Epsilon (booster)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 24 oktober 2019; kontroller kräver 6 redigeringar .
Epsilon
イプシロンロケット

Första uppskjutningen av Epsilon-raketen
Allmän information
Land  Japan
Ändamål
lätt bärraket
Utvecklaren JAXA , IHI Corporation
Tillverkare IHI Corporation
Startavgift 38 miljoner dollar [1]
Huvuddragen
Antal steg 3
Längd (med MS) Epsilon: 24,4 m
Epsilon-2: 26 m
Diameter 2,6 m
startvikt Epsilon: 91 ton
Epsilon-2: 95,1 ton
Lastmassa
 • på  LEO Epsilon: 1200 kg
Epsilon-2: 1500 kg
 • på  MTR (med CLPS) Epsilon: 450 kg
Epsilon-2: 590 kg
Starthistorik
stat nuvarande
Lanseringsplatser Uchinoura
Antal lanseringar 6
 • framgångsrik 5
 • misslyckas ett
Första starten 14 september 2013
Sista körningen 12 oktober 2022
Första etappen (Epsilon-2) - SRB-A3
Längd 11,7 m
Diameter 2,6 m
startvikt 75,3 t
upprätthållande motor RDTT
sticka 2150 kN (havsnivå)
2350 kN (vakuum)
Specifik impuls 283,6 sek
Arbetstimmar 109 sek
Andra etappen (Epsilon-2) - M-35
Längd 5,16 m
Diameter 2,6 m
startvikt 17,2 t
upprätthållande motor RDTT
sticka 445 kN (vakuum)
Specifik impuls 295 sek
Arbetstimmar 129 sek
Tredje etappen (Epsilon-2) - KM-V2c
Längd 2,25 m
Diameter 1,45 m
startvikt 2,9 t
upprätthållande motor RDTT
sticka 99,8 kN (vakuum)
Specifik impuls 301 sek
Arbetstimmar 89 sek
Bränsle HTTPB
Fjärde steget - CLPS (valfritt)
startvikt ~300 kg
upprätthållande motor LRE
sticka 0,4 kN (vakuum)
Specifik impuls 215 sek
Arbetstimmar upp till 1300 sek
Bränsle hydrazin
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Epsilon  ( プ シロン ロケット ロケット イプ シロン ロケット イプ シロン ロケット トイプ シロン ロケット トロケット トイプ シロン ロケット Epsilon ) är ett japansk trestegs solid-presenterande ljusklasslanseringsfordon , tidigare känt som ASR (från engelska.  Advanced Solid Rocket -  Advanced solid raket), utvecklad och designad av Japan Aerospace Agency (JAXA) och IHI Corporation för uppskjutning av lätta vetenskapliga rymdfarkoster . Dess utveckling började 2007 som en ersättning för Mu-5 fyrstegs bärraket med fasta bränslen , som lades ner 2006.

Förutsättningar för att skapa

Huvudmålet med att skapa en ny bärraket var att minska de höga kostnaderna för att skjuta upp Mu-5- raketen, som var 75-90 miljoner US-dollar. Införandet av ny teknik och optimering av produktionen gjorde det möjligt att halvera priset på raketen, samt avsevärt minska tiden som krävs för att skapa och underhålla den, jämfört med Mu-5. Således minskade tiden från undertecknandet av kontraktet för uppskjutningen av satelliten till uppskjutningen från tre år till ett år, processen att montera upp bärraketen vid uppskjutningsrampen reducerades från 42 till 7 dagar, nedräkningen före lanseringen reducerades från 9 till 3 timmar [2] . Missilen är utrustad med moderna datorer, tack vare vilka kontroll och kontroll av missilens beredskap för lansering sker automatiskt och kräver nästan inget mänskligt deltagande. För att säkerställa lanseringen av Epsilon-raketen krävs endast 8 personer, cirka 150 personer behövdes för att skjuta upp de tidigare raketerna.

Konstruktion

Den ursprungliga versionen av boostern användes endast för en lansering. Programmet för att utveckla Epsilon bärraketen kostade cirka 200 miljoner dollar. [ett]

Den totala massan av Epsilon bärraket var 91 ton , med en längd på 24,4 m . Raketen gjorde det möjligt att lägga upp till 1200 kg i låg omloppsbana om jorden , och med tillägg av ett flytande fjärde steg, upp till 450 kg i en solsynkron bana med en höjd av 500 km [3] .

Första steget

Den modifierade SRB-A3 sidoförstärkaren med fast drivmedel som används på bärraketerna H-IIA och H-IIB installeras som första steg . Istället för en konformad kåpa, är en 1,58 m lång mellansektion fäst på toppen av scenen, innehållande munstycket till motorn i det andra steget [2] .

Steghöjden är 11,68 m (utan mellansektion), diametern är 2,6 m, utskjutningsvikten är 75 500 kg . Steget utvecklar en medeldragkraft på 2271 kN i vakuum med en specifik impuls på 284 s . Stegets drifttid är 116 sekunder [3] .

Andra steget

Det andra steget använder M-34c-motorn med fast drivmedel, en modifierad version av det tredje steget av bärraketen Mu-5 .

Stegdiameter 2,2 m, höjd - 4,3 m, startvikt - 12 300 kg . Stegets dragkraft i vakuum är 371,5 kN, den specifika impulsen är 300 s. Drifttid - 105 sekunder [3] .

En egenskap hos scenen är ett infällbart munstycke som vecklas ut efter att det första steget lossats och innan det andra steget tänds, för att öka motorns effektivitet [2] .

Tredje steget

Det tredje steget använder en KM-V2b-motor med fast drivmedel, en modifierad version av det fjärde steget av bärraketen Mu-5 .

Scenens höjd är 2,3 m, diametern 1,4 m, utskjutningsvikten är 2,9 ton. Den genomsnittliga dragkraften av scenen i vakuum är 99,8 kN med en specifik impuls på 301 s. Scenen är också utrustad med ett infällbart munstycke och fungerar i 90 sekunder [3] .

Ovanpå scenen finns en  cylindrisk sektion för montering av EMS-utrustning ( Equipment Mounting Structure ), på vars utsida är placerade flygdatorer, styrsystem, navigation och telemetri av bärraketen. En nyttolastadapter är ansluten till EMS, och delar av ett ytterligare, fjärde steg [2] kan integreras inuti sektionen .

Fjärde steget (valfritt)

Om det är nödvändigt att mer exakt mata ut nyttolasten till den önskade cirkulära omloppsbanan, kan ett kompakt vätskesteg CLPS ( Compact Liquid Propulsion Stage ) som använder hydrazin som bränsle installeras .  Ett annat namn för scenen är PBS ( Post Boost Stage ) [4] . 

3 bränsletankar med en diameter på 42 cm är placerade inne i EMS-sektionen och rymmer ca 120 kg bränsle. Drivkraften för vätskeraketmotorn är 0,4 kN. Motorn kan startas om upprepade gånger, den totala drifttiden når 1100 sekunder. En uppsättning små hydrazinpropeller [4] [5] används som ett attitydkontrollsystem .

Head fairing

Kåpan är monterad på mellansektionen av första steget och döljer nyttolasten, fjärde, tredje och andra steg. Kåpans längd är 9,19 m, diameter - 2,5 m, vikt - ca 800 kg [4] .

Epsilon 2

Efter den första flygningen modifierades raketen: den totala massan ökade till 95,1 ton , längd upp till 26 m [5] . Nyttolasteffekten ökade också. En förbättrad version av bärraketen kan ta upp till 1500 kg till LEO och upp till 590 kg till MTR  (med det fjärde steget av CLPS) [4] .

Det första steget förblev praktiskt taget oförändrat, endast höjden på mellansektionen ökades till 2,32 m för att rymma det ökade munstycket på andrastegsmotorn [4] .

De viktigaste förändringarna påverkade det andra steget, diametern ökade till 2,6 m, den totala massan ökade till 17 200 kg . Drakraften på den nya M-35-motorn ökade till 445 kN, scendriftstiden ökade till 129 s. Det infällbara munstycket ersattes av ett stationärt, vilket ökade den totala scenhöjden till 5,16 m. Till skillnad från den tidigare versionen har den andra etappen sitt eget yttre skal och är inte täckt av en huvudkåpa [4] [5] .

Det tredje steget använder en uppdaterad KM-V2c-motor, som också fick ett stationärt munstycke istället för ett infällbart, vilket ökar scenens höjd till 2,5 m; scenens prestanda har inte förändrats [4] .

Det valfria fjärde stegets CLPS på den nya versionen av bärraketen kommer att använda en bränsletank med större diameter (65 cm) istället för tre bränsletankar, bränslekapaciteten kommer att öka till 145 kg och den maximala drifttiden för steget kommer att vara upp till 1300 sekunder. Användningen av CLPS ökar raketens uppskjutningsmassa med 300 kg [4] [5] .

Huvudkåpan förblev samma storlek, men den inre volymen som användes för att ta emot nyttolasten ökade på grund av att kåpan nu är fixerad till det andra steget och döljer endast det tredje, fjärde steget och nyttolasten [4] .

Startplatta

Epsilon bärraketen skjuts upp från LP-Mu uppskjutningsrampen i Uchinoura Space Center , beläget på Stillahavskusten nära den japanska staden Kimotsuki (tidigare Uchinoura), i Kagoshima Prefecture .

Epsilon lanserar

Nej. Datum, tid (UTC) Version Nyttolast Bana Resultat
ett 14 september 2013 05:00 Epsilon CLPS SPRINT-A (HISAKI) NEJ DU Framgång
Uppskjutningen den 27 augusti 2013 stoppades automatiskt 19 sekunder före uppskjutningen [6] , på grund av ett 0,07 sekunders avbrott i driften av markutrustningen och bärraketen [7] . Rymdfarkosten SPRINT-A som vägde 340 kg lanserades i en bana på 950 x 1150 km med en lutning på 31°. [8] [9]
2 20 december 2016 kl. 11.00 Epsilon-2 ERG (ARASE) VEO Framgång
Den första lanseringen av en förbättrad version av bärraketen. Van Allens strålningsbältessond lanserades i en bana på 219 ×  33 200 km med en lutning på 31,4° [10] [11] .
3 17 januari 2018 , 21:06 Epsilon-2 CLPS ASNARO-2 MTR Framgång [12]
Till en början var uppskjutningen planerad till november 2017, men sköts upp i september 2017 på grund av problem med bärraketen som uppstod inför uppskjutningen [13] .
fyra 18 januari 2019 00:50 Epsilon-2 CLPS RAPIS-1
ALE-1
Hodoyoshi-2 (RISESat)
MicroDragon
OrigamiSat-1 (3U) AOBA-VELOX 4 (2U) NEXUS (1U)

NEJ DU Framgång [14]
[femton]
5 9 november 2021, 00:55:16 [16] [17] Epsilon PBS RAISE-2
HIBARI
Z-Sat
trummor TeikyoSat
-4
ASTERISC
ARICA
NanoDragon
KOSEN-1
MTR Framgång
6 12 oktober 2022, 00:50:00 [18] Epsilon RAISE-3
QPS-SAR 3
QPS-SAR 4
MAGNARO
MITSUBA
KOSEN-2
WASEDA-SAT-NOLL
FSI-SAT
MTR Fel
Missilen självförstörde efter separationen av den andra etappen och förlusten av höjdkontroll. [arton]

Möjliga militära tillämpningar

I samband med en eventuell upptrappning av relationerna mellan Nordkorea och Kina , som har sina egna ballistiska missiler , med Japan, finns det förslag på att Japan kommer att använda Epsilon-missilen för att utveckla ballistisk missilteknologi [19] [20] .

I november 2012 rapporterade JAXA en möjlig läcka av hemligstämplad information om missilen efter att en dator i deras nätverk infekterats med ett virus (datorn togs bort) och tidigare cyberattacker [21] [22] .

Se även

Anteckningar

  1. 12 USA _ GAO - Överskottsmissilmotorer: Försäljningspris driver potentiella effekter på DOD och kommersiella lanseringsleverantörer . GAO.gov . US Government Accountability Office (16 augusti 2017). Hämtad: 18 januari 2019.
  2. 1 2 3 4 Epsilon lanseringsfordon  . Rymdfärd101 .
  3. 1 2 3 4 イプシロンロケットの開発及び打上げ準備状況 (jap.) . JAXA .
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Enhanced Epsilon Launch  Vehicle . Rymdfärd101 .
  5. 1 2 3 4 強化型イプシロンロケット (japanska) (30 oktober 2014). Hämtad 11 januari 2015. Arkiverad från originalet 11 januari 2015.
  6. Ksenia Naka. Epsilon-raketuppskjutningen avbröts på grund av ett dataöverföringsfel . RIA Novosti (27 augusti 2013).
  7. Japansk Epsilon-raketuppskjutning avbröts på grund av datorfel . RIA Novosti (30 augusti 2013).
  8. Japan lanserar framgångsrikt ny Epsilon-raket . ITAR-TASS (14 september 2013).
  9. Startresultat av Epsilon-1 med SPRINT-A ombord  (engelska)  (nedlänk) . JAXA (14 september 2013). Datum för åtkomst: 14 september 2013. Arkiverad från originalet den 7 april 2014.
  10. Forskningsplattform lanserad för att modiga Van Allen-  strålningsbälten . Rymdfärd nu (20 december 2016).
  11. ↑ Japansk strålningsbälte-sond skickad in i högenergiomloppsbana av förbättrad Epsilon-raket  . Spaceflight101 (20 december 2016).
  12. Pre-Dawn Epsilon Liftoff skickar japansk radarbildsatellit in i  omloppsbana . Spaceflight101 (17 januari 2018).
  13. Uppskjutning av lanseringen för Epsilon-3 uppskjutningsfordon med ASNARO-2  ombord . JAXA (29 september 2017).
  14. ↑ Lanseringsframgång, den innovativa satellitteknikdemonstrationen-1 ombord på Epsilon-4  . JAXA (18 januari 2019).
  15. Innovativ  satellit . JAXA .
  16. Startschema . Rymdfärd nu (30 oktober 2021). Tillträdesdatum: 31 oktober 2021.
  17. 革新的衛星技術実証2号機 (japanska) . JAXA (juni 2021). Hämtad: 20 augusti 2021.
  18. ↑ 1 2 Epsilon lanserad av JAXA (12 oktober 2022). Tillträdesdatum: 12 oktober 2022.
  19. Japan intensifierar beväpningen med hänvisning till hot från Kina, Nordkorea , The Korea Herald (22 augusti 2013). Arkiverad 2013-08-22. Hämtad 27 maj 2014.
  20. Kinesiska experter tror att den nya "revolutionära" japanska missilen kan bli militär , Military Informant (2013-08-28). Arkiverad från originalet den 3 september 2013.
  21. Iain Thomson . Skadlig programvara slupar raketdata från den japanska rymdorganisationen  (eng.) , The Register  (30 november 2012). Hämtad 2 december 2012.
  22. Andrey Baksalyar . Trojan stal data från den japanska rymdorganisationen GadgetBlog (1 december 2012).

Länkar