밀리터리


H-IIA, 비원의 정지위성 상업 발사에 성공
본격 참가까지 아직도 계속 되는, 구부러진 긴 길

마츠우라 신야
2015년 11월 25일(수)

 2015년 11월 24일 오후 3시 50분 , 미츠비시중공업(이하 미츠비시중공)은 다네가시마 우주센터로부터, 캐나다의 통신 사업자 테레삿트의 통신위성「테르스타 12V바테이지」를 탑재한 H-IIA 로켓 29호기를 쏘아 올렸다.발사는 성공해, 오후 8시 16분 50초, 위성을 예정의 궤도에 투입했다.

 일본은 과거 30년 이상이나 정지위성의 발사 시장에의 참가를 목표로 하면서, 뒤집어져서 계속해 왔다.이번 발사는, 일본에 있어서 비원 실현을 향한 제일보라고 할 수 있다.

 지금까지의 H-IIA의 제2단은 발사후 약 30분에 2회의 분사를 실시해서, 위성을(정지궤도에 들어가기 위해서 큰 각도 수정이 필요한) 정지 트랜스퍼 궤도에 투입하고 있었다.그에 대한 고도화 제 2단은, 발사로부터 4 시간 반 후에 3번째의 분사를 실시해서, 위성을 종래부터, 정지궤도에 들어가기 쉬운(궤도의 기울기가 정지궤도와 가까워서, 한편 근지점 고도도 높다) 정지 트랜스퍼 궤도에 투입한다.이렇게 하는 것으로, 기아나로부터 쏘아 올리고 있는 아리안 5로 동일한 편리성을 고객에게 제공할 수 있게 되는 것이다.

 분사 회수를  1회늘렸다는과 간단하게 들리지만, 실제로는 극저온의 액체 수소 연료는 자꾸자꾸 증발해 나가므로, 로켓 측에는 단열 대책이나, 태양광으로 따뜻해지기 어려운 자세를 유지한다고 하는 운용이 필요하게 된다.

 또 탑재 전자기기를 종래보다 훨씬 길게 움직이기 위한 대용량 배터리가 필요하고, 3번째의 분사시에 엔진에 제대로 액체 산소와 액체 수소의 추진제가 흘러들도록(듯이) 하는 수단도 필요――와 꽤 대규모인 개조가 되어 있다.

H-IIA는, 아리안 5 같은 수준의 편리성을 가지는 발사가 가능하게 되었다.이것으로, H-IIA는 상업 발사 시장에서 대등하게 승부를 할 수 있게 된…것 인가 하면, 그렇지 않다.

 왠지? 제2단이 여분의 일을 하고, 위성을 정지궤도에 들어가기 쉬운 궤도에 들어갈 수 있는 것은, 이콜, 발사 능력이 내리는 것을 의미한다.

 고체 로켓 부스터를 2개 장착한 표준형의 H-IIA202형은, 종래의 발사 방식이라면 정지 트랜스퍼 궤도에 4톤의 위성을 투입할 수 있다.그런데 고도화 제 2단으로 쏘아 올리면, 발사 능력이 2.97톤까지 내려 버린다.3/4가 되어 버리는 것이다.거기서 이번「테르스타 12V 바테이지」의 발사에서는, 고체 로켓 부스터가 4개의 204형을 사용했다.204형이라면 고도화 제 2단의 발사에서도 4.82톤을 쏘아 올릴 수 있다.

고도화의 대상으로서의 고비용

 하지만, 늘린 2개의 고체 로켓 부스터는 공짜는 아니다.1개가 약 10억엔이나 한다.즉, 위성 고객에게 위성의 수명이라고 하는 형태로 서비스를 향상시키면, 그 만큼 로켓이 고비용이 되어 버리는 것이다.

 고도화 제 2단은, 「H-IIA를 국제적인 상업 발사 시장으로 밀어 내는 것」가 아니고, 오히려 현재 개발중의 H3로켓에의 포석이라고 생각하는 것이 좋다.H3는, 최초부터 고도화 제 2단의 기술을 사용한 발사를 전제로 해서 전체가 설계되고 있다(「비원 30년 달성 되는지, 일본의 차기 주력 로켓 H3:2015년 9월 29일 참조).저비용화도 철저해, 예정 대로에 완성한다면, H3로 겨우 아리안과 같은 씨름판에 세우게 될 것이다.

 다만 H3의 등장과 잇따라 유럽은 신형의「아리안 6」의 운용을 개시한다.어느 쪽이 유저로 선택되는지, 예측을 불허하다.

 이번 고도화 제 2단을 사용한「테르스타 12V바테이지」의 발사는, 일본의 로켓에 있어서 큰 한 걸음이다.이것으로 H-II로켓 이래의 상업 발사 시장 참가의 길은 열었다.그리고, 그 길은 좁고, 구부러져 길고 길게 계속 된다.

기사보다 발췌


H2A 202형과 204형의 발사 비교

꼭 비교의 동영상이 나왔기 때문에 추가로 UP
왼쪽이 SRB2책의 202형, 오른쪽이 이번 4개의 204형


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성공했다!반자이!  그럼 미안한 것이, 창조・개발 계획의 숙명입니다.

그런데도, 완전한 영업은 아니어도, 벌이가 거의 없어도, 지금까지와 같은 완전 관청수요에 의한(결국은 세금이라고 한다) 일본 자산 지출에 비하면 운니지차.

이것으로 싸게 발사 회수・실적을 쌓을 수 있고, 차세대 기술도 개발하기 쉬워진다.

또 디메리트는 롱 해안이나 여러 번 분사 기술등의 신기술개발로도 되었다.

향후의 발전을 나타내는 이정표가 된 것은 확실하네요.
과제를 착실하게 파악해, 한층 더 비약을 바랍니다.


H2A 29号機の成功と課題。



H-IIA、悲願の静止衛星商業打ち上げに成功
本格参入までまだまだ続く、曲がりくねった長い道

松浦 晋也
2015年11月25日(水)

 2015年11月24日午後3時50分、三菱重工業(以下三菱重工)は種子島宇宙センターから、カナダの通信事業者テレサットの通信衛星「テルスター12V ヴァンテージ」を搭載したH-IIAロケット29号機を打ち上げた。打ち上げは成功し、午後8時16分50秒、衛星を予定の軌道に投入した。

 日本は過去30年以上も静止衛星の打ち上げ市場への参入を目指しつつ、跳ね返され続けてきた。今回の打ち上げは、日本にとって悲願実現に向けた第一歩といえる。

 これまでのH-IIAの第2段は打ち上げ後約30分で2回の噴射を行って、衛星を(静止軌道に入るために大きな角度修正が必要な)静止トランスファー軌道に投入していた。それに対して高度化第2段は、打ち上げから4時間半後に3回目の噴射を行って、衛星を従来より、静止軌道に入りやすい(軌道の傾きが静止軌道と近くて、かつ近地点高度も高い)静止トランスファー軌道に投入する。こうすることで、ギアナから打ち上げているアリアン5と同じだけの利便性をカスタマーに提供できるようになるわけだ。

 噴射回数を1回増やした、というと簡単に聞こえるが、実際には極低温の液体水素燃料はどんどん蒸発していくので、ロケット側には断熱対策や、太陽光で暖まりにくい姿勢を保つという運用が必要になる。

 さらには搭載電子機器を従来よりずっと長く動かすための大容量バッテリーが必要だし、3回目の噴射時にエンジンにきちんと液体酸素と液体水素の推進剤が流れ込むようにする手立ても必要――と、かなり大がかりな改造になっている。

H-IIAは、アリアン5並みの利便性を持つ打ち上げが可能になった。これで、H-IIAは商業打ち上げ市場で対等に勝負ができるようになった…かといえば、そうではない。

 なぜか? 第2段が余分の仕事をして、衛星を静止軌道に入りやすい軌道に入れるということは、イコール、打ち上げ能力が下がるということを意味するのだ。

 固体ロケットブースターを2本装着した標準型のH-IIA202型は、従来の打ち上げ方式だと静止トランスファー軌道に4トンの衛星を投入できる。ところが高度化第2段で打ち上げると、打ち上げ能力が2.97トンまで下がってしまう。3/4になってしまうわけだ。そこで今回の「テルスター12V ヴァンテージ」の打ち上げでは、固体ロケットブースターが4本の204型を使用した。204型ならば高度化第2段の打ち上げでも4.82トンを打ち上げることができる。

高度化の代償としての高コスト

 だが、増やした2本の固体ロケットブースターはタダではない。1本が約10億円もする。つまり、衛星カスタマーに衛星の寿命という形でサービスを向上させると、その分ロケットが高コストになってしまうのである。

 高度化第2段は、「H-IIAを国際的な商業打ち上げ市場へと押し出すもの」ではなく、むしろ現在開発中のH3ロケットへの布石と考えた方がいい。H3は、最初から高度化第2段の技術を使った打ち上げを前提として全体が設計されている(「悲願30年達成なるか、日本の次期主力ロケットH3:2015年9月29日参照)。低コスト化も徹底しており、予定通りに完成するならば、H3でやっとアリアンと同じ土俵に立てることになるだろう。

 ただしH3の登場と相前後して欧州は新型の「アリアン6」の運用を開始する。どちらがユーザーに選ばれるか、予断を許さない。

 今回の高度化第2段を使った「テルスター12V ヴァンテージ」の打ち上げは、日本のロケットにとって大きな一歩だ。これでH-IIロケット以来の商業打ち上げ市場参入の道は開けた。そして、その道は狭く、曲がりくねって長く長く続く。

記事より抜粋


H2A 202型と204型の打ち上げ比較

丁度比較の動画が出てたので追加でUP
左がSRB2本の202型、右が今回の4本の204型


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成功した!バンザイ!  では済まないのが、創造・開発計画の宿命ですな。

それでも、完全な営業では無くても、儲けがほとんど無くても、今までの様な完全官需による(結局は税金という)日本資産持ち出しに比べたら雲泥の差。

これで安く打ち上げ回数・実績を積むことが出来るし、次世代技術も開発しやすくなる。

またデメリットはロングコーストや再再噴射技術などの新技術開発にもなった。

今後の発展を示すマイルストーンになったのは確かですね。
課題を着実に把握し、更なる飛躍を願いたいです。



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