簡介
日本“M-5”型運載火箭的研發工作始於1990年。這種三級固體燃料火箭是日本M系列火箭的第五代,全長近31米,重近140噸,具備將1.8噸重載荷送入距離地面約250公里低軌道的能力,主要用於發射科學衛星。第一枚“M-5”型火箭於1997年升空,十年來它先後把4顆天文衛星送入軌道。M-5運載火箭的研製計畫和設計目標1997年2月14日,日本利用M-5固體運載火箭在鹿兒島航天中心成功發射了1顆稱為Muses-B的射電天文衛星。M-5是日本最新研製的一種新型運載火箭,而且它也是目前世界上最大的固體運載火箭。1987年以前,由於受日本航天政策的限制
火箭概述
M-5運載火箭又稱M-V或Mu-5運載火箭,為日本研製的固態燃料火箭,以發射科學酬載為主,屬於Mu系列運載火箭,宇宙科學研究所於1990年代投入165億日元研製M-5運載火箭。火箭長30.7米,直徑2.5米,總重約140公噸,為三節式火箭,可酬載1800公斤的衛星至250公里的低地球軌道。
M-5運載火箭於三節式固態燃料的飛彈或火箭中,已屬最大型,總重約139公噸,較美國空軍的LGM-118A和平守護者飛彈洲際彈道飛彈(88.5公噸)、洛克希德·馬丁公司的雅典娜II型運載火箭(120.7公噸)及俄羅斯的R-39Rif潛艇發射彈道飛彈(90公噸)大。而M-5火箭採用了較少見的斜向發射。
火箭各級數據
第一級 - M-14
高度 13.73米、直徑 2.5米、空重 11公噸、總重 83公噸、發動機 1固態、推力 3760千牛頓、比沖 274秒、推進時間 51秒、燃料 BP-204J
第二級 - M-24
高度 6.61米、直徑 2.5米、空重 4公噸、總重 37公噸、發動機 1固態、推力 1520千牛頓、比沖 292秒、推進時間 62秒、燃料 BP-208J
第三級 - M-34
高度 3.61米(發射時),4.29米(延展)、直徑 2.5米、空重 1公噸、總重 12公噸、發動機 1固態、推力 337千牛頓、比沖 301秒、推進時間 94秒、燃料 BP-205J[4]
第四級 - KM-V1
發動機 1固態、推力 51.9千牛頓、比沖 298秒、推進時間 73秒、燃料 固態火箭發動機
研究
1987年以前,由於受日本航天政策的限制,日本宇宙科學研究所(ISAS)只能生產外部直徑不超過1.4m的一次性運載火箭。但隨著ISAS發射任務的增加,日本空間活動委員會重新修改了空間政策,並確定ISAS能夠生產直徑達到2.5m的運載火箭。M巧的設計即反映了新的航天政策。M-5是日本M系列運載火箭中第6個型號,前5個型號分別為L-4S‘M-4S、M-3C、M-3H/M-3S和M七S-2。1989年,ISAS獲得了宇宙開發委員會(NSAC)的批准,負責研製新型固體推進劑運載火箭,以替代正在使用的M刁S-2運載火箭。M-5原計畫於1995年進行首次發射,但由於發動機殼體的焊接問題而推遲了一年多。M-5運載火箭總研製費242億日元(1.67億美元),其中55億日元(3SOO萬美元)用於首枚運載火箭,且對億日元(9000萬美元)用作研製費。
發射紀錄
M-5火箭於1997年首次發射HALCA無線電望遠鏡,隔年7月發射火星探測器希望號,但於2000年2月10日發射的Astro-EX射線天文衛星則遭遇失敗。由於該次失敗,隼鳥號延至2003年5月9日發射,目標小行星則改為小行星25143。至2005年7月10日發射了Astro-E2以替補2000年失敗的Astro-E。於2006年9月22日發射日出(SOLAR-B)太陽觀測衛星,為M-V火箭的最後一次發射。
發射日期(UTC) | 編號 | 酬載衛星 | 結果 |
1997年2月12日04:50:00 | M-V-1 | MusesB(HALCA) | 成功 |
1998年7月3日18:12:00 | M-V-3 | PlanetB(希望號)成功 | 成功 |
2000年210日01:30:00 | M-V-4 | ASTRO-E | 失敗,第一節火箭故障 |
2003年5月9日04:29:25 | M-V-5 | MusesC(隼鳥號) | 成功 |
2005年7月10日03:30:00 | M-V-6 | ASTRO-E2(朱雀)成功 | 成功 |
2006年2月21日21:28:00 | M-V-8 | ASTRO-F(光) CUTE-1.7-APD SSP(solarsailsubpayload) | 成功(SSP未能完全展開) |
2006年9月22日21:36成功 | M-V-7 | Solar-B(日出) HIT-SAT SSSAT(solarsail) | 成功(微衛星SSSat失敗) |
退役
曾以世界最大固體燃料火箭而著稱的“M-5”型火箭被迫退出歷史舞台,主要原因是發射成本太高。據估算,一枚“M-5”型火箭的發射費用為75億至80億日元(116日元約合1美元),而日本目前的主力運載火箭H2A可將10噸載荷送入低軌道,每次發射費用也不過僅比“M-5”型火箭多約20億日元。廢止“M-5”型火箭後,日本準備著手開發運載能力介於0.5噸至1.3噸之間、每次發射費用在25億日元以下的小型火箭。