日本國產(chǎn)大火箭從種子島成功發(fā)射，在直播鏡頭的跟隨下升空飛遠(yuǎn)，結(jié)果不久后一個(gè)壞消息傳來：二級火箭點(diǎn)火失敗，火箭飛行速度正在逐步降低。為防止衛(wèi)星和火箭箭體危及地面，最終，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）被迫下令火箭自毀，箭上搭載的先進(jìn)光學(xué)衛(wèi)星，也隨之炸成了碎片。
（H-3火箭起飛瞬間）
H-3火箭的前身是日本H-2A/B型火箭，其設(shè)計(jì)目的是通過降低火箭的制造成本來降低發(fā)射成本，同時(shí)提升火箭的運(yùn)載能力。因此從H-3火箭身上能夠看到各處降低成本的方案，比如一級火箭采用了最新技術(shù)，而二級火箭卻采用了H-2A/B上成熟的LE-5B型火箭發(fā)動機(jī)，節(jié)省研發(fā)成本和生產(chǎn)成本，從而控制火箭發(fā)射價(jià)格。經(jīng)過一系列改進(jìn)后，JAXA計(jì)劃將H-3火箭的發(fā)射成本控制在5000-6500萬美元之間。
其實(shí)早在2月17日，H-3火箭進(jìn)行首次發(fā)射時(shí)就因?yàn)榛鸺破鳑]有點(diǎn)火而中止發(fā)射，等于給了H-3火箭第二次機(jī)會。結(jié)果時(shí)隔半個(gè)多月后，H-3火箭再次進(jìn)行發(fā)射時(shí)，原本出問題的固體火箭助推器點(diǎn)火問題解決了，而一直被認(rèn)為成熟可靠的二級火箭發(fā)動機(jī)卻點(diǎn)火失敗了，可謂是“按下葫蘆起了瓢”。
（H-3火箭的芯一級主機(jī)：LE-9液體火箭發(fā)動機(jī)）
在這次推遲的首射中，外界對于H-3火箭的一級氫氧火箭以及固體火箭助推器的情況更加關(guān)注，因?yàn)橐患壔鸺褂昧撕唵慰煽康呐蛎洐C(jī)放氣循環(huán)的LE-9液體火箭發(fā)動機(jī)。相比前身H-2A/B火箭使用的二級燃燒循環(huán)發(fā)動機(jī)LE-7A，LE-9的零部件少了20%，但是推力更大。不過在之前的多次試驗(yàn)中，LE-9發(fā)動機(jī)的可靠性比較低，其液氫渦輪泵的渦輪轉(zhuǎn)子葉片多次因?yàn)榘l(fā)動機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的共振疲勞而斷裂，為了解決這個(gè)問題，H-3被迫多次推遲發(fā)射。
（日本H系列火箭家族）
最終H-3火箭發(fā)射時(shí)，固體火箭助推器沒有問題，一級液氧火箭也沒有問題，反倒是成熟、可靠的LE-5B二級火箭發(fā)動機(jī)出了問題。這似乎是一種宿命，幾乎每次當(dāng)日本航天火箭采用新的技術(shù)時(shí)都會在某些地方出現(xiàn)問題。
比如1998年，H-2火箭接連發(fā)射失敗，其中H-2火箭第六次發(fā)射失敗中，LE-5A二級發(fā)動機(jī)提前停機(jī)，導(dǎo)致衛(wèi)星無法進(jìn)入軌道。H-2火箭的第七次發(fā)射依然出問題，其上搭載改進(jìn)后的LE-5B二級發(fā)動機(jī)還沒開始工作，就因?yàn)橐患壔鸺l(fā)動機(jī)突然失去動力，導(dǎo)致H-2火箭再次發(fā)射失敗。連續(xù)兩次失敗導(dǎo)致日本最終放棄了H-2火箭，轉(zhuǎn)而研發(fā)下一代H-2A運(yùn)載火箭。
目前還不清楚H-3這次發(fā)射中二級火箭發(fā)動機(jī)到底出了什么問題，具體原因需要JAXA對火箭殘骸進(jìn)行打撈，以及對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行徹底分析后才能找到原因。不過根據(jù)目前公開的信息，我們目前可以對這次發(fā)射的情況進(jìn)行一個(gè)合理的推測。
二級火箭發(fā)動機(jī)LE-5B的點(diǎn)火系統(tǒng)可能存在設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)中的問題，例如點(diǎn)火電路連接不良、點(diǎn)火器失效等，導(dǎo)致點(diǎn)火失敗。LE-5B發(fā)動機(jī)的前身LE-5A就出現(xiàn)過冷卻燃燒室底部噴嘴裙部的冷卻管釬焊部分?jǐn)嗔?，?dǎo)致泄漏的高溫氣體融化了發(fā)動機(jī)控制電源線，造成發(fā)動機(jī)提前關(guān)車的故障。
此外，LE-5B發(fā)動機(jī)雖然是一種比較成熟的發(fā)動機(jī)，但是依然可能出現(xiàn)燃料供應(yīng)故障，例如燃料泵失效、燃料噴嘴堵塞等，導(dǎo)致點(diǎn)火不充分或完全無法點(diǎn)火?；蛘叨壔鸺l(fā)動機(jī)可能存在其他機(jī)械故障，例如點(diǎn)火器損壞、燃燒室受損等，這些故障也會導(dǎo)致點(diǎn)火失敗或點(diǎn)火后發(fā)動機(jī)無法正常工作。
還有一種可能的原因，造成LE-5B點(diǎn)火失敗。H-3火箭發(fā)射時(shí)產(chǎn)生巨大的震動，一級火箭LE-9發(fā)動機(jī)就曾因共振問題導(dǎo)致H-3火箭多次推遲發(fā)射，畢竟這是LE-9與LE-5B首次執(zhí)行任務(wù)。相比LE-9，推力更低的LE-7A發(fā)動機(jī)與LE-5B發(fā)動機(jī)在H-IIB火箭上已經(jīng)進(jìn)行9次成功發(fā)射，沒有出現(xiàn)過問題。
作為已經(jīng)精密的航天活動運(yùn)載工具，火箭的設(shè)計(jì)、制造、測試、發(fā)射等各個(gè)環(huán)節(jié)中，都需要嚴(yán)格控制和管理，以確?；鸺軌虬踩?、穩(wěn)定地發(fā)射并執(zhí)行任務(wù)。這次H-3火箭首射失敗，意味著整個(gè)H-3項(xiàng)目必須重新“歸零”，從火箭第一步設(shè)計(jì)研發(fā)至最后一步發(fā)射，都從零進(jìn)行檢查，甚至從頭推倒重來，直至問題完全解決。這是一個(gè)漫長而痛苦的過程。
H-3作為日本國產(chǎn)的下一代主力火箭，被視為日本未來進(jìn)行宇宙開發(fā)的王牌，這次的失敗對相關(guān)人員來說，勢必是一大打擊，但這是人類航天探索中必須經(jīng)過的一個(gè)過程。
