単語記事: H3

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H3とは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)と三菱重工業開発中の新液体燃料ロケットである。H3は正式名称。ローマ数字でないのはH-IIとの混同を避けるためである。名称決定前は新型基幹ロケットあるいは「H-X」の仮称で呼ばれていた。マスコミなどではH-IIIの通称も使われていた。

2011年度から本格的な検討が開始され、2013年5月から開発段階に移行した。2020年度の初打ち上げをしている。
JAXAが開発の名称決定前は取りまとめを行うものの、実際の開発と製造、開発後の運用は三菱重工に担当する。日本の基幹ロケットでは初めて、運用が初期段階から民営化される。

標諸元 H-IIA H-IIB H3
段数 2.5段 2.5段 2(+0.5)段
全長 53m 56.6m 63m
第1段直径 4m 5.2m 5.2m
第2段直径 4m 4m 5.2m
太陽同期(SSO)
打ち上げ
3800kg
(最小構成)
-
(想定せず)
4000kg
(最小構成)
静止トランスファ
(GTO)打ち上げ
(ΔV=1500m/s)
2900
~4600kg
5500kg 3000〜6500kg以上

打ち上げ価格 85120億円 110~147億円 5080億円

http://www.mhi.co.jp/products/detail/space_rocket_engine_mb-xx.html

概要

現行基幹ロケットH-IIA際的安とされる成功率95%を達成し、発展H-IIBISS補給船HTVを安定して打ち上げることに成功して有人宇宙船打ち上げへのを開いた。
しかしその一方で、日本独自の打ち上げ技術を維持していくという観点では、H-IIA/Bは様々な問題を抱えている。
これを解決するため、「自的かつ持続可な事業構造への転換」を的としてH-IIA/Bを置き換えるのがH3である。

H-IIA/Bの課題

1:打ち上げ頻度が低いため、裾野産業が不安定

H-IIA/Bは部品メーカーなど関連企業の事業としては軒並み赤字であり、安定して技術を維持させることがうまく出来ていない。
これは、H-IIからのコストダウンが結果的に不十分であった(為替変動で相殺されてしまう範囲に留まった)、民間衛星のトレンド変化でロケットとのミスマッチが生じた(衛星側の制約がより緩い欧州Ariane 5とロシアProton市場導権を握り、H-IIAには載せられない設計が標準になった)、といった原因から衛星打ち上げ市場からの受注が伸び悩み、打ち上げ頻度が不足していることが大きい。
ライバル較しても打ち上げ頻度が低い(2014年3月現在で、2001年初打ち上げのH-IIA/Bは27機中26機成功、1996年初打ち上げのAriane 5は73機中69機成功、1965年初打ち上げのProton395機中348機成功)ために、同等以上の成功率であっても実績不足と見られて保険価格等で不利になり、これがさらに競争を不利にするという悪循環がある。
2014年3月現在で、受注できたのは衛星としての(正規の)受注が1機、政府衛星打ち上げの相乗り格安販売で1機の合計2機に過ぎない。

2:新規開発から年月が経過し、技術力の維持に不安がある

H-IIAH-IIの低コスト良、H-IIBH-IIAの大良であり、長年にわたって新規開発が行われていない。
ロケット全体ではH-IIの設計が了した1988年エンジンではLE-7の開発が了した1994年から新規の開発がなく、新規開発を経験した技術者高齢化によるJAXA三菱重工、部品メーカーの技術低下が懸念される
このような問題を抱えている代表例としてはロシアがあり、冷戦末期から長年新規開発が停止していた結果、管理の低下に起因する事故が度々発生するなど深刻な事態となっている。

3:信頼性向上とコストダウンの両立に限度がある

H-IIA/B第1段エンジンのLE-7Aは燃焼サイクル二段燃焼サイクルを採用している。
この方式はと推に優れる一方で、エンジンが複雑になる上、その大部分が高温高圧で動作する。僅かな不具合でも爆発など致命的な事故に繋がりやすく、製造に極めて高い技術が要され低コスト化しにくい

H3の特徴

1:市場需要に応え、かつ低コストな機体構成

衛星打ち上げ市場への進出を前提として価格をより抑えることがめられた結果、日本の基幹ロケットでは初めてSRBを用いない基本構成が採用される。SRBに関しては当初の構想ではイプシロンロケット(E-I)の第2段から生させた小の新SRBを新規開発することになっていたが、2015年4月に発表された概要ではSRB-Aの(取り付け方法を簡素化、ジンバル機構を排した軽量形。推220tf程度)を2本ないしは4本使用するH-IIAと同様の形に落ち着いた。また射場整備期間もイプシロンロケットのノウハウを投入する事でH-IIA53日の半分以下とする事を標としている。なおArianeシリーズでは恒例であったデュアルローンチは考慮しておらず、即応性を重視している。

2:安価で信頼性の高いエンジン

H3第1段にLE-9エンジンを使用する。LE-9は名称決定前にはLE-Xと呼称されていた。LE-9はH-IIA/B第2段のLE-5Bを発展・大化したもので、燃焼サイクルにはLE-5Bと同様のエキスパンダブリードサイクルを採用する。
この方式は二段燃焼サイクル較して若干劣る上、大化に厳しい制約がある。しかし、エンジン較的低温・低圧で動作する配管で構成され、構造も簡素であることから、不具合が発生しにくく、仮に故障した場合でも爆発ではなく緩やかに停止する。コスト化と信頼性向上を両立させることが理論上容易である。
また、前述のように基本構成ではSRBを搭載しないため、将来の有人機を基本構成で打ち上げられる規模とすれば、H-IIA/Bと較して安全性が飛躍的に高まる

第2段は当初の構想ではLE-5Bの発展であるMB-60エンジンであるLE-11が予定されていたが、最新の概要ではLE-5Bの(耐久性の向上がメイン。推は従来のまま)にとどまっている。LE-11の開発はリソースをLE-9に集中するために中止された模様。

3:H-IIシリーズの資産の有効利用

H3の第1段の直径は5.2m。これはH-IIBの第1段の直径と同じであり、H-IIBと同じ生産ラインを使用するものと思われる。またH-IIBでは4mだった第2段の直径も第1段と同じ5.2mとなっており、これはの強化とともに、すべての推進剤タンクを同じラインで製造することでコストを下げるためとみられる。
H3の打ち上げは現在H-IIBが打ち上げられている種子島宇宙センターの吉信第二射点を修して使用する予定で、整備組み立て棟もH3向けに修される。またロケットの重量増加に合わせてロケットを発射台ごと射点へと移動するための輸送(ドーリー)が新造される。

H3の主な課題

1:LE-9エンジンの大型化の実現性

キスパンダブリードサイクルを採用したエンジンには燃焼機の大化に原理的な制約があり、LE-5Bが推14tfMB-60過去最大の28tf、理論上の限界300tf程度である。
LE-9は当初、LE-7Aと同規模の110tf程度として4基装備することが想定されていたが、コストをより抑えるためにエンジンの基数を削減して大化する方向へ計画が度々修正された。現在150tf程度のものをSRBを用いない基本形態で3基、SRBを用いる場合は2基装備とする概要が発表されている。
製造・運用コスト削減を狙った飛躍的な大化でエンジン開発の難度が上昇しており、開発費上昇やスケジュール遅延といったリスクの増大が摘されている。

2:再使用型Falcon 9による国際衛星打ち上げ市場席巻の可能性

現在でも要なライバルとして認識されているFalcon 9は既に打ち上げを開始した現役のロケットであるが、単に安価なだけでなく、ペースが非常に速いことで知られている。
特に第1段エンジンの回収・再使用計画が注されており、2015年には地上への着陸に成功、2016年には上の人船への着陸に成功している。
帰還用の装備と燃料のために打ち上げGTOで約3700kgに減少するものの、打ち上げ価格は15億円程度まで劇的に削減できると見込まれており、H3を含めた競合するロケットはさらなる低コスト化や顧客の囲い込みを追求しなければシェアを確保することが非常に難しくなる。

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関連項目


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ページ番号: 5215144 リビジョン番号: 2371050
読み:エイチスリー
初版作成日: 14/03/29 17:23 ◆ 最終更新日: 16/06/10 14:14
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H3について語るスレ

18 : ななしのよっしん :2015/07/02(木) 14:40:55 ID: uSzSsBW4LI
正式名称と正式スペック判明。
http://www.jaxa.jp/press/2015/07/files/20150702_rocket_j.pdf
19 : ななしのよっしん :2015/07/09(木) 13:17:24 ID: uSzSsBW4LI
昨日記者会見を見るにLE-11の開発はリソースをLE-9に集中するために中止されたようだ。後は新しい情報はなし。最近はマスコミも予習をしてきているようだ。
20 : ななしのよっしん :2015/12/22(火) 21:56:09 ID: 47ZB/pDY8E
ファルコン9、とりあえず成功か。まあ再利用の費用が本当に安くなるか、そして安全性はどうなのかはまだ未知数だが……
某識者は「ドレッドノート登場後に就役する前級艦になるかも」てなことを言っていたがH3大丈夫
21 : ななしのよっしん :2015/12/24(木) 18:45:20 ID: uSzSsBW4LI
それどころか人件費ゆえに安いインドロケットすら駆逐されかねん。
そうでなくてもH3は他ロケットべて「売り」がなさ過ぎるのに。
22 : ななしのよっしん :2016/04/10(日) 08:10:52 ID: cvu/Mul5AW
ファルコン9はついにランディングに成功してもうた。
H3も出来る前からガラパゴスと化してしまうのか…
23 : ななしのよっしん :2016/06/10(金) 08:59:40 ID: kT4AZ0zwie
どうせ評論家連中なんていつもそんなものだ
スペースシャトル(の失敗)で再使用側はオワコンと言ってたのにこれだしな。
24 : ななしのよっしん :2016/08/17(水) 06:58:27 ID: cvu/Mul5AW
LE-9の試験施設が完成。これで開発だけは軌に乗った?http://www.kahoku.co.jp/tohokunews/201608/20160816_13025.html
25 : ななしのよっしん :2016/11/06(日) 17:37:58 ID: kT4AZ0zwie
ファルコン9でオワコン征5でオワコンとほんとバカみたい
26 : ななしのよっしん :2017/03/19(日) 22:58:01 ID: StC/dag5Z9
イーロンマスクスペースX、ジェフベゾスのブルーオリジン、ULAのヴァルカン
ESAアリアン6、中国の長征5号等、

H3ライバルはどれもてごわそうだな。
27 : ななしのよっしん :2017/03/21(火) 15:52:58 ID: cvu/Mul5AW
ブルーオリジンニューグレンは有人モジュール打上げも考慮したロケットなのでH3とは顧客が食い合わない。

ULAのヴァルカンエンジンこそニューグレンと共通だが、色々新機軸を盛り込みすぎ(1段エンジン分離→ヘリコプターで回収、補助動レシプロエンジン搭載の上段など)で開発が予定通り進むか少々不安。

アリアン6はH3同様ロケットとしてあまりウリがなさすぎる上に再利用も考慮されていない。下手したらH3よりも高コストになるという噂。

長征5号は技術レベルは下手したらロシア以上。まあ中国だから打上げ委託できるが限定されるのが難点といえば難点。そんなことより有人火星した方が人民は喜ぶ。

ロシアアンガラは…、とりあえず次はいつ打ち上がるんだろう、、

ダークホースインドGSLV-III。いかにもインドらしい変態構成だが、有人打ち上げも考慮されているところがあなどれない。まだ試作機が打ち上がった段階。

ということで現在のところはっきりライバル
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