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JAXA H3ロケット 国産史上最大 全長63m 直径5.2m 能力1.5倍 費用半額


JAXA H3ロケット 国産史上最大 全長 63m 直径 5.2m 能力 1.5倍 費用半額



JAXA H3ロケット ( 次期国産 新型基幹ロケット )は、2012年度 概念検討がスタートし、2020年度 試験機1号機、2021年度 試験機2号機の打ち上げに向けて開発が進められている、国産の新型基幹ロケット、次期国産大型ロケットです


新型基幹ロケット「H3」(イメージ=JAXA提供)


JAXA H3ロケット 新型基幹ロケット機体の検討図(飛翔中のイメージ)

新型基幹ロケット「H3」 (イメージ=JAXA提供)
JAXA デジタルアーカイブス 」 より

現在運用されているH-IIAロケットやH-IIBロケットの後継機として、様々な大きさ、重量の人工衛星や探査機などの打ち上げを担うことになります



JAXA H3ロケット (次期国産基幹ロケット) 開発諸元



H3ロケットは、開発費 約 1900億円が予定され、全長は、国産ロケットで史上最大となる 63メートル、直径は、H2Bと同じ 5.2メートル、メインエンジンは、クラスター化(※)された 2基、または、3基の 2タイプ、補助ロケットも、無し、2本、4本の 3タイプを組み合わせることにより、小型から大型まで、多様な衛星の打ち上げ需要に応えられるようになります


次世代ロケット「H3」の想像図(JAXA、三菱重工業提供)

次世代ロケット「H3」の想像図 (JAXA、三菱重工業提供)


概要図 項目 概要
H3ロケット 機体諸元 本図はH3-24L

H3ロケット 機体諸元 本図はH3-24L

衛星搭載 フェアリング ※ ショート(S) or ロング(L)
PAF ※ Φ937mm or 1194mm or 1666mm
1段
(直径5.2m)
エンジン ※ LE-9×2 or 3基
真空中推力 150tonf/基(100%)、94.5tonf/基(63%)
海面上推力 124.5tonf/基(100%)、68.2tonf/基(63%)
比推力 425s
2段
(直径5.2m)
エンジン LE-5B-3×1基
真空中推力 14tonf
比推力 448s
固体ロケット
ブースタ
(直径2.5m)
モータ ※ SRB-3×0 or 2 or 4本
平均推力 約220tonf
比推力 283.6s
全段 全備質量 574ton (H3-24L)
※.選択仕様


H2A H2B H3
全長 53 m 57 m 63 m
内衛星搭載部長 12 m 15 m 16.5 m
直径 4 m 5.2 m 5.2 m
静止軌道打上能力 4.6 t 5.5 t 6~7 t
第一段エンジン基数 1 基 2 基 2~3 基
第一段エンジン推力 150トン x 2 ~ x 3
第二段エンジン推力 14トン x 1
補助エンジン 0 , 2 , 4 本 0 , 2 , 4 本 0 , 2 , 4 本



新型基幹ロケット H3 のシステム概要

新型基幹ロケット H3 のシステム概要

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より


※. クラスター化とは、複数のエンジンを束ねて使用する事です
※. シングルロンチとは、ロケット 1基に主衛星 1基を搭載する方式で、現在主力基幹ロケットである H2Aロケットでは、ペイロード(衛星)フェアリングを変更することにより、主衛星 2基を搭載する デュアルロンチにも対応しています

H2Aロケットシングルロンチ用フェアリング


H2Aロケットシングルロンチ用フェアリング

H2Aロケット デュアルロンチ用フェアリング


H2Aロケット デュアルロンチ用フェアリング

三菱重工|MHI打上げ輸送サービス H-IIA/H-IIBロケット│H2Aロケット 」 より




JAXA H3ロケット 名称



これまで積み上げてきた大型液体ロケットの技術を受け継ぐロケットであることから、また、“H”を継承することによる国際競争力の要素である信用度を確保する観点から、H-IIA/H-IIBロケットの“H”を継承、H-IIA/H-IIBロケットから機体構成を根本から見直したロケットである為、“H3ロケット”と命名されました

日本語名称 H3ロケット (エイチ・スリー・ロケット、短縮形:H3)
英語名称 H3 Launch Vehicle (短縮形:H3)

また、ローマ数字(III)ではなくアラビア数字(3)としたのは、IIと混同しない明確さ、報道などでの実質的な認知度・知名度を考慮したとのことです



JAXA H3ロケット 打ち上げ 能力 1.5倍に向上 準備期間半分 費用半額



H3ロケットでは、静止軌道(高度3万6000km)に打ち上げ可能な衛星の重さを、現在の主力ロケット H2Aの 4.6トンから、H3では 6~7トン程度へと、H2Aの約 1.5倍に向上させるとともに、イプシロン同様、自動点検機能を取り込み、これまで最短 53日間掛かっていた射場整備期間が半分程度に短縮、受注から打ち上げまでの期間も、現行基幹ロケット H2Aの半分、約 12ヶ月での打ち上げを可能とします

H3ロケット 静止トランスファ軌道(GTO)への打上げ能力

H3ロケット 静止トランスファ軌道(GTO)への打上げ能力


機体識別名称 LE-9の基数 SRB-3の本数 フェアリングサイズ(S,L)
H3-30S 3 0 S (Small)
H3-22S 2 2 S (Small)
H3-32L 3 2 L (Long)
H3-24L 2 4 L (Long)

機体識別名称 H3-abc a: LE-9の基数(2,3) b: SRB-3の本数(0,2,4) c:フェアリングサイズ(S,L)

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より



H3ロケット フェアリング包絡域

フェアリング包絡域 2種類のフェアリングで世界最大級の包絡域までをカバー
搭載環境条件 基本設計の結果、世界最高水準の環境条件(衝撃、音響等)の実現の目途を確認

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より



製造から打ち上げまでのシステムを効率化、打ち上げ要員も、H-IIAの 100~150人に対し、その 3分の1から4分の1以下に削減すること等により、H2Aの半額の約 50億円で打ち上げられるようにし、打ち上げスケジュールを柔軟にするなど、市場競争力を強化する計画です


静止衛星は近年、運用期間を延ばすため大型化する傾向にあり、H2Aでは十分対応できなくなってきていました

H2A増強型のH2Bロケットは、能力的には、5.5トンの静止衛星まで搭載可能ですが、国際宇宙ステーション(ISS)への宇宙補給機「こうのとり」運搬用として開発された経緯より、衛星打ち上げの実績はありません



JAXA H3ロケット システム構成の簡素化 モジュール化 共通仕様化



機体構成 :  固体モータの削除 : 最少打ち上げ構成時、これまで、H-IIA、H-IIBで必要だった、固体ロケットブースタ (補助ロケット)が、H3では不要になります

JAXA H3ロケット 最少打ち上げ構成時、これまで、H-IIA、H-IIBで必要だった、固体ロケットブースタ (補助ロケット)が、H3では不要になります
    H-IIA                                      H3
モジュール化 : メインエンジン機数の変更の変更による影響を局所化、機体形態に影響を受ける部分は限定的です

1段エンジンの基数変更イメージ

1段エンジンの基数変更イメージ


共通仕様化 : 第2段、固体ロケットブースタ等はミッションに依存せず同一仕様です

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より



JAXA H3ロケット 作業工程の平準化 : 部品取付、組立、点検/出荷の時間を均等化し、ライン生産



作業工程の平準化 : 部品取付、組立、点検/出荷の時間を均等化し、ライン生産 イメージ図




JAXA H3ロケット 第一段メインエンジン 「 LE-9 」 基本仕様



これまでの日本のロケット開発は、技術開発偏向のきらいがあり、ともすれば、技術レベル世界最高水準を目指すあまり、その価格も世界最高水準となり、商業打ち上げ市場のニーズからかけ離れたものとなっていました


H3ロケット 第1段用エンジン 「LE-9」 概要図

H3ロケット 第1段用エンジン 「LE-9」 概要図


H3ロケット 第1段用エンジン 「LE-9」 原型燃焼器単体試験

H3ロケット 第1段用エンジン 「LE-9」 原型燃焼器単体試験

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より

H2Aロケット、H2Bロケットの第 1段に使われている「LE-7A」エンジンは、二段燃焼サイクル(※)等、数々の世界唯一の最新テクノロジーを盛り込み、世界でも最高クラスの性能をたたき出しましたが、結果、開発費はおろか、製造費まで高価なものとなってしまいました

開発費が高額になっても製造費が安く上がれば、数をこなすことによりペイできますが、製造費まで高くなってしまっては、技術者社会では称賛を浴びるとしても、少なくとも、商業市場では価値がありません


その反省から、今回開発するH3ロケットの第 1段用に新たに開発する「LE-9」エンジンでは、「LE-7A」エンジンのひとつ前の世代に当たり、H2Aロケット、H2Bロケットの第二段に使われている、エキスパンダブリードサイクル(※)と呼ばれる型式の「LE-5B」エンジンの改良、増強型とし、開発費、製造費、ともに安価とすることを目指しています

H3ロケットの第 1段メインエンジンとして使用される「LE-9」エンジンは、原型燃焼器単体試験および原型液体水素ターボポンプ単体試験により得られたデータを実機型エンジンの設計に反映し、既に製造に着手されています



エンジンサイクル : 二段燃焼からエクスパンダブリードへ(構成コンポーネントを20%削減)
駆動エネルギ   : 油圧から電動(1段推力方向制御)、空圧から電動(1段エンジンバルブ)



エンジンサイクル : 二段燃焼からエクスパンダブリードへ(構成コンポーネントを20%削減)


項目 LE-9エンジン LE-7Aエンジン (参考)
エンジンサイクル エキスパンダブリード 2段燃焼
真空中推力 1471kN (150tonf) 63%スロットリング 1100kN(112tonf)
比推力(Isp) 425s 440s
重量 2.4ton 1.8ton
全長 3.75m 3.7m
エンジン混合比 5.9 5.9
燃焼圧力 10.0MPa 12.3MPa
FTP吐出圧力 19.0MPa 28.1MPa
OTP吐出圧力 17.9MPa 26.6MPa
バルブ駆動方式 電動バルブ 作動点を連続制御 空圧バルブ オリフィスで作動点調整


※.  二段燃焼サイクルエンジンとは、推進剤の一部をプレバーナー(予燃焼室)であらかじめ燃焼させ、その燃焼ガスでターボポンプを駆動、その時の燃焼ガスをターボポンプで加圧された推進剤とともに主燃焼室に送り、再度燃焼する方式で、燃料を無駄なく効率よく使え、高推力を得られることが特徴です
 2015年7月7日現在、二段燃焼サイクルを採用したエンジンの実用化に成功したのは、日本、アメリカ、ロシア(旧ソ連)のみで、日本のH2Aロケット、H2BロケットのLE-7Aエンジン他、アメリカ スペースシャトルのSSMEエンジン、旧ソ連版スペースシャトル エネルギアのRD-170エンジン等に採用されました

※. エキスパンダブリードサイクルエンジンでは、ポンプで昇圧された燃料の大部分は直接燃焼室に送り込まれますが、一部の燃料は、燃焼器を冷却し、同時にタービンを駆動するためのエネルギーとして使われ、この水素ガスで、LH2ターボポンプ、及び、LOXターボポンプのタービンを直列に駆動後、ノズルの壁面を冷却するためにノズル内に噴射されるため、推進力として使用されません




JAXA H3ロケット 固体ロケットブースタ (SRB-3) 基本仕様



H2A、H2Bロケットでも使用されている固体ロケットブースタは、H3ロケット開発に当たり、新たに、H3ロケット用の固体ロケットブースタ (SRB-3)が開発されます


固体ロケットブースタ SRB-3(H3) 外観イメージ  SRB-A(H2A) との比較

固体ロケットブースタ SRB-3(H3) 外観イメージ  SRB-A(H2A) との比較

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より

固体ロケットブースタ (SRB-3)は、簡素化、低コスト化を追求した仕様設定となっており、基本設計、および、同フェーズで実施した要素試験結果を反映 詳細設計に着手しています


主要開発項目

結合・分離方式の簡素化(結合点及び火工品の削減)

モータケース他、各構成品の低コスト化/軽量化

H3とイプシロン共通で有効な推進特性の確立


項目 SRB-A (H-IIA) SRB-3 (H3)
固体推進薬 コンポジット推進薬 コンポジット推進薬
真空中推力 約180tonf 約220tonf
性能(Isp) 283.6s 283.6s以上
固体推進薬量 65.9ton 約66.8ton
全長 15.2m 14.6m
直径 φ2.5m φ2.5m
燃焼時間 116s 約105s
ノズル駆動方式 電動アクチュエータ なし(ノズル固定式)
分離方式 スラストストラット ・ 分離モータ方式 分離スラスタ方式



JAXA H3ロケット 固体ロケットブースタ (SRB-3) と イプシロンロケット とのシナジー



H3の固体ロケットブースタ(SRB-3)の推進薬量を 66トン級(現行のH-IIA/Bロケット用SRB-A、及び、イプシロン1段モータとほぼ同じ薬量)と設定、 H3ロケットで開発した低コストのアビオニクスをイプシロンロケットにも適用することが考えられていますが、具体的な品目については今後検討する予定となっています


JAXA H3ロケット 固体ロケットブースタ (SRB-3) と イプシロンロケット とのシナジー

JAXA H3ロケット 固体ロケットブースタ (SRB-3) と イプシロンロケット とのシナジー

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より





JAXA H3ロケット 射場設備



H3ロケットの開発、基本設計では、20年間の運用を見据えて、年間 6機の打上げに対応可能な製造 ・ 射場設備と運用構想が想定されています

吉信射点エリアには、H3ロケット用のロケットを射場まで運ぶ移動発射台の新設を予定、移動発射台の開口部は H2Bの移動発射台より広く、打ち上げの際のロケットの噴煙が下に抜けやすい構造とすることにより、噴煙による施設の損傷を減らせ、打ち上げ後の施設の再整備期間を短縮でき、ロケットの打ち上げ間隔を短くできるようになるとの事です


発射管制塔(LCC)は 2018年3月完成予定で、現在あるセンター内の吉信地区から、南に 3キロメートル強の距離にある竹崎地区に移設(H3ロケット用として新設)されます

建屋は 3階建て、敷地面積は 420平方メートル、延べ床面積は 820平方メートル、建設費は非公表、ロケットの打ち上げ作業全般の指令管制を行う「総合指令棟」の隣に設置することで連携が密になり、2019年中頃にも H3ロケットと射場設備との組み合わせの検証試験が行われる予定です



新型基幹ロケット H3 射場設備イメージ

新型基幹ロケット H3 射場設備イメージ

宇宙航空研究開発機構 平成27年7月2日 新型基幹ロケットの開発状況について」 より



新型基幹ロケット H3 射点系施設設備 基本構想

新型基幹ロケット H3 射点系施設設備 基本構想

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より



新型基幹ロケット H3 新移動発射台(ML)

新型基幹ロケット H3 新移動発射台(ML)

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日」 より





基幹ロケット開発の歴史



日本では、純国産の H2A ロケット 開発以降、世界最高水準の打ち上げ成功率を誇っています



日本では、純国産の H2A ロケット 開発以降、世界最高水準の打ち上げ成功率を誇っています

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日 」 より





世界の基幹ロケットの情勢


JAXA H3ロケット 市場競争力



2015年現在、世界の商業打ち上げ市場は、実績や価格面で勝る欧州の大型機アリアン5とロシアのプロトンの2強により、ほぼ二分されており、H3ロケット初打ち上げを目指す2020年頃には、製造コスト半減、打ち上げ能力10.5トンの欧州の新型機「アリアン6」や、米国の「バルカン」なども稼働を予定していて、競争はますます激化していると予想されます


世界の基幹ロケットの情勢

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日 」 より



他にも、第一段ロケットの再利用により低価格化を目指す米国スペースX社の大型機ファルコン9や、ロシアのプロトン後継機を含む新シリーズ「アンガラ」の開発が進められています


JAXAでは、「常にマーケティングしながら開発している」とのことで、国際競争に勝てる機体を開発すべく、衛星の需要動向や競合の動きを常にウォッチし、顧客の声を実現することを第一に考えて開発しているとしています


JAXAが行ったマーケティング調査では、顧客がロケットを選ぶ最も重要な指標は、打ち上げ価格と信頼性、次に、スケジュールの柔軟性や確実性ということで、現行のH-IIAに対しては、「信頼性は高いが値段が高い」「強みが分かりにくい」「顧客のほとんどが国だという印象がある」といった意見が挙がったとのことで、H3では、「世界中の人たちが使いたくなるロケットを目指す」ということです



海外で 現在運用中の基幹ロケット 2016年7月20日現在



海外で 現在運用中の基幹ロケット 2016年7月20日現在

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日 」 より




海外で 将来運用予定の基幹ロケット 2016年7月20日現在



海外で 将来運用予定の基幹ロケット 2016年7月20日現在

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日 」 より





JAXA H3ロケット (次期国産ロケット) 開発 進捗状況 今後の予定


JAXA H3ロケット 試験機 打ち上げ予定



年度 試験機
2020年度 試験機1号機
2021年度 試験機2号機



JAXA H3ロケット 開発 進捗状況 今後の予定



JAXA H3ロケット 開発 進捗状況 今後の予定
2018 12 6 三菱重工業は 2018年12月6日、JAXA(宇宙航空研究開発機構)と開発を進めている次世代ロケット「H3」で初めてとなる民間衛星の打ち上げ契約を獲得したと発表しました
英国の衛星通信サービス大手「インマルサット」の商業衛星で、衛星の種類や受注価格は非公表で、三菱重工では「開発中のロケットが受注するのは異例だ」としています
H3ロケットは 2020年度の初号機打ち上げを目指しており、インマルサットの衛星の打ち上げは 2022年以降となる見通しです
2017 詳細設計
引き続き詳細フェーズにて以下を実施し、詳細設計審査(CDR)を経て、製作・試験フェーズに移行予定
(1)  ロケット機体の製造図面作成
(2)  地上設備の設計および製造
(3)  技術試験用供試体の製造と試験の実施
LE-5B-3 認定型エンジン燃焼試験(継続)
LE-9 実機型エンジン燃焼試験(継続)
SRB-3 実機大燃焼試験(下半期、種子島宇宙センター)
1段厚肉タンクステージ燃焼試験の準備 等
2016 詳細設計(実施中)
エンジン燃焼試験や固体ロケットブースター試験などがスタートし、個別の試験が終了するとシステムを統合し、H3ロケットの詳細な仕様が固まっていきます
(1)  技術試験用供試体の製造に向けたサブシステム、コンポーネント等を含む設計 ・ 図面作成
(2)  地上設備の製造に向けた設計
(3)  要素試験の実施
(4)  燃焼試験設備の工事
(5)  技術試験用供試体の製造ならびに一部の技術試験の実施
LE-5B-3 認定型エンジン燃焼試験 (下半期、三菱重工田代試験場・角田宇宙センター)
LE-9 実機型ターボポンプ単体試験 (下半期、角田宇宙センター)
LE-9 実機型エンジン燃焼試験 ( 下半期 、種子島宇宙センター)
7 20 基本設計結果について 記者説明会
2015 7 2 部科学省科学技術 ・ 学術審議会の 研究計画・評価分科会宇宙開発利用部会で「H3ロケット」という正式名称と第2段エンジン1基の形態が了承されました
4 23 内閣府宇宙政策委員会の宇宙産業・科学技術基盤部会で概念設計フェーズから基本設計フェーズ(開発フェーズ)への移行が了承されました
基本設計
H3ロケットの基本的な性能、諸元、要求仕様等を決めていきます
(1)  ロケットシステム仕様、地上施設設備システム仕様および打上安全監理システム仕様に基づくサブシステム、コンポーネントの設計
(2)  要素試験等の実施
4 9 文部科学省科学技術・学術審議会の 研究計画・評価分科会宇宙開発利用部会でシステム定義審査(SDR)の結果を報告し了承されました
2014 3 25 三菱重工業が開発主体に選定
新型ロケットの開発で、機体の設計 ・ 開発段階から民間企業が中心的役割を担うのは初めてのこととなります
1 JAXAでミッション定義審査(MDR)を実施
2013 6 4 平成26年度宇宙開発利用に関する戦略的予算配分方針(経費の見積り方針)(平成25年6月4日 内閣府特命担当大臣(宇宙政策)から関係閣僚に対して通知)において、新型基幹ロケットの開発着手を決定
5 30 宇宙政策委員会第15回会合で、この宇宙輸送システム部会の決定が了承され、新型基幹ロケットの開発の方針が決定
28 内閣府宇宙政策委員会の宇宙輸送システム部会の第6回会合で、2014年度に新型基幹ロケットの開発を始めることを決定
2012 12 13 文部科学省科学技術 ・ 学術審議会の研究計画・評価分科会宇宙開発利用部会が本機を開発する方針を決定
開発に当たっては、管制施設の簡略化などにより新型基幹ロケットの打ち上げコストをH-IIAロケットと比べて半減させることを目指すとしました
この方策の取りまとめで、ロケット開発の技術基盤 ・ 産業基盤の継承が困難となりつつある状況と、その結果として将来的にロケットの新規開発や既存ロケットの円滑な運用が困難になる恐れについても触れられています
5 10 JAXAの理事長立川敬二は、新型基幹ロケットを2018年から2022年までに打ち上げたいと語り、実用化に向け開発への強い意欲を示しました


JAXA H3ロケット 開発スケジュール表

JAXA H3ロケット 開発スケジュール表

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 2016年7月20日 」 より


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新型基幹ロケットの開発状況について 平成27(2015)年4月9日 宇宙航空研究開発機構
H3ロケット - Wikipedia

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関連記事

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関連記事を下記に紹介します



2018年12月6日

三菱重工業、H3打ち上げを受注 英通信大手の商業衛星 共同通信 12月06日 18:51


 三菱重工業は6日、宇宙航空研究開発機構(JAXA)と開発を進める次世代ロケット「H3」で、初めてとなる民間衛星の打ち上げ契約を獲得したと発表した。英国の衛星通信サービス大手「インマルサット」の商業衛星で、衛星の種類や受注価格は非公表。三菱重工は「開発中のロケットが受注するのは異例だ」としている。
 H3は2020年度の初号機打ち上げを目指しており、インマルサットの衛星の打ち上げは22年以降となる見通し。
 H3は、現在の主力のH2Aと比べ構造を簡素化し、価格を半分の50億円程度に抑えて国際的な市場に挑む。


2017年12月5日

種子島宇宙センターに「H3」射場設置、打ち上げ間隔半減へ 日刊工業新聞 2017年12月05日


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は種子島宇宙センター(鹿児島県南種子町)に、2020年度の打ち上げを目指す新型基幹ロケット「H3」用射場を整備する。ロケットと射点設備を制御する発射管制塔(LCC)やロケットを運ぶ移動発射台を新設する。LCCは18年3月完成予定。打ち上げ間隔を「H2A/B」に比べ半分の1カ月程度に短縮できる。機動的な打ち上げが可能になり、民間からの商用衛星打ち上げの受注拡大が見込める。
 H3用のLCCをセンター内の吉信地区から南に3キロメートル強の距離にある竹崎地区に新設する。建屋は3階建てで敷地面積は420平方メートル、延べ床面積は820平方メートル。建設費は非公表。ロケットの打ち上げ作業全般の指令管制を行う「総合指令棟」の隣に設置することで連携を密にする。19年中ごろにもH3と射場設備との組み合わせの検証試験を行う。
 吉信地区にはH3用にロケットを射場まで運ぶ移動発射台を新設する。移動発射台の開口部はH2Bの移動発射台より広く、打ち上げの際のロケットの噴煙が下に抜けやすい構造とする。
 噴煙による施設の損傷を減らせるため打ち上げ後の施設の再整備期間が短くなり、ロケットの打ち上げ間隔を短縮できる。


2017年11月24日

姿を現した次世代の大型ロケットエンジン「LE-9」(1) 新型基幹ロケット「H3」の第1段エンジンとなる「LE-9」 マイナビニュース 2017/11/24 15:24:00


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は11月14日、種子島宇宙センターにおいて、開発中の大型ロケットエンジン「LE-9」を報道向けに公開した。LE-9は、2020年度に試験機が打ち上げられる予定の新型基幹ロケット「H3」の第1段エンジンである。LE-9はどんなエンジンなのか。記者説明会での内容も踏まえながら、詳しく解説していこう。
 なお、本連載ではLE-9のみに注目し、H3ロケットについての説明は省略する。H3ロケットついては、過去記事(H3ロケットの基本設計が完了 - 今年度中にLE-9エンジンの燃焼試験を実施へ)が詳しいので参照して欲しい。
 液体エンジンの4つの仕組み
 LE-9エンジンの最大の特徴は、「エキスパンダーブリード」と呼ばれる方式を採用していることだ。この方式を大型ロケットの第1段エンジンに適用するのは、世界でもLE-9が初めて。まずは、この点から説明しておく必要があるだろう。
 大型の液体ロケットエンジンでは、ターボポンプを使って推進剤(燃料と酸化剤)をそれぞれ加圧し、高温・高圧の燃焼室に流し込んでいる。ここで、ターボポンプのタービンを駆動する仕組み(サイクル)の違いにより、ロケットエンジンは以下のように大きく4種類に分けることができる。
 上下の違いは、タービンを駆動するためのガスをどうやって作るか、の差だ。上段は、小型の副燃焼室を用意して、そこで燃焼ガスを発生させるというもの。タービンパワーを自由に設定できるので、エンジンを大型化しやすい。一方、下段は副燃焼室は使わないので、燃焼室で発生する熱を利用し、燃料を気化させる必要がある。


2016年7月22日

H3ロケットの基本設計が完了 - 今年度中にLE-9エンジンの燃焼試験を実施へ マイナビニュース 2016/07/22 10:00:00


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は7月20日、2020年度に初飛行予定のH3ロケットについて説明会を開催、現在の開発状況を報告した。H3ロケットは、現行のH-IIA/Bロケットの後継機として開発が進められている新型ロケット。打ち上げコストを現在から半減させ、機体製造や射場整備に要する期間も大幅に短縮することを目指している。
 H3ロケットは現在、1年間の基本設計フェーズを終え、詳細設計フェーズが始まったところ。詳細設計では、各機器の具体的な設計を進め、今年度後半には、H3ロケットに搭載する新型エンジン「LE-9」の燃焼試験もいよいよ開始される。詳細設計には1年半ほどかかり、その後、次の製作・試験フェーズに移行する予定だ。
 JAXAの岡田匡史・H3プロジェクトマネージャは、「基本設計はH3ロケットに与えられた使命を形にする最初のステップ。1年前はここに立てるかどうか不安もあったが、なんとかここまでやってこれた」と安堵しつつ、「ただ、まだ大きな試験はやっていない。開発の山場はこれからだと思っている」と気を引き締めた。
 H3ロケットの全長は約63m、直径は約5.2m。日本のロケットとしては過去最大のサイズとなる。現行、日本の大型ロケットはH-IIA(202型/204型)とH-IIBに分かれているが、これをH3では一本化。第1段エンジン(LE-9)の基数と、固体ロケットブースタ(SRB-3)の本数を変えることで、H-IIA/Bの打ち上げ能力をフルにカバーする。


2016年7月20日

JAXA H3ロケット 記者説明会を実施しました 宇宙航空研究開発機構 2016年7月20日


 2016年7月20日(水)、基本設計を終えて詳細設計を実施中のH3ロケットについてJAXA東京事務所にて記者説明会を実施し、その目指す姿やシステム概要、基本設計結果などに関して説明しました。
 説明会にはH3プロジェクトチームプロジェクトマネージャ岡田匡史、サブマネージャ有田誠が登壇しました。
 説明会の模様は、インターネット録画配信にてご覧いただけます。
 H3ロケットに関する記者説明会 ファン!ファン!JAXA!!
 H3ロケット 基本設計結果について(記者説明会資料)


2016年3月8日

主力ロケットH2A引退へ H3に移行 朝日新聞 2016年3月8日 19:47


 文部科学省は8日、国産主力ロケットH2Aを2023年度の打ち上げを最後に引退させる計画を明らかにした。国際宇宙ステーション(ISS)への輸送船を打ち上げるH2Bは19年度まで。開発中の次期主力ロケットH3に順次移行させる。
 01年に初号機が打ち上げられたH2Aは、先月の打ち上げで30号機に達した。文科省が内閣府の宇宙政策委員会に示した移行計画によると、23年度までにあと19機を打ち上げ、気象衛星や情報収集衛星などを軌道に投入する。ただ、衛星開発の遅れや海外からの受注などで計画が変更される可能性があるという。
 H3は、打ち上げ費用をH2Aの半分の約50億円程度にすることが目標。地球観測衛星を載せた初号機を20年度に、技術試験衛星を載せた2号機を21年度に打ち上げる計画。H3の運用が確立されることもH2A引退の条件としている。


2015年11月25日

馳文部科学大臣、初の商業衛星打ち上げ成功で談話…「H3ロケット開発を着実に進める」  レスポンス 2015年11月25日(水) 15時00分


 馳浩文部科学大臣は、H-IIAロケット29号機が打ち上げられ、搭載していたカナダ・テレサットの通信放送衛星が所定の軌道に投入されたことを確認したことについて「日本初の商業衛星の打ち上げが成功したことを大変喜ばしく思う」との大臣談話を発表した。
 今回の商業衛星の軌道投入を受注したのは、高度化開発したH-IIAロケットの能力と確実な打ち上げにより積み重ねてきた高い信頼性で実現したと、見られている。
 今回の打ち上げ成功によりH-IIAロケットは、23機連続での打ち上げに成功していることについて「日本の基幹ロケットは、世界最高水準の信頼性の確立に向けて確かな歩みを進めている」としている。
 その上で、文科省として「今後も、更なる国際競争力の強化を目指し、次世代の基幹ロケットであるH3ロケットの開発を着実に進めるなど宇宙開発利用を積極的に推進する」としている。


2015年7月8日

安い・安全・早い…「H3」ロケット概要発表 読売新聞 07月08日 21:43


 宇宙航空研究開発機構( JAXA ジャクサ )は8日、2020年度の初打ち上げを目指す国産の新大型ロケット「 H3 エイチスリー 」の概要を発表した。
 現在主力の「H2A」「H2B」の第2段エンジンを大型化したエンジンを開発し、第1段エンジンに採用する。現行の第1段エンジンよりシステムを簡素化し、打ち上げ費用の削減と、安全性の向上を図る。
 H3の総開発費は約1900億円。1回の打ち上げ費用はH2Aの半額となる約50億円を目標とし、打ち上げにかかる作業日数を半減させ、年6回の打ち上げを可能にするという。


2015年7月8日

「使いたくなるロケットに」=H3開発責任者が会見―宇宙機構 時事通信 07月08日 20:54


 2020年度の打ち上げに向け開発中の新型ロケット「H3」について、宇宙航空研究開発機構の岡田匡史プロジェクトマネジャーが8日、記者会見し、「ずっと手軽に安心して使えるロケット、世界中の人が使いたくなるロケットを目指したい」と意気込みを語った。
 現行のH2A、H2Bは連続26回の打ち上げに成功しているが、岡田さんは「大型衛星が増え、新しいロケットが参入する中、90年代に開発されたH2Aは限界が来ている」と説明。「30代以下の技術者には新規開発の経験がなく、このままでは日本の打ち上げ技術がなくなってしまう」と危機感を口にした。


2015年7月8日

新大型ロケット「H3」の設計を発表 JAXA、国産最長の63メートル 産経新聞 07月08日 20:22


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は8日、平成32年度の初打ち上げを目指して開発している新大型ロケット「H3」の設計の概要を正式に発表した。現行のH2Aと比べ打ち上げ能力を約1.5倍に高め、費用を半減して商業打ち上げ市場での競争力を強化する。
 通信衛星などの静止衛星は近年、大型化が進み、打ち上げ能力が最大4.6トンのH2Aでは対応しきれなくなった。このためH3は新開発の1段エンジンを2基または3基、1段の周囲に取り付ける固体ロケットブースターを0、2、4本から選択できるように設計。これにより能力を6.5トン以上に高め、多様な衛星に柔軟に対応できるようにする。
 全長はH2Aより10メートル長い63メートルで、国産ロケットでは史上最長となる。開発費は約1900億円。32年度にブースターを搭載しない機体で試験機を打ち上げる。


2015年7月8日

ロケット開発もマーケティング重視で JAXAの新型基幹機「H3」は「顧客の声が第一」 ITmedia 7月8日(水)20時21分


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)が2020年度に試験機打ち上げを目指す新型基幹ロケット「H3ロケット」の開発が進んでいる。激化する海外勢との競争を勝ち抜くべく、「常にマーケティングしながら開発している」──JAXAが7月8日開いた説明会で、H3プロジェクトチームの岡田匡史プロジェクトマネージャが新型ロケット開発の背景を語った。
 H3は、H-IIAの後継として、三菱重工業が中心となって開発に着手。全長はH-IIB(56メートル)を上回る約63メートルで、静止トランスファー軌道への打ち上げ能力は6.5トン程度とH-IIAより向上させ、人工衛星の大型化に対応する。太陽同期軌道への打ち上げ費用はH-IIAの半分・50億円程度に抑えることを目指し、打ち上げスケジュールを柔軟にするなど顧客サービスを向上させる。


2015年7月2日

<JAXA>新型基幹ロケットは「H3」 毎日新聞 2015年7月2日 19:39


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2日、開発中の新型基幹ロケットの名前を「H3(エイチ・スリー)ロケット」と決めたと発表した。「これまで積み上げてきた大型液体ロケットの技術を受け継ぐロケット」と位置づけ、現在の基幹ロケット「H2A」「H2B」から「H」の文字を継承した。
 H3ロケットは全長63メートル。2020年度に初号機の打ち上げを目指し、基本設計を進めている。衛星の打ち上げ市場は競争が激化しており、H3は打ち上げ費用をH2Aの半額の1基50億円程度に抑える予定。
 また、受注から打ち上げまでの期間を短縮するため、自動点検などを取り込み、発射場での整備作業をH2A(最短53日)の半分程度にする。


2015年7月2日

新大型ロケットの名称「H3」に…JAXA発表 読売新聞 2015年7月2日 19:26


 宇宙航空研究開発機構( JAXA ジャクサ )は2日、2020年度に初打ち上げを目指す新大型ロケットの名称を「 H3 エイチスリー 」に決定したと発表した。
 宇宙開発に関する文部科学省の有識者会議で、JAXAが説明した。H3は現在の主力「H2A」や、その強化型の「H2B」の後継となるロケットで、全長が約63メートルあり、国産ロケットでは過去最大になる。
 H3は放送用や通信用の衛星が周回する高度3万6000キロ・メートルの軌道に、重さ6・5トン以上の衛星を打ち上げる性能をめざす。JAXAはH3に愛称をつけることも検討している。


2015年7月2日

JAXA、次世代基幹ロケットの機体名称を「H3」に決定 マイナビニュース 2015年7月2日 14:16


宇宙航空研究開発機構(JAXA)は7月2日、現在開発中の指次世代基幹ロケットの機体名称を「H3ロケット(エイチ・スリー・ロケット:H3)」に決定したと発表した。
今回の命名についてJAXAでは、日本がこれまで積み上げてきた大型液酸/液体ロケットの技術を受け継ぐロケットであり、これまでのH-IからH-IIA/H-IIBロケットへと続く「H」を継承したとするほか、H-IIA/H-IIBロケットから機体構成を根本から見直した機体であることから、「H3ロケット」としたとする。また、これまでのローマ数字ではなくアラビア数字である「3」としたことについては、「IIと混同しない明確さ」や「報道などでの実質的な認知度・知名度」があるため、としている。


2015年7月2日

JAXA 新型基幹ロケットの機体名称決定について JAXA 2015年7月2日


国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、プライムコントラクタ(三菱重工業株式会社)と検討調整の結果、現在開発中の新型基幹ロケットの機体名称を下記の通り決定しましたのでお知らせいたします。国内外の打上げ需要に広く応えられるロケットとするべく、引き続き開発を進めて参ります。

日本語名称:H3ロケット (エイチ・スリー・ロケット、短縮形:H3)
英語名称:H3 Launch Vehicle (短縮形:H3)
主な決定理由
日本がこれまで積み上げてきた大型液体ロケットの技術を受け継ぐロケットであることから、H-IIA/H-IIBロケットから“H”を継承した。
一方で、H-IIA/H-IIBロケットから機体構成を根本から見直したロケットであることから、“H3ロケット”とした。


2015年7月2日

JAXA 新型基幹ロケットの開発状況について JAXA 2015年7月2日


 7月2日(木)に開催された宇宙開発利用部会(文部科学省 科学技術・学術審議会)において、下記のとおり報告をいたしました。
新型基幹ロケットの開発状況について


2015年6月10日

次世代ロケットH3にかかる期待 打ち上げ能力はH2Aの1・5倍、費用は半分 イザ! 2015.6.10 17:00


 平成32年の実用化を目指して開発中の次世代大型ロケット「H3」(仮称)。国産大型ロケット「H2A」の後継機となるが、打ち上げ能力は1・5倍、費用は約半分という高性能を誇る。
 これまで世界最高水準の打ち上げ成功率を誇りながら、欧州などの海外勢に市場競争で劣勢を強いられてきた日本。この秋には、つなぎとして改良型H2Aも投入されるが、H3は大きな期待を背負っている。
 世界市場に「切り込み」
 「海外の衛星の打ち上げ経験を積むことで、世界市場に参入する基盤を強化していく」
 H2Aを打ち上げている三菱重工業の幹部は3月の会見でこう力説し、世界を視野に商業打ち上げ事業の拡大を目指す姿勢を鮮明にした。同社はカナダ企業の通信放送衛星に加え、アラブ首長国連邦(UAE)・ドバイからも地球観測衛星の打ち上げを3月に受注しており、国際的な認知度は高まってきた。
 近年の円安が追い風になっていることに加え、ライバルのロシアが大型機プロトンの打ち上げに相次ぎ失敗していることも背景にある。H2Aは連続成功を22回に伸ばしており、同社幹部は「予定時刻通りに正確に打ち上げていることも、信頼性の向上につながっている」と話す。


2015年6月10日

【日本の議論】次世代ロケットH3は海外をどこまで追撃できるのか? 打ち上げ能力はH2Aの1・5倍 費用は半分 産経 2015.6.10 07:00


 平成32年の実用化を目指して開発中の次世代大型ロケット「H3」(仮称)。国産大型ロケット「H2A」の後継機となるが、打ち上げ能力は1・5倍、費用は約半分という高性能を誇る。これまで世界最高水準の打ち上げ成功率を誇りながら、欧州などの海外勢に市場競争で劣勢を強いられてきた日本。この秋には、つなぎとして改良型H2Aも投入されるが、H3は大きな期待を背負っている。
世界市場に「切り込み」
 「海外の衛星の打ち上げ経験を積むことで、世界市場に参入する基盤を強化していく」
 H2Aを打ち上げている三菱重工業の幹部は3月の会見でこう力説し、世界を視野に商業打ち上げ事業の拡大を目指す姿勢を鮮明にした。同社はカナダ企業の通信放送衛星に加え、アラブ首長国連邦(UAE)・ドバイからも地球観測衛星の打ち上げを3月に受注しており、国際的な認知度は高まってきた。


2015年4月21日

「新型基幹ロケット」の概要が明らかに―2020年の初打ち上げを目指す(1) 新型基幹ロケットはなぜ必要なのか マイナビニュース 2015/04/21 10:30:00


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2015年4月10日、「新型基幹ロケット」の開発状況について発表し、ロケットや射場施設に関する概要の最新情報を公開した。
 新型基幹ロケットは、現在運用されているH-IIAロケットやH-IIBロケットの後継機として、さまざまな人工衛星や探査機などの打ち上げを担う。初打ち上げは2020年に予定されている。
 今回は新型基幹ロケットの概要や、これまでの経緯、今後の課題などについて、全3回に分けて紹介したい。
 新型基幹ロケットとは
 新型基幹ロケットは、JAXAと三菱重工が中心となって開発が行われている大型のロケットだ。一部のメディアでは「H-III」と呼ばれたりもしているが、公式にはまだ決まっていない。
 初打ち上げは2020年度に予定されており、いずれは、現在運用されているH-IIAロケットやH-IIBロケットの後継機として、地球観測衛星や情報収集衛星、科学衛星や惑星探査機などの打ち上げを担うことになっている。
 H-IIAはこれまでに28機が打ち上げられ、そのうち27機が成功し、さらに直近の22機は連続成功を続けている。また、H-IIAを基に開発されたH-IIBは4機中4機すべてが打ち上げに成功しているなど、高い実績を築いており、ロケットとしての信頼性も確立されつつある。であれば、このままH-IIA、H-IIBを使い続ければ良いのではと思われるかもしれないが、そうはいかない事情がある。
 JAXAや三菱重工では、この新型基幹ロケットの開発目的について、「自律性の確保」と「国際競争力のあるロケットと打ち上げサーヴィスを持つこと」の2点が挙げられている。


2015年4月9日

次期国産ロケット、史上最大に…コストは半減 読売新聞 4月9日(木)14時48分


 国が2020年度の初打ち上げを目指して開発する、新しい大型ロケットの基本性能が9日、明らかになった。
 静止軌道(高度3万6000キロ・メートル)に打ち上げ可能な衛星の重さを、現在の主力ロケット「H2A」の4・6トンから、6~7トンまで向上させる。製造から打ち上げまでのシステムを効率化し、H2Aの半額の約50億円で打ち上げる。全長は国産ロケットで史上最大の約63メートルとなる。
 静止衛星は近年、運用期間を延ばすため大型化する傾向にあり、H2Aでは十分対応できなくなってきた。H2Aを増強したH2Bロケットは、5・5トンの静止衛星まで搭載可能だが、実績が少なく、国際宇宙ステーション(ISS)への補給船「こうのとり」の打ち上げ以外には使われていない。


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