H3ロケット、基本設計を終えて開発へGo!

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宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2016年7月20日、メディア向けに新型基幹ロケット「H3」の開発状況を説明した。H3ロケットは基本設計を終えて詳細設計段階に入り、2016年度内にはエンジンなどの地上テストも開始される模様だ。

H3ロケットは現在の日本の大型ロケット「H-IIA」と「H-IIB」を置き換えるもので、2015年度からJAXAと三菱重工業が協力して本格的な開発を行ってきた。今回の説明会は2015年7月以来ほぼ1年ぶりとなる。前回の説明会で示されたH3ロケットの概要を概ね踏襲しつつ、より具体的な検討結果が示された。

3バージョンで需要に対応

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H3ロケットは、液体水素と液体酸素を推進剤とする第1段ロケット、第2段ロケットに固体ロケットブースター(SRB)を取り付ける構成で、これまでのH-IIA、H-IIBと基本的には共通している。ただし、液体推進剤タンクが大型化しているため、全長は大型のH-IIBの57mより長い63mと、日本最大の大型ロケットだ。この巨大な液体ロケットを中心にSRBを取り付けることで、3つのバージョンを用意する。

地球観測の担い手、30S型はH-IIAの半額

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H3ロケットのバージョン中、最も小さいものはH3-30S型だ。30Sは、第1段エンジン「LE-9」が3機、SRBは装備せず(0本)、衛星を格納するフェアリングは短縮型(S型)を使用するという意味だ。

30S型はH-IIAロケット202型(上写真)に相当するが、その構成はかなり異なる。H-IIA202型が太さ4mの液体ロケットに2本のSRBを装着しているのに対し、H3-30S型は太さ5.2mと大型だがSRBを装着しないため、打ち上げ能力は若干低下する。H-IIAロケットは4.4tまでの地球観測衛星を打ち上げることができるが、近年は地球観測衛星の小型化が進んでいるため、H3ロケットでは4t程度としてコストを抑えた。。

H-IIAロケットはこれまでに30機が打ち上げられたが、そのうち約半数がJAXAなど日本政府の地球観測衛星だ。H3ロケットはこの、日本政府の衛星打ち上げ費用を半額とすることが開発着手時に明記されており、H-IIA202型の約100億円に対し、約50億円を目指している。

なお、50億円という価格はH3ロケット全体で年5、6機程度の打ち上げがある場合の目標価格で、それより少ないと割高になる可能性がある。政府打ち上げは年平均3機程度と見込まれているため、残りの2、3機は商業受注が必要だ。

商業打ち上げの「売れ筋」、24L型は日本最大ロケット

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24L型は、現在の日本最大ロケット「H-IIB」(上写真)をも上回る日本最大のロケットだ。中央の液体ロケットは30S型とほぼ共通だが、第1段エンジン「LE-9」は2機に減らし、代わりにSRBを4本装着している。また大型衛星を搭載するため衛星フェアリングは長いタイプ(L型)を使用しており、これらを合わせて24L型と称している。

H-IIAロケットは近年、ようやく商業衛星打ち上げ市場に参入できたものの、苦戦の理由のひとつは商業通信衛星が大型化し、H-IIAロケットでは小さすぎて運べないことだった。一方、大型のH-IIBロケットは1号機が147億円と高価で、受注を得られなかった。

開発着手時に約50億円と説明した30S型と異なり、24L型は三菱重工業が打ち上げビジネスに使うため、価格は公表されていない。ただ概ね「H-IIBの半額程度」とのことで、70億円程度と推測できる。H3ロケットは「H-IIAの半額で2倍の能力」と言われることがあるが、これはH-IIAの半額の30S型と、2倍の能力の24L型を混同したものだ。

24L型は最大6.5t以上の衛星を搭載でき、現在の商業衛星のほとんどを打ち上げることができるため、商業通信衛星打ち上げの「売れ筋」(岡田プロジェクトマネージャー)となることが期待されている。

中間形態はSRBが2本

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30S型と24L型の中間として、SRBが2本のバージョンが用意される。第1段エンジン2機の22型が基本だが、3機の32型も可能。図では22S型と32L型とされているが、フェアリングは衛星の大きさに合わせて決めるのでSでもLでも良い(理論上は30L型や24S型もあり得る)。

30S型の能力がH-IIA202型より若干抑えられたので、202型の能力一杯の衛星や204型で打ち上げるような衛星には、こちらで対応することになるだろう。なお22型と32型では32型の方が若干能力が高く、24型よりは価格が安いということだ。

まもなく地上テスト開始、2020年打ち上げへ

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2016年度は地上試験設備や試験用エンジンの製造などを行っており、年度内には第1段エンジン「LE-9」の燃焼試験が開始される。2018年度には1号機の製造を開始、2020年度に打ち上げられる予定だ。

H-IIAロケットは2022年度まで運用されることが決まっているため、しばらくはH3ロケットと併用された後、2023年度以降はH3ロケットに移行することになる。種子島から年6機のH3ロケットが打ち上がる未来へ、約30年ぶりのフルモデルチェンジ液体ロケットがいよいよ姿を現す。

Image Credit: JAXA

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大貫 剛
東京都庁に技術職職員として11年間勤務後、民間宇宙開発を志して退職。ベンチャーを経て、宇宙開発や前職の経験を生かして公共事業に関する解説などの、情報発信をしている。宇宙作家クラブ会員。

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