Home Raumfahrt Trägeraketen Raketen anderer Nationen Site Map counter

H-III

Am 5.3.2014 gab die JAXA bekannt, das sie die H-III entwickeln will. Die H- III wird die H-2A ersetzen. Ziel ist es ein billigeres und flexibleres Gefährt zu haben. Japan startet nahezu alle Satelliten mit der H-IIA. Die H-IIB wurde seit ihrem Jungfernflug nur für den Start der HTV eingesetzt und hat wohl für andere japanische Nutzlasten eine zu hohe Nutzlastkapazität. Sehr kleine Satelliten werden mit der Epsilon gestartet.

Die H-IIA ist zwar durch die Booster an die Nutzlast anpassbar, jedoch nur in engen Grenzen, da sie ohne Booster nicht abheben kann. So wird oft ein guter Teil der Nutzlastkapazität nicht ausgenutzt.

Die H-III wird ein neues Triebwerk in der ersten Stufe erhalten, das LE-X. Die erste Stufe wird von zwei LE-X angetrieben, jedes mit 1.448 kN Schub. Das LE-X soll ein Triebwerk nach dem Open Expander Cycle Prinzip sein. Das ist ein an den Closed Ex­pander Cycle angelehnter Kreislauf. Bei beiden durchströmt der Wasserstoff die Brennkammerwand, dabei verdampft und danach die Turbopumpe antreibt. Beim Open Expander Cycle wird dieser Teil aber nicht in die Brennkammer eingespritzt, sondern wie beim Gasgenerator für andere Zwecke eingesetzt. So verwendet das Triebwerk LOX:LH2 im Verhältnis 6,9 zu 1, während es bei den Tanks bei 5,9 zu 1 liegt. Von den 111,1 t Treibstoff werden so etwa 2 t nicht verbrannt. Dadurch ist auch der spezifische Impuls mit 4238 m/s im Vakuum geringer als beim Vorgänger LE-7A, das einen geschlossenen Kreislauf einsetzt. Für die LOX-Turbopumpe wird eine Schmierung mit Öl erwogen. Das ist bei LOX/LH2 Turbopumpen eher ungewöhnlich, doch fand man ein geeignetes Öl, das sowohl bei 160 Kelvin (Temperatur nach dem Kühlen vor Triebwerksstart) wie auch 460 K (Temperatur im operativen Betrieb) flüssig ist.

Die JAXA erhofft sich durch den einfacheren Aufbau eine Kostenersparnis. Schon das Triebwerk LE-5A für die Oberstufe der H-II wurde nach diesem Prinzip gebaut. Es wäre das erste Triebwerk nach dem Prinzip des Open Expander Cycle, das in einer ersten Stufe eingesetzt wird.

Das LE-X ist im Schub auf 60% reduzierbar. Die Mischung ist dort etwas wasserstoffreicher (LOX:LH2 = 6,7, anstatt 6,9) und der spezifische Impuls höher (4266 m/s verglichen mit 4238 m/s bei 100% Schub). Geplant ist bei SSO Missionen ein Betrieb über 140 s bei vollem Schub und 60 s bei reduziertem Schub.

Die H-III kann ohne Booster abheben, woraus man eine Startmasse ohne Booster von unter 225 t ableiten kann. Sie kann aber durch zwei, vier oder sechs Feststoffbooster unterstützt werden. Sie sollen neu entwickelt werden, ähneln in den Abbildungen aber den SSB der H-IIA. Über die Oberstufe wurde nichts verlautbart. Abbildungen zweigen zwei Oberstufen, eine kleine und eine große, die auch für GTO Missionen kombiniert werden können.

Die Kernstufe soll einen Durchmesser von 4,5 bis 5 aufweisen, die Höhe soll 60 m betragen.

LE-X

Schub Meereshöhe:

1.217 kN (100 %) 638 kN (60%)

Schub Vakuum:

1.448 kN (100 %) 868 kN (60%)

Spezifischer Impuls:

4238 m/s (100%) 4268 m/s (60%)

LOX/LH2 Verhältnis:

6,9 (100%) 6,7 kN (60%), 5,9 (nur Brennkammer bei 100%)

Brennkammerdruck:

121 bar

Expansionsverhältnis:

37 zu 1

LOX-Turbopumpe:

Leistung: 6277 kW
Drehzahl: 16.100 U/min
Fluss: 293,3 kg/s
Gasfluss: 6,8 kg/s
Effizienz: Turbopumpe: 0,75, Turbine: 0,7 Ausgangsdruck: 192 bar

Einstufige Vorpumpe, ein Impreller, zweistufige Turbine

LH2-Turbopumpe:

Leistung: 16148 kW
Drehzahl: 40.800 U/min
Fluss: 49,7 kg/s
Gasfluss: 7,9 kg/s
Effizienz: Turbopumpe: 0,75, Turbine: 0,7

Ausgangsdruck: 176 bar

Zweistufige Vorpumpe, ein Impreller, zweistufige Turbine


Es gilt als sicher, das Mitsubishi den Auftrag für die Entwicklung erhält, auch wenn die Ausschreibung offen ist. Geplant ist eine enge Zusammenarbeit mit der Firma, die auch Einfluss auf die Entwicklung nehmen kann. So sollen die Kosten gesenkt werden. Das Budget für 2014 sieht 70 Millionen Dollar für die Anschubfinanzierung vor. Bis 2020 soll die Entwicklung 190 Milliarden Yen, etwa 1,35 Milliarden Euro kosten. 2020 ist der erste Testflug in einen sonnensynchronen Orbit geplant. Dorthin soll die Rakete 3.000 kg Nutzlast ohne Booster transportieren. 2021 dann der erste Start mit Boostern in den GTO. Mit sechs Boostern sollen dorthin 6.500 kg transportiert werden. Damit ist sie sehr skalierbar, da 3.000 kg in den SSP etwa 1.500 kg in den GTO entsprechen.

Ein Start soll 5 bis 6,5 Milliarden Yen kosten, verglichen mit 10 Milliarden für die H-IIA. Das entspricht im März 2014 35,6 bis 46.2 Millionen Euro, verglichen mit 71,1 Millionen Euro für die H-IIA.

Referenzen:

http://www.spaceflightnow.com/news/n1403/04h3rocket/#.Uxb_P_lRJzo

http://www.japantimes.co.jp/news/2013/12/25/national/jaxa-plans-to-test-new-large-rocket-from-2020/#.UxcB4flRJzo

http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2011-a-21.pdf

http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2011-a-21.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2011-a-07.pdf
http://archive.ists.or.jp/upload_pdf/2011-a-51.pdf

Datenblatt H-III

Einsatzzeitraum:

Starts:
Zuverlässigkeit:

Abmessungen:


Startgewicht:

Maximale Nutzlast:


Nutzlasthülle:

2020 -

0

-




3000 kg in einen SSO-Orbit (ohne Booster)
6.500 kg in einen GTO-Orbit (mit 6 Boostern)



Booster (2-6)

Stufe 1

Stufe 2

Länge:



9,20 m

Durchmesser:


4,00 m

4,00 m

Startgewicht:


14.900 kg?

19.900 kg

Trockengewicht:


126.000 kg?

3.000 kg

Schub Meereshöhe:


2 × 1.217 kN

-

Schub Vakuum:


2 × 1.448 kN

137,6 kN

Triebwerke:


2 × LE-X

1 × LE-5B

Spezifischer Impuls
(Meereshöhe):


3562 m/s

-

Spezifischer Impuls
(Vakuum):


4238 m/s

4385 m/s

Brenndauer:


140 s

534 s

Treibstoff:

HTPB/ Aluminium/ Ammoniumperchlorat

LOX / LH2

LOX / LH2

 

Artikel zuletzt verändert: 28.9.2012

Büchertipps

Von mir gibt es mehrere Bücher zum Thema Trägerraketen. Zum einen zwei Werke über alle Trägerraketen der Welt und zum Zweiten Bücher über die europäische Trägerraketenentwicklung.

Mein bisher umfassendstes Werk ist ein zweibändiges Lexikon über Trägerraketen mit 700 bzw. 600 Seiten Umfang. In ein Buch passten schlichtweg nicht alle Träger in ihren Subversionen so gibt es einen Band nur für US-Träger, einen zweiten für "internationale" Trägerraketen, sprich alle anderen Nationen. Beide Bände haben denselben Aufbau:

Nach einem einleitenden Kapitel über die Arbeitsweise von Raketen kommt ein einführendes Kapitel über die Raumfahrtbestrebungen des Landes und der Weltraumbahnhöfe, bei den USA ist dies natürlich nun eines. Danach kommen die Träger geordnet nach Familien mit gleicher Technologie in der historischen Entwicklung. Zuerst wird die Technologie und Entwicklungsgeschichte beim ersten Exemplar einer Familie beschrieben, dann folgt bei den einzelnen Mitgliedern nur noch die Veränderungen dieses Modells und dessen Einsatz.

Ich habe soweit möglich technische Daten zum schnelleren Nachschlagen in Tabellen ausgelagert, Querschnittsdiagramme, Grafiken über den Einsatz und bei den US-Trägerraketen auch komplette Startlisten komplettieren dann jedes Kapitel. Dazu gibt es von jedem Träger ein Startfoto.

In jedem Buch stecken so über 100 Subtypen, was den Umfang bei dieser ausführlichen Besprechung auf 600 Seiten (internationale Trägerraketen) bzw. 700 Seiten (US-Trägerraketen getrieben hat). Ich denke sie sind mit 34,99 und 39,99 Euro für den gebotenen Inhalt trotzdem sehr günstig.

Speziell mit der Geschichte der Trägerraketenentwicklung in Europa beschäftigt sich das zweibändige Werk Europäische Trägerraketen 1+2. Band 1 (Europäische Trägerraketen 1: Von der Diamant zur Ariane 4) behandelt die nationalen Trägerprogramme (Black Arrow und Diamant), das OTRAG-Projekt, die glücklose Europa-Rakete und die Ariane 1-4. Band 2: die aktuellen Projekte Ariane 5 und Vega. Sowie die Weiterentwicklungen Ariane 6 und Vega C. Beide Bücher sind voll mit technischen Daten, Details zur Entwicklungsgeschichte und zu den Trägern. Diese Bücher sind gedacht für Personen, die wirklich alles über die Träger wissen wollen. Der nur an allgemeinen Infos interessierte, wird mit dem Buch internationale Trägerraketen besser fahren das sich auf die wichtigen Daten beschränkt.

Es gibt von den europäischen Trägerraketen, da die Programme weitestgehend unabhängig voneinander sind, auch die Möglichkeit, sich nur über einen Träger zu informieren so gibt es die gleiche Information auch in vier Einzelbänden:

Auf einen eigenen Band für Ariane 5 und 6 habe ich verzichtet, weil dieser nur wenig billiger als Band 2 der europäischen Trägerraketen wäre, da Ariane 5+6 rund 2/3 des Buches ausmachen.

Meine Bücher sind alle in Schwarz-Weiss. Das hat vor allem Kostengründe. Bei BOD kostet jede Farbseite 10 ct Aufpreis. Es gibt jedoch ein Buch, das für Einsteiger gedacht ist und jeden Trägertyp nur auf zwei Seiten, davon eine Seite mit einem meist farbigen Foto abhandelt: Fotosafari durch den Raketenwald. Es ist weniger für den typischen Leser meiner Webseite gerichtet, die ja auch in die Tiefe geht, als vielmehr für Einsteiger und als Geschenk um andere mit der Raumfahrt zu infizieren.

Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.





© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
Sitemap Kontakt Neues Hier werben Bücher vom Autor Top 99