日本火箭发动机点火试验引发火灾

青田石头

据法新社报道，11月26日，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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