您当前位置:首页 > 运载火箭

H2A运载火箭

又称“H-ⅡA”运载火箭

H2A运载火箭是日本H2火箭基础上,引入了“通用化、模块化、标准化”而开发的中型多用途运载火箭。火箭是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)领导、三菱重工业公司牵头研发和制造的。该火箭在2001年8月首次成功发射。

火箭名称H2A运载火箭研制国家日本
火箭高度53米最大直径4米
发射场种子岛宇宙中心首次发射2001年8月

火箭概述

H-2A火箭是日本研制的新一代运载火箭,目前主要包括H2A-202、H2A-2022、H2A-2024、H2A-204等4种型号GTO运载能力从4.15吨到6吨不等。

研制背景

H-2火箭研制成功后,因其造价和发射费用太高(每次发射需要花费1.7亿美元),在国际商业卫星发射市场缺乏竞争力;而且,在成功进行了5次发射后,H-2火箭接连出现2次发射失败,暴露出共可靠性方面存在问题。

在此背景下,日本为满足21世纪初航天多样化的发射需求,增强在航天发射市场的竞争力,启动了H-2A计划。该计划于1995年获批准开始研制进程,1996年8月进入全尺寸设计阶段。1999年在H-2火箭连续2次发射失败被停飞后,H-2A系列火箭的研制进程加快。日本认为当务之急是既要通过成功发射重拾信心,又要在国际航天发射市场占有一席之地,因此把经济性和可靠性放在最重要的地位。同时为了缩短研制周期并降低研制成本,以H-2火箭为基础,H-2利用火箭研制和应用中积累的经验,根据不同分系统的具体情况,将继承、改进和重新设计3种途径相结合,研制H-2A系列运载火箭。

在H-2计划初始阶段,为确定日本未来航天活动前景,研究人员经过广泛调研,建立了H-2火箭后继型号的任务模型。该模型将发射任务分为迫切需求和潜在需求2类。在研发新型火箭时,通过H-2火箭的不同型号组成一个系列,优先研制满足迫切需求的型号。这些型号研制成功后,以此为基础进一步完成满足潜在需求的型号,使用了分步走的方略来安排研制进度:首先完成标准型火箭,之后再发展大推力型号。根据日本航天的发展状况航天计划的调整,后续研制过程中对初始研制计划中的一些用于满足潜在需求的型号作了相应的调整。

研制单位

日本三菱重工负责机体、发动机等的组装和发射的准备工作;石川岛播磨重工负责提供向发动机输送燃料的涡轮泵;IHI航空航天公司负责制造固体火箭助推器;川崎重工承造卫星整流罩;NEC、日本航空电子公司等单位也参加了H2A的开发与研制。

由H2运载火箭改进而来

在H-2A的研制计划中,由于新型运载火箭是以H-2运载火箭为基础而研制的,因此H-2A被看作是H-2的后续型号,但由于设计改进幅度很大,两者只有少数部件相同。

在H-2A研制计划中,提出了火箭设计改进目标:

1、使系统更为可靠、耐用,可靠性大于97%;

2、增加运载能力和对未来各种有效载荷发射任务的适应能力;

3、提高单位成本的效益,使发射成本降低50%以上,每次发射费用为7700万~8100万美元。

为达到此目标,遵循如下设计改进准则:

1、通过研制,形成系列运载火箭,将GTO运载能力由H-2运载火箭的2t增大到3t后,再进一步增大;

2、各型号使用相同的芯级,通过采用不同型号或不同数目的助推器,获得各种运载能力;

3、优化设计,以便简化操作、降低成本;

4、采用H-2火箭的研制成果或引进国外技术,使研制工作的技术风险、费用和周期降到最低程度。

遵循这样的准则,H-2A系列运载火箭在火箭结构设计、发动机、固体助推器和其他许多部件上都比H-2系列有很改进,并且使H-2A的实际发射成本降到8800万美元(标准型),比H-2火箭的低得多;火箭零部件减少了20%,由原来的35万个减少到28万个。另外,在2003年11月进行的第6次H-2A发射失败后,JAXA根据事故调查的结果,把发射可靠性提到首位,对整个火箭系统重新进行评估,并在此H-2增强型,即带有4个固体火箭助推器SRB-A的H2A204型火箭已于2006年12月18日成功完成首飞。随着不断的努力,H-2A火箭已经成功扭转了H-2火箭使日本航天面临的不利局面,并且正在转向私营公司(三菱重工业公司)商业化运营的模式。

火箭性能

H2A火箭第一子级使用LE-7A液氢液氧主发动机,推力达到110吨,第二子级使用LE-5B液氢液氧主发动机,推力达到137千牛。

H2A运载火箭可以使用3种助推器:推力225吨的SRB-A固体助推器;推力75吨的SSB固体助推器;如果使用2台LE-7A发动机组成助推器,则可以提供220吨的推力。火箭的运载能力是代表火箭技术水平的一个重要指标,在最大推力情况下,H2A可以将重达9吨的卫星送入太空。

不难看出,日本自主研发的LE-7A发动机在H2A火箭中起到至关重要的作用,LE-7A采用液氢液氧分级燃烧方式,最大真空推力112吨,在发动机结构上,硬件简单紧凑,易于检测和维修,是世界上最先进的运载火箭发动机之一。另外,H2A“上面级”发动机(与有效载荷相连的发动机)LE-5B发动机使用了高效的再生膨胀循环技术,也代表了主流发展方向。

H2A运载火箭
运载火箭信息 浏览次数:1997次
最新更新:2015-07-03 14:06
爱航天网简介 | 联系我们 | 我要投稿 | 免责声明 | 隐私保护 | 意见反馈 | 网站合作 | 网站导航 | 爱航天网 | 航天精神
爱航天网(www.aihangtian.com),致力于推动航天知识科普教育、传播航天精神。爱航天网,为中国航天加油,为中国航天喝彩!
网站违法和不良信息举报邮箱:jubao#aihangtian.com(请将#换成@),欢迎您提供航天新闻、发射任务、文字、图片、视频等资料
Copyright © 2015  爱航天网版权所有  京ICP备12042125号-2