日本火箭发动机点火试验引发火灾

mgclouds蘑菇晕 2024-11-29 08:59:50

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)实施小型固体燃料火箭“艾普斯龙S”点火试验时发生异常,并引发火灾。据了解,该发动机2023年7月在日本秋田县能代火箭试验场进行试验时,也曾发生爆炸事故。

试验原计划持续约2分钟,但在第49秒时,伴随着爆炸声,火花四射,火柱和白烟扩散,火焰块也飞散开来。据JAXA称,试验场600米范围内禁止普通人进入,因此未发现有人员受伤。JAXA正在对情况进行确认,发表声明道:“今天的点火试验出现异常,我们正在努力评估发生了什么事。目前没有人员伤亡的报告,事故原因也在调查中。”

11月26日早晨,日本鹿儿岛县种子岛,日本小型火箭“艾普斯龙S”的发动机点火试验发生爆炸/日本共同社新闻报道截图试验所用的发动机全长3.2米,直径2.5米,装载了约18吨固体燃料,比以往的艾普斯龙火箭的第二级发动机多了约3吨。JAXA计划把使用基本相同发动机的实证机作为“艾普斯龙7号机”。在2023年7月的试验中,“艾普斯龙S”的一个发动机在测试中,刚点火约50秒后便爆炸。在那次事故中,点火装置的金属部分局部熔化,导致覆盖发动机的容器隔热材料受损,点燃了燃料并引起爆炸。JAXA采取了点火装置隔热加工等应对措施后,再次实施了本次试验。“艾普斯龙S”的实证机计划在2024年度内搭载越南的卫星发射升空,目前看来,该计划可能不得不做出调整。据日本共同社报道,“艾普斯龙”是为了把小型卫星送上太空而开发的火箭,“艾普斯龙S”是其改良型,扩大了尺寸且减少对所搭载卫星的负担。JAXA力争与新主力火箭“H3”一同在全球小型卫星火箭发射器市场中占得一席。这是日本太空计划遭遇的连串挫折之一。JAXA的旗舰火箭H3去年首次发射时也曾面临失败,但今年2月的第三次发射取得成功,并争取到了包括法国卫星运营商欧洲通信卫星公司(Eutelsat)在内的订单。H3和“艾普斯龙S”是JAXA要打造具成本竞争力火箭的核心项目。日本在役的卫星火箭发射器

H2A日本三菱重工研制的大型固液捆绑运载火箭,采用两级半串并联构型,由芯一级、芯二级、固体助推器构成,芯级主动力全部采用液氢液氧发动机。H2A火箭有两种构型,分别是H2A 202和H2A 204,前者在芯一级两侧对称捆绑2枚SRB-A3固体助推器,后者捆绑4枚。H2A火箭高53米,芯级直径4米,起飞质量在285吨至445吨之间,近地轨道(LEO)运力10至15吨,地球同步转移轨道(GTO)运力4.1至6吨。H2A自2001年8月29日成功首飞以来,已实施多次发射任务,成功率较高。然而,由于成本过高,H2A火箭主要局限于日本国内政府发射订单。目前,H2A火箭还剩最后几次发射任务,预计将在今年底退役。

H2A卫星火箭发射器/JAXA官网图H3H3是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和三菱重工共同开发的两级半运载火箭,用于替代现役的H2A火箭。H3火箭使用液氢液氧推进剂,一级采用两台日本自主研发的氢氧发动机,二级采用H2A型火箭的氢氧发动机的升级版,具备多次点火能力。根据需要,H3火箭上还可加装2至4个固体助推器,使其最大运载量达7.9吨。H3火箭全长63米,芯级直径5.2米,起飞重量574吨,地球同步转移轨道的运载能力为7.9吨。H3的研发过程历经波折。如之前所述,首次发射于2023年3月进行,但以失败告终。经过改进后,H3火箭在2024年2月成功完成第二次发射任务,将配重模块送入预定轨道。同年7月,H3火箭第三次发射成功,将一颗卫星送入对地观测轨道。11月,H3火箭第四次发射成功,也是首次执行地球同步轨道的高轨发射任务。随着H3火箭技术的不断成熟,它将成为日本下一代主力运载火箭,用于发射日本HTV-X货运飞船、深空探测器等多种载荷,同时在世界航天发射市场上提供发射服务。

H3卫星火箭发射器/JAXA官网图世界各主要国家在小型固体燃烧火箭方向的对比分析

(一)美国:美国在固体燃料火箭技术方面处于领先地位,拥有多个型号的大推力火箭,如SpaceX的猎鹰9号和猎鹰重型火箭,以及ULA的德尔塔4重型和宇宙神5号火箭。美国拥有目前运力最强的现役火箭,猎鹰重型火箭,其运载能力达到了LEO 63.8吨、GTO 26.7吨。(二)俄罗斯:俄罗斯拥有质子M号火箭和安加拉A5火箭,其中质子M火箭的LEO最大运力为24.5吨,安加拉A5的GTO运载能力为7.5吨。(三)欧盟(欧洲航天局):欧洲航天局开发的阿里亚娜5号火箭,近地轨道运载能力达21吨,地球同步转移轨道达到10.5吨,以高安全性和成功率著称。(四)中国:中国的长征系列火箭在国际发射市场上具有较强的竞争力,其中长征五号火箭的LEO运载能力达到25吨,GTO运载能力达到14吨。(五)日本:如前文所述,日本的“埃普西隆S”和H2B火箭(近地轨道运载能力达19吨,地球同步转移轨道达到8吨)是其主要的固体燃料火箭,主要用于向国际空间站发射货运飞船。

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