-
1 # 航天兔
-
2 # 虹攝庫爾斯克
1955年3月12日,被稱為“日本火箭之父”的系川英夫,領導東京大學生產技術研究所下設的航空技術研究班研製了一枚長23釐米、直徑1.8釐米、重202克的“鉛筆”微型火箭。由此作為開端,日本自北韓戰爭爆發後,被允許製造飛行器以來,日本正式開啟了中國產火箭的時代。
1958年, 日本成功發射符合高空物理觀測標準的K-6型探空火箭(發射高度60千米),成為與美國、前蘇聯、英國並列的最先具有獨立研製和發射探空火箭能力的國家。
1967年,日本和美國發表“關於探討兩國合作開發太空可能性”的共同宣告,表示日本要從美國引進運載火箭技術,隨後日本開始引進美國麥克唐納·道格拉斯公司的“德爾塔”液體燃料運載火箭技術,開始以此為藍本研發中國產的N系列大型液體燃料運載火箭。
1970年2月11日,日本使用中國產L-4S型固體燃料運載火箭成功發射第一顆人造地球衛星“大隅”號,成為太空國家。
1977年,日本利用N-1型液體燃料運載火箭將試驗衛星“菊花-2”號送入地球同步軌道,成為繼美國和前蘇聯之後第3個掌握同步軌道衛星發射技術的國家。
1981年初,日本宇宙事業開發團(NASDA)開始研製H-1系列運載火箭;1986年,H-1型運載火箭成功發射“紫陽花”測地衛星和“富士”衛星(H-1型運載火箭的第二級採用液氫液氧LE-5發動機,實現了世界上第一次二次點火啟動);1992年,H-1-9型運載火箭完成最後一次發射任務,宣告退役。
1984年,日本開始研製全面中國產化的H-2系列運載火箭,並在1994年取得發射成功。H-2系列運載火箭是世界上第一型兩級都採用液氫液氧發動機的運載火箭,其技術水平與當時的歐洲“阿麗亞娜-3”型運載火箭、美國“大力神-3”型運載火箭、俄羅斯“質子-M”型運載火箭等並駕齊驅。
2001年,日本文部科學省將宇宙科學研究所、航空宇宙技術研究所、宇宙開發事業團合併,成立了日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)。此後,日本先後研製成功H-2A型和H-2B型運載火箭,其中的H-2A型運載火箭引入了“通用化、模組化、標準化”概念,使得運載火箭的可靠性得到了大幅度的提升;H-2B型運載火箭的近地軌道發射能力達到了16.5噸,同步轉移軌道發射能力達到8噸,進入世界一流水平。
目前,日本已經躋身世界太空強國行列,單以運載火箭技術而論,已經完成了從小型固體燃料運載火箭向世界一流水平的大推力液體燃料運載火箭的跨越。此外,日本運載火箭在總裝後的產品外觀極為精緻、機電裝置外觀光潔、所有氣液體導管均十分清晰的標註出氣液體介質名稱和走向,電氣產品基本無多餘長度電纜捆紮現象等,得到了曾經參觀過種子島發射場總裝廠房的中國航天科技人員的稱讚,體現了日本在運載火箭製造過程中的精益管理水平。
-
3 # 區域拒止
圖為日本H-2A運載火箭的廠房
日本的航天計劃比我們想象的要早很多,早在1955年就已經開展了一系列的研究公關,60年代隨著日本仿製美國一系列導彈,在火箭領域突飛猛進。要知道,日本發射衛星的的時間比中國還早了兩個多月,一個是70年2月份一個是70年4月份。
圖為日本H-2B運載火箭
日本的火箭技術還是比較強的,最新的H-2B型運載火箭近地軌道載荷達到了19噸,除了長征5號外,基本上領先中國其他火箭,並且日本很早就研發出了112噸的大推力火箭發動機。
但是這裡有一點需要指出的是,日本在火箭方面的技術嚴重依賴外援,而中國的火箭技術是在全面封鎖的情況下獨立研製的。從單一技術條件來說日本的H-2B是先進的,但是放到大環境裡面就不夠看了。因為日本沒有實力去弄一整套火箭系統。航天工業方面與一些航天大國的差距只會越來越大。
圖為體積小巧的全固體發射藥輕型運載火箭“艾普斯龍”
其實日本的火箭技術我們不用擔心,不管怎麼樣,其發射準備週期長,而且屬於民用產品。真正讓人戒備的是其“艾普斯龍”運載火箭。該型火箭的長度為24.4米,直徑2.6米,質量91噸。最關鍵一點是其採用了全固體發射藥技術,準備週期只有數天或者是數小時,這是什麼概念?其實這就是彈道導彈技術,日本鬼子一直想方設法儲備相關技術,看來還是帝國之心不死啊。
-
4 # 軍備解碼
從世界範圍來看,日本的運載火箭技術是比較靠前的,如果具體排一下位置,可以參考中國運載火箭領域的權威、中國工程院龍樂豪院士的說法:
運載火箭方面,現在美俄還是領先,其後是歐空局,日本應算第二陣營中的領先者,其後是中國。如單項排名,俄羅斯發動機水平是最高的,比如它的高壓補燃液氧煤油發動機水平相當高,氫氧發動機也不錯。但運載火箭的綜合能力方面,美國要強於俄火箭。日本運載火箭的單項技術和美俄差不多,但規模還不及。可以看到,作為行業權威的龍院士,對日本運載火箭技術給予了高度評價。按照龍院士的分析,日本運載火箭技術僅次於美國、俄羅斯、歐洲航天局,比中國都要強,更不要提印度、巴西等國了!
實事求是,日本運載火箭技術確實有其特色和優勢,美國的技術轉移是其實現技術飛躍的基礎。很多人對日本火箭技術的表現感到驚詫,因為在原有印象中,日本航天科技領域表現並不算搶眼,火箭發射次數有限,也沒有多少引起轟動的航天發射或太空探索活動,但取得這樣的成果,有著深刻的歷史背景和技術演化過程。
早在上世紀60年代,日本就曾經多次嘗試發射人造衛星,到了1970年,日本與中國幾乎同時成功發射了本國的第一顆人造衛星。此後,日本試圖研製使用雙組元推進劑的LE-3發動機,由於這種發動機推進劑可長期儲存,引起了美國的懷疑,為了防止日本暗度陳倉製造彈道導彈,美國想方設法堵死日本的可能企圖。
後經過美日協商,美國將“雷神-德爾塔”火箭以及MB-3液氧煤油發動機技術一併賣給了日本。MB-3液氧煤油發動機推力可達90噸,已經超過了長征二號主動力YF-20的75噸。從那一時刻起,日本火箭技術就開始大踏步前進,此後日本陸續研製了L、M、N、H系列運載火箭。
總的來看,日本火箭技術的發展,經歷了由仿製到部分自制,再到完全自制的過程,從80年代的H型火箭起,日本火箭已經逐步擺脫了美國技術的窠臼,尤其是火箭發動機技術,已達到世界最前列的水平。
以日本目前最大的運載火箭H-2B來說,其同步轉移軌道運載能力達到8噸,國際空間站軌道運載能力約16.5噸,其百噸級LE-7分級燃燒迴圈液氧液氫發動機、LE-5A膨脹迴圈液氧液氫發動機,效能都相當出色。日本這兩款發動機和美國的SSME/RL-10、歐洲火神2都是火箭發動機領域的領跑者。
日本在研的H-3運載火箭,一級使用LE-9大推力液氧液氫發動機,二級使用LE-11開式膨脹迴圈發動機,LE-11的推力27噸、真空比衝467秒,重新整理了液氧液氫發動機的效能記錄,與美國的同類型火箭不相上下。
對比一下就能看出日本火箭在發動機方面的優勢。由於動力偏弱,中國運載火箭不得不增加發動機數量,採用並聯的方式提高火箭運載能力。長征二號F火箭第一級使用8臺YF-20發動機,近地軌道運載能力8.6噸;近地軌道運力25噸的長征五號B構型和同步轉移軌道運力14噸的E構型,第一級都要使用2臺YF-77外加8臺YF-100發動機,也就是說第一級動力多達10臺。這種設計雖然增加了運載能力,但也導致火箭設計複雜化,並影響火箭的可靠性。加之日本在裝備製造和材料技術方面的實力,H-2B火箭運載係數相當出色,而中國火箭自重相比就要大一些。
當然,在這方面也不必苛責,畢竟美國獵鷹9號的一級就使用了多達27臺梅林發動機並聯,這種發動機技術指標並不先進,唯一的優勢就是價格低廉、可靠性高,加之一級箭體能夠分別回收,因此以較低的價格將63.8噸載荷送入近地軌道。這裡面,就體現了民營商業航天機構的特點,用最低的成本實現最大效益,而不是單純追求技術上的領先。
客觀分析,日本運載火箭技術的短板和缺陷也不少。日本的火箭發動機技術確實比較突出,但從火箭技術總體而言,日本火箭值得驕傲的也只有氫氧發動機這一種而已,其技術多樣性和技術累積遠不如美俄中等大國。以中國為例,目前的火箭發動機不僅有液氫液氧,還有液氧煤油、液氧甲烷、固體燃料等等。同時,中國的長征系列火箭譜系更加健全,適用領域更加廣泛,這顯然要比日本火箭強一些。
日本各領域普遍都有一個弱點,就是單項技術可能非常突出,但系統整合後並沒有表現出特別強的優勢,中國恰好與之相反。H-2的有效載荷係數曾是世界第一,但由於過於追求單項效能,導致這型火箭很不可靠,經歷了多次發射失敗。反觀中國的長征五號,其動力技術本來不如日本H-2B,但全系統設計較為成功,使得長征五號的運載係數與H-2B相當,也能夠說明這一點。
商業航天工程的核心是實用、可靠、廉價,這樣才能提高發射效益,有利於佔領市場,而日本火箭不計成本使用高精尖技術,導致造價高昂,商業化運營非常失敗,這種狀況顯然不利於長期持續發展進步。
再從更高的層面分析,由於航天探索是一個系統工程,需要統籌調動的資源相當廣泛,譬如實施太空飛船實驗任務,就需要載人飛船、運載火箭、發射場、測控通訊和著陸場等多套系統,日本受制於資金技術、綜合國力,除了運載火箭之外,其他方面與美俄中一類的大國沒有可比性。
中國新一代重型運載火箭將由500噸級、200噸級和25噸級氫氧發動機組成,發動機技術指標已經趕上甚至超過了美日水平。其中的500噸級液氧煤油發動機已於今年3月份完成了聯動試驗,未來將成為長征9號重型運載火箭的主動力。
因此,從航空航天技術上來說,日本的火箭發動機技術有其獨特優勢,但整體實力與中國還有一定差距,距離美俄水平差距更大。
回覆列表
日本的火箭技術你要看和誰比,如果和美國這樣的土豪玩家比,那就不用說了,一個SpaceX就可以秒的它渣都不剩,日本的火箭技術總體來說在要排在美俄中之後。但日本的火箭技術也不乏亮點,比如現在經常被某些人討論的H-IIA運載火箭的LE-7A液氫液氧火箭發動機,最大真空推力112噸比衝442秒,雖然和美國變態的RS68比不了,甚至在國際上也要相對差一些,(毛子這種專攻高壓補燃的傢伙,在80年代也搞出了200噸級的液氫液氧RD-10120)但是肯定比我們50噸推力的YF-77強很多,在我們120噸級YF-100出來前,鬼子在這方面還是領先的。圖注:鬼子著名的LE-7A液氫液氧火箭發動機。
當然啦,火箭發動機不止是液氫液氧一種,還有高壓補燃的液氧煤油發動機、採用多種固體推進劑的固體火箭發動機以及未來最有發展潛力的液氧甲烷發動機,在這些方面我們都是領先鬼子的,比如航天科技101所的60噸級液氧甲烷火箭發動機都已經試車了,鬼子現在還沒動靜,不出意外的話鬼子在這方面,應該還處09年中國西北某航天動力所對液氧甲烷火箭發動機的預研階段,按時間線來看的話鬼子應該是落後我們10年左右,不過這些在某些別有用心的人眼裡是“看不見”的,他們只能看見現在比我們強的LE-7A。(攤手……)
而鬼子的火箭技術起步是很早的,早在1956年鬼子就制定了所謂的“五年造彈計劃”,整體規劃就是透過引進為基礎,以仿製加工為手段建立自己的“導彈工業體系”(導彈與火箭在原理上是不分家的),而在這方面美帝爸爸是提供了大力支援的,尤其是1963年美國同意日本三菱重工仿製美國“響尾蛇”空空導彈後,算是真正開啟了鬼子導彈工業的大門,而在1966年美國爸爸對日本送來的包括“麻雀”空空導彈、“霍克”地空導彈在內的四型仿製導彈“大禮包”,更是徹底讓鬼子導彈工業掌握了包括導彈總體設計、彈體加工、固體火箭發動機研製、制導控制系統研發等一系列關鍵技術。圖注:鬼子早期仿製的“響尾蛇B”(圖片中並不是鬼子仿製的型號AAM-1)
而在鬼子導彈工業初具規模後,鬼子自然順理成章的把目標瞄向了“運載火箭”。
而在當時其實還有個小故事,眾所周知我們是全世界第五個發射人造地球衛星的國家,而在我們之前前蘇聯、美國以及法國都先後發射了自己的人造地球衛星,而鬼子為了搶在我們前面成為全世界第四,亞洲第一的人造地球衛星發射國,其實是用了一點小手段的;
鬼子在1970年2月11日04時25分01秒發射的L-4S運載火箭,在當時連最基本的導航裝置都沒裝,是一枚多級的“無控”固體火箭,而它所發射的“大隅5”衛星更是僅有24公斤,並且L-4S發射後“大隅5”根本就沒進入預定軌道(近地點530公里,遠地點2900公里)而是跑到了遠地點5140公里,比預定軌道多“飄”出了2240公里。圖注:其實發射失敗的“大隅5”
所以按今天的標準來說“大隅5”其實是發射失敗的,但不論失不失敗吧……畢竟鬼子把它送上天了,所以這個“亞洲第一”的位置就被鬼子給佔了。
所以我們兩個月後1970年4月24日21時35分45秒發射的“東方紅一號”(重173公斤,完美送去了近地點437.7公里,遠地點2057.6公里的預定軌道)就只能屈居第五了。
而鬼子火箭發展到今天,從技術來說還是重度依賴於美帝爸爸的,尤其是鬼子的大型複合材料構件的設計能力,(有時候“天真”自己也很奇怪,按理說鬼子這種複合材料製造能力極強的國家,為什麼複合材料的構件設計能力就那麼垃圾,上到飛機、火箭,下到潛艇、軍艦,大型複合材料構件都是美帝爸爸幫著設計的,而自己設計的東西事故率甚至可以和三哥比肩,這真是讓人無語了……)
但是我們也不能小瞧鬼子的運載火箭技術能力,尤其是“固體運載火箭”的技術能力,“天真”在以前的文章中(是文章哦,不是問答別翻錯了)曾經分析過鬼子的固體運載火箭技術,按“天真”當初的分析來看,鬼子是可以以現有技術造出“固體推進劑的彈道導彈的”,當然,實用化還有一定的難題,但是這不能不讓我們防範。圖注:目前大家很多人都對鬼子的H2B很“關注”,但是在“天真”看來,真正值得我們大家警惕的應該是全長24.4米,直徑2.6米,重91噸採用固體推進劑,發射準備週期僅有6天的“艾普西隆”
所以“天真”一向的強烈建議都是;一旦我們與鬼子有衝突,就是要毫不猶豫的利用我們手中大量的常規彈道導彈,徹底毀滅鬼子所有的“宇航發射基地”與“火箭製造基地”,尤其是相關配件製造工廠,比如製造制導系統與影象跟蹤系統的“東芝”、製造箭體的“三菱重工”總之就是一句話,不能鬼子一點死灰復燃的機會。