Japanse H3-raket verder vertraagd door motorproblemen

TOKYO — De lancering van Japans nieuwe werkpaard H3-raket is opnieuw uitgesteld omdat ingenieurs blijven worstelen met motorproblemen die voor het eerst werden ontdekt in 2020 tijdens kwalificatietests.

Na het grootste deel van 2020 en heel 2021 te hebben geworsteld met de nieuwe LE-9-hoofdmotor van de vervangbare H3, vertelden functionarissen van het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) vorige week aan verslaggevers dat de H3 eind maart nog niet klaar zal zijn om gelanceerd te worden. eerder hoopte.

Er is geen nieuwe datum vastgesteld voor de eerste vlucht van H3, maar JAXA-functionarissen zeiden dat deze niet eerder dan april en hopelijk niet later dan maart 2023 zou plaatsvinden.

„We zullen zo snel mogelijk praten over het herziene lanceringsschema“, zei JAXA’s H3-projectmanager, Masashi Okada, tijdens een januari. 21 persconferentie hier.

JAXA en Mitsubishi Heavy Industries (MHI) bouwen de H3-raket als een flexibelere opvolger van het Japanse H-2A medium-lift draagvoertuig. Net als de H-2-rakettenfamilie die Japan sinds de jaren negentig gebruikt voor het lanceren van satellieten, wordt de tweetrapskern van de H3 aangedreven door door MHI gebouwde motoren die vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof drijfgassen gebruiken.

Maar in plaats van een enkele LE-7A-motor van de eerste trap en ten minste één paar aan de zijkant gemonteerde Solid Rocket Boosters (SRB) zoals de 20 jaar oude H-2A, kan de H3 vliegen met nul, twee of vier strap-on boosters en ofwel twee of drie LE-9 eerste-traps motoren om een ​​breder scala aan nuttige ladingen naar een breder scala van banen te vervoeren.

De LE-9 van de H3-raket is niet alleen een krachtigere motor dan de LE-7 van de H-2A. Het maakt ook gebruik van een nieuw ontwerp, een zogenaamde ontluchtingscyclus van de expander, die Mitsubishi als eerste introduceerde met zijn LE-5A-motor in de bovenste trap.

De H3 is de eerste raket die voor de eerste trap een expander-ontluchtingscyclusmotor gebruikt, een ontwerpkeuze die bedoeld is om een ​​hogere stuwkracht op te leveren ten koste van de efficiëntie.

slechte vibes

Japan gaf toestemming voor de ontwikkeling van de H3-raket in 2013, begon in 2014 en hoopte ooit de eerste van twee testlanceringen in 2020 uit te voeren.

Maar die hoop werd verpletterd in mei 2020 toen problemen met de LE-9-motor naar voren kwamen tijdens de kwalificatietests van de H3.

Ingenieurs ontdekten gebarsten turbinebladen in de turbopomp van de LE-9 en een gat brandde in de verbrandingskamerwand van de motor.

JAXA en MHI gingen aan de slag met het herontwerpen van de brandstofturbopomp van de motor en besloten om voor de zekerheid dezelfde veranderingen toe te passen op de zuurstofturbopomp van de motor, zei Okada.

In september 2020 kondigde JAXA aan dat de eerste testvlucht van H3 niet eerder dan het voorjaar van 2021 zou zijn.

JAXA en MHI richtten hun aandacht op het probleem van de verbrandingskamer toen de nieuwe hardware voor de turbopomp van start ging.

Okada zei dat een reeks van negen verbrandingstests JAXA ervan overtuigden dat het kon vasthouden aan het huidige verbrandingskamerontwerp van de LE-9 voor de eerste testvlucht van H3 – met de Japanse Advanced Land Observing Satellite-3 (ALOS-3) – door wat prestaties op te offeren. Voor de tweede testvlucht van H3, met ALOS-4 aan boord, zei Okada dat JAXA en MHI zouden overschakelen naar een 3D-geprinte verbrandingskamer waarvan ze denken dat dit het probleem voorgoed zal oplossen.

„We hebben een tijdelijke oplossing kunnen vinden voor het probleem met de verbrandingskamer“, zei Okada tijdens de bijeenkomst van januari. 21 persbriefing, waarin de afgelopen jaren van LE-9-problemen en hun oplossingen worden samengevat. „Voor de kwestie van de turbopomp is er enige vooruitgang geboekt, maar er is verdere actie nodig om een ​​betrouwbare lancering te garanderen.“

In januari 2021 verscheepte MHI de H3 Flight Test-1 core stage naar het Tanegashima Space Center. Afgelopen maart rolde JAXA de H3 uit het lanceerplatform voor een natte generale repetitie – een oefenaftellen waarbij de raket wordt geladen met drijfgas maar de motoren niet worden ontstoken.

De repetitie, met testversies van de eerstetrapsmotoren, bleek goed te verlopen. Er was geen schade aan de turbopomp, maar JAXA zei dat ingenieurs enkele potentieel problematische trillingen zagen.

Tegen juni 2021 verbeterde het trillingsprobleem, maar er werd een nieuw probleem gevonden – beschreven als een turbineflutter.

Het werk ging door tot in de herfst, waarbij ingenieurs dempers installeerden en aanpassingen aanbrachten om trillingsbronnen te elimineren.

JAXA weet nog steeds niet of de opnieuw ontworpen turbopompen goed zijn om te gaan. Testen voor het in gevangenschap afvuren van de geïntegreerde raket blijven on hold, zonder dat er momenteel een datum is vastgesteld.

Dat zei JAXA-president Hiroshi Yamakawa. 21 dat hoewel het H3-team niet blij is dat het de lancering voor de tweede keer in evenveel jaren heeft uitgesteld, „het werd geoordeeld dat het nodig was om passende maatregelen te nemen … alvorens het ontwerp definitief te maken.”


SpaceNews-medewerker Brian Berger heeft vanuit Washington bijgedragen aan dit verhaal.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert