[科普中國]-J-1運(yùn)載火箭

簡介

日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)在宇宙航空科學(xué)研究所的協(xié)助下開始了J-1小型運(yùn)載火箭的研制。其基本設(shè)計(jì)思想是將宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)研制的H-2火箭的固體助推器同宇宙航空科學(xué)研究所研制的M-3S2火箭的上面級(第二和第三級及有效載荷整流罩)組合起來。1

特點(diǎn)J-1的第一級發(fā)動機(jī)與H-2火箭的固體助推器相同。這種發(fā)動機(jī)是迄今為止日本制造過的最大的一種固體火箭發(fā)動機(jī)，平均推力約為1568千牛(海平面)，將通過H-2火箭1994年初的首次試飛得到飛行驗(yàn)證。J-1的第二、三級和有效載荷整流罩自1985年以來一起在M-3S2火箭上使用，共成功地飛行了7次，證實(shí)了其性能和可靠性。

第一級在發(fā)動機(jī)工作期間由擺動噴管推力向量控制裝置( MNTVC)提供俯仰和偏航控制，由12臺固體發(fā)動機(jī)反推控制裝置(SMRC)提供滾轉(zhuǎn)控制;在慣性飛行期間則由SMRC進(jìn)行三軸穩(wěn)定。12臺這種裝置分別裝在4個尾翼的翼尖上(4臺)和尾翼支撐結(jié)構(gòu)上(8臺)。4個尾翼在火箭還沒有出大氣層之前起輔助的姿態(tài)控制作用。第三級發(fā)動機(jī)是自旋穩(wěn)定的，它在第二和第三級分離之前由側(cè)噴推力器起旋。

與M-3S2相同，J-1火箭也采用無線電制導(dǎo)方式，如有必要，地面站將向其發(fā)送姿態(tài)修正指令。第三級發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火時間可通過制導(dǎo)指令進(jìn)行修正。

研制意義J-1的大部分主要部件都是H-2的固體助推器和M-352上已有的,這就相應(yīng)降低了火箭的研制費(fèi)用、周期和風(fēng)險。由于固體火箭易于處理,要檢查的項(xiàng)目少,所以J-1的使用成本也不算很高。J-1火箭的意義在于它是日本的兩大火箭研制機(jī)構(gòu)利用各自已掌握的技術(shù)首次攜手研制一種新型火箭。J-1火箭還擴(kuò)大了日本運(yùn)載火箭運(yùn)載能力的覆蓋面。利用這種級別的火箭來發(fā)射工程和科學(xué)衛(wèi)星的總成本要比用大型火箭的低?？梢哉f,J-1在進(jìn)行軌道試驗(yàn)和火箭技術(shù)開發(fā)方面將大有用武之地。

研制計(jì)劃對J-1運(yùn)載火箭進(jìn)行第一次試驗(yàn)飛行后,日本又進(jìn)行第二發(fā)的研制,計(jì)劃于2000年發(fā)射。其有效載荷為光學(xué)內(nèi)軌通信工程試驗(yàn)衛(wèi)星OICETS,質(zhì)量約550kg,軌道高度為550km,接近圓形。

為適應(yīng)日本未來的發(fā)展,對J-1運(yùn)載火箭進(jìn)行改進(jìn),其目的是:

獲得更好的成本效率;

提高有效載荷的能力,特別是極軌的能力;

提高有效載荷的入軌精度;

降低加速度的環(huán)境條件;

為中止H-Ⅱ的固體火箭助推器作準(zhǔn)備。

其改進(jìn)1型的第一級采用H-Ⅱ A所用的SRB-A固體火箭助推器,以降低成本和提高有效載荷的能力。2型為全新的計(jì)劃,將質(zhì)量超過2倍的衛(wèi)星送入低地球軌道,其成本僅為目前J-1火箭的2/3。2