日本h3火箭对比长征九号(日本最新火箭H3尺寸接近长征五号)

日本最新研制的H3型运载火箭首飞计划一再推迟,这与美国鸽王SLS火箭处境有点类似,算是日本的鸽王火箭了。那么说到这个H3火箭,它是日本为了取代H2系列火箭而研发的。原本计划2020年首飞的H3火箭因为火箭主发动机的燃烧室和涡轮泵出现问题,被推到现在,首飞时间无法确定。目前进展并不顺利,H3火箭在11月7日在日本种子岛宇宙发射中心,进行过一次静态点火测试,不知道的还以为它要发射呢!

日本h3火箭对比长征九号(日本最新火箭H3尺寸接近长征五号)(1)

长征五号与H3运载火箭

日本火箭氢氧发动机

日本为H3火箭一级配备的LE-9氢氧发动机,是世界上第一种达到一百吨级采用开式膨胀循环技术的火箭发动机,该氢氧机海平面推力120多吨,真空能够达到150吨级。在氢氧机技术水平上日本还是非常强大的,我们的长征五号运载火箭使用的氢氧机YF-77推力只有50~70吨水平,推力只有它的一半左右,比冲也是不如LE-9氢氧机的,从推力上说,YF-77可以说是世界新一代运载火箭氢氧发动机中推力最小的型号,不仅无法与德尔塔 IV火箭RS-68发动机的 344吨真空推力相比,也远低于欧洲阿里安5上火神2发动机的137吨真空推力和日本H-2A/B火箭上LE-7A的112吨真空推力。这点上说明我国在火箭氢氧发动机上与欧美、日本还是有很大差距,我们不能单从火箭运载能力这一个指标来看火箭的水平。

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YF-77与LE-9发动机

日本H3火箭构型

可能不少人认为日本没有大型运载火箭,实际上在我国长征五号出来以前,我国还没有一款运载火箭运力能够比得上日本的运载火箭,目前日本在役的运载火箭H2A与H2B在近地轨道运力LEO:16.5吨,GTO:7吨。我们当时的火箭运载能力近地轨道LEO在10吨水平,GTO在5吨水平。在长征五号之前我们确实没有日本火箭运载能力强。

那么现在日本H3运载火箭在运力上是不是比上一代H2B有较大提升呢?我们来看看火箭具体数据:H3型运载火箭尺寸在高度上是63米,直径5.2米(比长征五号芯级5米直径还大),比H2B高了好几米。起飞质量574吨,地球同步转移轨道GTO:7.9吨。

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H3运载火箭构型

在运载能力上,H3火箭与H2B没有多大区别,那为什么日本新研制的运载火箭运力怎么没有提升呢?H2B起飞质量531吨,地球同步转移轨道GTO:8吨,LEO:16.5吨。运力数据不比H3低。

但是H2B在火箭发动机选择和构型上是有区别的。它的一级是四台固推和两台LE-7A氢氧机,二级是LE-5B,H2B运载火箭运载能力8吨级与H2A的4~6吨地球同步转移轨道GTO形成了火箭发射的高低搭配组合。

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H2A与H2B

H3火箭的几种构型:光杆型、两助推型、四助推型。运载能力涵盖了H2系列运载火箭的全部发射能力,日本研制H3火箭就是为了取代H2系列运载火箭,相比H2系列运载火箭,3运载火箭拥有更低的发射成本(只有一半H2系列火箭发射成本)。为了国际商用航天发射市场,日本也想分一杯羹。

长征五号与H3型火箭哪个更强

之前我们讨论过了关于两型火箭在火箭氢氧机上的差距,但是运载火箭整体上是发动机与助推器综合衡量它们的运载能力。

长征五号运载火箭比H3运载火箭起飞质量大了300多吨,起飞推力长征五号是1060吨,而H3起飞推力是1130吨,起飞推力反而更高,实际运载能力却有没有长征五号运载火箭大。这是为什么呢?原因就是日本火箭是个偏科生,它的助推器是四个固体助推器,H3使用的SRB-3助推器工作时间只有105秒,长征五号四个助推器,每个助推器安装两台YF-100液氧煤油发动机,工作时间达到180秒之多。也就是说日本运载火箭在一级阶段助推器对火箭的运载能力的贡献是很低的,就像田径比赛4×100米接力赛,前面几棒落后很多了,后面的即使实力再强,也难追上来,所以日本虽然在火箭氢氧机上实力强大,但是火箭的综合实力还是没有比长征五号强。当然我们运载火箭也是有自己的短板,也就是在火箭氢氧机上,如果我们在氢氧机上能够赶上来,咱们的火箭技术真就可以跻身世界前列了。

日本火箭技术发展被限制

日本作为二战战败国,在军队建设上是要收到限制的,在关键的远程导弹和洲际导弹日本是没有资格去开发的,不管他有没有能力搞,法律不允许。近些年看日本在军队建设上屡次搞擦边球,妄图突破和平宪法的约束,想成为真正意义上的大国。

从日本固体运载火箭埃普西隆发射失败看,日本在运载火箭转向弹道导弹技术上还是有很多障碍,不仅仅是技术上的障碍,国际环境等等因素。

因为美国的技术限制,日本根本无法发展液体火箭,单单从这一点来看,将它改成洲际弹道导弹难上加难。

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日本埃普西隆固体火箭

日本太空技术发展

日本在太空邻域主要与美国欧洲合作参与的国际空间站项目,日本有国际空间站的“希望号”实验舱,该舱段11米长,4.4米直径,重15吨耗资近400亿日元,日本在航天投入上是愿意下本钱的。并且日本还研制了HTV货运飞船往返国际空间站运送物资补给。日本对太空邻域的渴望还是很强烈的。

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国际空间站的希望号实验舱(日本)

日本研制的HTV货运飞船,由铝合金制成,全长约10米,直径约4.4米,自重10.5吨,货物运载能力约为6吨,满载后总重量达16.5吨,由加压货舱、非加压货舱、电子设备舱和推进舱4部分组成。与咱们国家的天舟货运飞船相比,哪个更具实力呢?

按照载货能力看,天舟货运飞船发射重量是13.5吨,最大有效货物运载能力6.9,计算出的货重比已经达到0.51;日本HTV货运飞船发射重量16.5吨,最大有效货物运载能力6吨,计算出货重比是0.36,从这一指标看,咱们天舟货运飞船货重比已经处于世界领先地位。

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天舟货运飞船与HTV货运飞船(日本)

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长征七号与H2B

说到空间站,日本只是国际空间站的一员,目前在国际空间站的分工看日本只负责货运飞船,之前的大型舱段发射都是由美俄完成,包括他的希望号实验舱也是由美国航天飞机发射的。在空间站方面中国是全套系统都有的大型舱段发射能力(长征五号B)、货运飞船(长征七号)、载人飞船(长征2F)。

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长征五号

中国能独立建造空间站,日本是没有这方面能力的。日本申请的中国空间站实验项目已经入选,未来日本在国际空间站退役后,也只能唯一的选择和中国合作。中国空间站是向国际开放的,但是中国空间站完全使用中文操作界面,想来中国空间站必须掌握好中文,而且实验结果共同享,自己的空间站规则自己定。

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中国空间站建成

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