tallet | 114 s |
| 1 st gulvet | ||||
| Betegnelse | H-II-1 | H-IIA-1 | ||
| Lengde | 28 m | 37,2 m | 38,2 moh | |
| Diameter | 4,0 m | 4,0 m | 5,2 m | |
| Tom masse | 11,9 t | 13,6 t | 24,2 t | |
| Messe ved lansering | 98,1 t | 113,6 t | 202 t | |
| Framdrift | LE-7 med 844/1080 kN skyvekraft 1) |
LE-7A med 815 / 1096,5 kN skyvekraft |
2 x LE-7A med 2196 kN skyvekraft |
|
| Brenntid | 346 s | 397 s | 352 s | |
| 2 e etasje | ||||
| Betegnelse | LE-5A | LE-5B | LE-5B-2 | |
| Lengde | 10,7 moh | 9,2 m | 11 m | |
| Diameter | 4,0 m | 4,0 m | 4,0 m | |
| Tom masse | 2,7 t | 3,0 t | 3,4 t | |
| Messe ved lansering | 19,7 t | 19,6 t | 20 t | |
| Framdrift | LE-5A med 121,6 kN trykk |
LE-5B med en skyvekraft på 137,16 kN |
LE-5B-2 med en skyvekraft på 137,2 kN |
|
| Brenntid | 609 s | 534 s | 499 s | |
1) Trykk på havnivå / i vakuum
Historien om H-IIA lanseringer
H-IIA ble først lansert den 29. august 2001 og har blitt brukt 31 ganger (figurer november 2016). Den gjennomsnittlige skuddhastigheten er litt mindre enn 2 per år. Den sjette lanseringen, som fant sted den29. november 2003, er fortsatt den eneste feilen i 2015. Det førte til ødeleggelsen av to rekognoseringssatellitter. Avfyringen ble gjenopptatt etter en pause på i underkant av halvannet år med lanseringen på26. februar 2005av MTSAT-1R. Det første skuddet utenfor jordens bane fant sted den14. september 2007med lanseringen av SELENE månesonden . H-IIA brukes nesten utelukkende til å lansere japanske institusjonelle satellitter: militære satellitter (6 skudd), romføler (2 skudd), jordobservasjonssatellitter (6 skudd), teknologiske satellitter (4 skudd inkludert de to første flyvningene beregnet på validering av bæreraketten) .
Skytingen av 24. november 2015er den første lanseringen for et utenlandsk selskap, Telesat Canada . Lanseringen av den kanadiske satellitten, bygget av Airbus Defense and Space , er fullført. Ved denne anledningen skiller den japanske bæreraketten seg fra konkurrentene ved å injisere lasten i høyere høyde enn vanlig. Fortsett på denne måten gjør det mulig for satellitten å bruke fremdriften mindre for å nå en geostasjonær bane og dermed bevare drivstoffreservene , og øke levetiden.
Lanseringslogg| Dato ( UTC ) | Fly nr. | Modell | Nyttelast | Natur | Resultat |
|---|---|---|---|---|---|
| 29. august 2001 | TF1 | 202 | VEP 2 LRE |
Test fly | Suksess |
| 4. februar 2002 | TF2 | 2024 | VEP 3 MDS-1 (Tsubasa), DASH |
Testflyging, teknologisatellitt (MDS-1) | Suksess |
| 10. september 2002 | F3 | 2024 |
USERS DRTS (Kodama) |
Telekommunikasjon med mikrogravity |
Suksess |
| 14. desember 2002 | F4 | 202 |
ADEOS 2 (Midori 2) WEOS (Kanta-kun), FedSat 1, Micro LabSat 1 |
Jordobservasjon | Suksess |
| 28. mars 2003 | F5 | 2024 |
IGS -Optisk 1 IGS-Radar 1 |
Satellitter for optisk og radargjenkjenning | Suksess |
| 29. november 2003 | F6 | 2024 |
IGS -Optical (2) IGS-Radar (2) |
Radaroppdagelsessatellitt | Feil |
| 26. februar 2005 | F7 | 2022 | MTSat-1R (Himawari 6) | Telekommunikasjon, vær, navigasjon | Suksess |
| 24. januar 2006 | F8 | 2022 | ALOS (Daichi) | Jordobservasjon | Suksess |
| 18. februar 2006 | F9 | 2024 | MTSat-2 (Himawari 7) | Telekommunikasjon, vær | Suksess |
| 11. september 2006 | F10 | 202 | IGS- Optisk 2 | Satellitt for optisk gjenkjenning | Suksess |
| 18. desember 2006 | F11 | 204 | ETS-VIII (Kiku 8) | Eksperimentell telekommunikasjonssatellitt | Suksess |
| 24. februar 2007 | F12 | 2024 |
IGS -Radar 2 IGS-Optisk 3V |
Satellitter for optisk og radargjenkjenning | Suksess |
| 14. september 2007 | F13 | 2022 | SELENE (Kaguya) | Månesond | Suksess |
| 23. februar 2008 | F14 | 2024 | WINDS (Kizuna) | Eksperimentell telekommunikasjonssatellitt | Suksess |
| 23. januar 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) |
Jordobservasjon | Suksess |
| 28. november 2009 | F16 | 202 | IGS -Optisk 3 | Satellitt for optisk gjenkjenning | Suksess |
| 20. mai 2010 | F17 | 202 |
PLANET-C (Akatsuki) IKAROS UNITEC-1 (en) (Shin'en), Waseda-SAT2 (en) , K-Sat (Hayato), Negai ☆ ″ (en) |
Venusian Space Probe Solar Veil |
Suksess |
| 11. september 2010 | F18 | 202 | QZS -1 (Michibiki) | Navigasjonssatellitt | Suksess |
| 23. september 2011 | F19 | 202 | IGS- Optisk 4 | Satellitt for optisk gjenkjenning | Suksess |
| 12. desember 2011 | F20 | 202 | IGS -Radar 3 | Radaroppdagelsessatellitt | Suksess |
| 17. mai 2012 | F21 | 202 |
GCOM-W1 (Shizuku) Arirang-3 (en) , SDS-4 (en) , HORYU-2 |
Jordobservasjon (GCOM-W1) | Suksess |
| 27. januar 2013 | F22 | 202 |
IGS -Radar 4 IGS-Optical 5 |
Satellitter for optisk og radargjenkjenning | Suksess |
| 27. februar 2014 | F23 | 202 |
GPM-Core Observatory SindaiSat (Ginrei), STARS-II (Gennai), TeikyoSat-3, ITF-1 (Yui), OPUSAT (CosMoz), INVADER, KSAT2 |
Jordobservasjon (GPM-Core Observatory) | Suksess |
| 24. mai 2014 | F24 | 202 |
ALOS-2 (Daichi 2) RISING-2 (en) , UNIFORM-1 (en) , SOCRATES, SPROUT |
Jordobservasjonsradar (ALOS-2) | Suksess |
| 7. oktober 2014 | F25 | 202 | Himawari 8 | Meteorologi | Suksess |
| 3. desember 2014 | F26 | 202 |
Hayabusa 2 PROCYON , DESPATCH-ARTSAT 2 , Shin'en 2 |
Asteroide prøve retur oppdrag | Suksess |
| 1 st februar 2015 | F27 | 202 | IGS -Radar Reserve | Radaroppdagelsessatellitt | Suksess |
| 26. mars 2015 | F28 | 202 | IGS- Optisk 5 | Satellitt for optisk gjenkjenning | Suksess |
| 24. november 2015 | F29 | 204 | Telstar 12 Vantage | Telekommunikasjon | Suksess |
| 17. februar 2016 | F30 | 202 |
Astro-H (Hitomi) Horyu 4 , ChubuSat-2 (Kinshachi 2), ChubuSat-3 (Kinshachi 3) 8 CubeSat |
Røntgen romteleskop | Suksess |
| 2. november 2016 | F31 | 202 | Himawari 9 | Meteorologi | Suksess |
| 24. januar 2017 | F32 | 204 | DSN-2 (Kirameki 2) | X-band forsvar telekommunikasjonssatellitt-2 | Suksess |
| 17. mars 2017 | F33 | 202 | IGS -Radar 5 | Radaroppdagelsessatellitt | Suksess |
| 1 st juni 2017 | F34 | 202 | QZS -2 (Michibiki 2) | Navigasjonssatellitt | Suksess |
| 19. august 2017 | F35 | 204 | QZS -3 (Michibiki 3) | Navigasjonssatellitt | Suksess |
| 9. oktober 2017 | F36 | 202 | QZS -4 (Michibiki 4) | Navigasjonssatellitt | Suksess |
| 23. desember 2017 | F37 | 202 |
GCOM-C (Shikisai) SLATS (Tsubame) |
Jordobservasjon (GCOM-C) | Suksess |
| 27. februar 2018 | F38 | 202 | IGS- Optisk 6 | Satellitt for optisk gjenkjenning | Suksess |
| 12. juni 2018 | F39 | 202 | IGS -Radar 6 | Radaroppdagelsessatellitt | Suksess |
| 29. oktober 2018 | F40 | 202 |
GOSAT 2 (Ibuki 2) KhalifaSat , Diwata 2 , Ten-Koh , AUTcube 2 , STARS-AO (Aoi) |
Jordobservasjon | Suksess |
| 9. februar 2020 | F41 | 202 | IGS- Optisk 7 | Satellitt for optisk gjenkjenning | Suksess |
| 19. juli 2020 | F42 | 202 | Mars Hope | Mars letesonde | Suksess |
| 29. november 2020 | F43 | 202 | JDRS-1 | Kommunikasjonssatellitt | Suksess |
|
Planlagte lanseringer | |||||
| april 2020 | 202 | ALOS-3 | Jordobservasjon | ||
Merknader og referanser
- Harvey et al , s. 72
- Harvey et al , s. 74
- (i) Bernd Leitenberger, " Die H-II Trägerraketenfamilie " på Bernd Leitenbergers webområde (tilgjengelig på en st oktober 2014 )
- (in) "Mitsubishi and Arianespace Combines Commercial Satellite Launch Services ' (utgivelse 8. februar 2012 på Internett-arkivet ) , SatNews.com,26. april 2007
- (i) Gunter Dirk Krebs, " HII-A " , Gunter Space-side (vist på en st oktober 2014 )
- 三菱 重工 、 「H2A」 2 機 種 に 半 減 ・ 民 営 化 で コ ス ト 減. NIKKEI NET
- (i) Peter B. de Selding, " Japans H-2A lanserer Telstar 12 Vantage in Commercial Debut " på spacenews.com ,24. november 2015(åpnet 26. november 2015 )
- (in) " Commercial Satellite Launches " på www3.nhk.or.jp.com ,24. november 2015(åpnet 26. november 2015 )
- (in) Kunngjøring av lanseringen (angitt dato og klokkeslett tilsvarer Japans tidssone)
- (in) misjonserklæring
Kilder
- (en) Brian Harvey, Henk HF Smid et Theo Pirard, Emerging space powers: The new space programmes of Asia, the Middle East and South America , Springer Praxis,2010( ISBN 978-1-4419-0873-5 )