H3ロケット単語

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エイチスリーロケット
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H3ロケットとは、2024年現在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」の表記もあるが、他のものとの混同を避けるため、この記事ではJAXAホームページに倣ってexitH3ロケットを記事名としている。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たが、新エンジンの技術的課題などの理由で初号機の発射は2022年までずれ込んだ。
JAXA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 約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)
静止トランスファ軌
(GTO)打ち上げ
(ΔV=1500m/s)
2900
~4600kg
5500kg 3000〜6500kg以上

打ち上げ価格 85~120億円 110147億円 50~80億円

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

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HTVを安定して打ち上げることに成功して有人宇宙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、「自的かつ持続可能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Protonは395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SRB-3(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ノウハウを投入する事でH-IIAの53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。そのためフェアリングは大と小の2種類のみである。

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-60exit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LE-5B-3(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が過去最大の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。

試験1号機の打ち上げ失敗について

エンジンの課題などで当初予定されていた2020年度から2022年度までずれ込んだ試験1号機の打ち上げは最終的に2023年3月7日に行われた。

この前2月17日にはメインエンジンに点火するところまで打ち上げが進められていたが、サブブースターに点火しなかったため打ち上げ直前に中止されていた。

3月7日の打ち上げでは、メインエンジンサブブースターに点火し、種子島宇宙センターから打ち上げられたが、第2段ロケットエンジンに点火しなかったため、標を達成できないと判断され、地上から破壊された。

試験2号機の打ち上げについて

前回の反省を踏まえた試験2号機の打ち上げは、2024年2月17日に行われた。

今回は前回の失敗原因だった第2段エンジンの点火にも成功し、打ち上げは事成功した。

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H3ロケット

372 ななしのよっしん
2024/02/18(日) 01:01:09 ID: 6DQo2Ajl1x
宇宙ビジネスもう駄かと思ったけど一気に追い上げてきたな
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373 ななしのよっしん
2024/02/18(日) 03:58:42 ID: kT4AZ0zwie
>>369
ガチパヨクライターとか大はしゃぎしてたもんなあ
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374 ななしのよっしん
2024/02/18(日) 05:37:53 ID: Afx3MY9Inn
>>369>>373
お前ら前回の失敗時に相当悔しかったのか

今回は成功したから安心して喜べるぞw
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375 ななしのよっしん
2024/02/19(月) 18:19:45 ID: fG4dWDGn/S
あとはまあ元々の標である打ち上げ回数の増加の為の施策だねぇ
世界的に売り込みをかけないと
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376 ななしのよっしん
2024/02/20(火) 20:54:53 ID: rMCylEAoKv
50億って価格が一人歩きしてるけどあれって固体ロケットブースターし+両さんができた場合の理想価格だよな
実際の今回の構成だとどれくらいの価格で売るんだろうか
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377 ななしのよっしん
2024/02/20(火) 21:11:35 ID: Yigq02pNQY
しかし「1回50億円」ですら近いうちに陳腐化しかねない商業打ち上げの値下げ競争がヤバイ
SM-3ブロック2Aですら1発40億円なのに
今年の年度中に1段再使用飛行実験の初飛行予定らしいけど間に合うかな
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378 ななしのよっしん
2024/02/20(火) 21:18:14 ID: Yigq02pNQY
H3は今の計画だと年間3~6回だけど、せめて刊くらいには受注が欲しいところ
戦おうとしている市場の、特にファルコン9なんて刊どころか週刊ペースだからなぁ・・・
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379 ななしのよっしん
2024/03/09(土) 19:05:07 ID: 5Q5udrPmPX
LE-9って再使用できるんだろうか?

https://www.jiji.com/jc/article?k=2024021700404&g=socexit
かつての失敗ヒントに 新開発の第1段エンジン―簡素で安全、再使用も視野・H3
>再使用技術など、この先もロケットを使っていく中で、基礎となるエンジンを送り出せたと思う

だそうだが。あくまでも「基礎」だしできるとしても現行H3エンジン構成だとファルコン9式の着陸・回収は理だよなあ。ULAのヴァルカンロケットがBE-4エンジンだけポロリさせてパラシュート回収する方式を検討してるがあれを真似したらそんなに設計変えずにいけるか?
H3良にかまけるよりメタンエンジン開発に資を投入した方が得策かもしれんけど
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380 ななしのよっしん
2024/03/16(土) 13:51:09 ID: rknmKgxctw
LE-9単体で売ったりとかはできないのかな?
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381 ななしのよっしん
2024/03/16(土) 14:27:49 ID: 9v2j9LiUzR
安全保障にかかわる技術の塊をどこに売れと
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