2025年12月22日,日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心,H3火箭8号机升空后未能带来捷报。
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作为日本有史以来尺寸最大的运载火箭,其63米身高、5.27米直径远超我国长征五号,核心运力却未超越长征七号的尴尬现实,随此次失败再次凸显。
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更关键的是,H3火箭是日本规划中2025年后航天发射的核心支撑,承担着卫星组网、深空探测、货运补给等一系列关键任务。此次失败不仅让日本“自主GPS”组网计划被迫延期,更让其航天工业的短板暴露无遗,所谓的“太空强国”野心,正遭遇技术与工业基础的双重拷问。
此次发射任务从一开始就波折不断。原定12月7日发射,发射前最终检测阶段,技术人员发现二级火箭惯性测量单元异常,这一核心部件故障可能导致飞行姿态失控,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)只得紧急推迟发射。
经过十天排查,发射计划调整至12月17日,但点火前夕,发射台冷却水注水设备突发异常,压力传感器检测到流量不达标,存在重大安全隐患,发射再次中止。
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连续两次推迟让项目团队压力巨大,H3火箭作为H2A火箭继任者,2011年启动研发后多次延期,2023年3月首飞就因二级发动机未点火被迫自毁,此次若再失败,将直接影响项目可信度并打乱日本后续航天布局。
12月22日的第三次尝试中,火箭成功点火升空,但飞行途中意外仍发生。JAXA实时监测显示,二级火箭LE-5B-3发动机提前停机,导致“引路5号”卫星入轨速度不足,最终偏离轨道。
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此次失败影响深远。“引路5号”是日本准天顶卫星导航系统(日本版GPS)第六颗组网卫星,该系统计划由7颗卫星组成,完成后可摆脱对美国GPS依赖,提升定位精度并兼具多重功能。JAXA原计划2026年2月发射第七颗卫星,此次失败大概率导致组网计划延期。
更关键的是,H3火箭是日本2025年后航天发射核心支撑,后续HTV-X货运飞船补给、月球探测等关键任务均依赖于此,其可靠性不足问题已让日本太空探索计划陷入被动。
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单看外观参数,H3火箭堪称“航天巨无霸”。据JAXA与三菱重工官方数据,此次发射的H3-24L构型火箭全长63米,芯级直径5.27米,起飞质量574吨。对比我国运载火箭,大型火箭长征五号芯级长度57米、直径5米,H3在尺寸上全面超越;中型火箭长征七号全长53.1米、直径3.35米,体量远小于H3。
但航天领域核心竞争力并非“比个头”,而是运载能力这一硬指标,这正是H3的致命短板。官方数据显示,H3-24L构型近地轨道运载能力17.5吨、地球同步转移轨道运力7.9吨;我国长征七号近地轨道运力13.5吨,虽H3略占优势,但长征七号体量更小,单位体量运力效率更高。
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而我国长征五号近地轨道运力高达25吨、地球同步转移轨道运力14吨,几乎是H3的两倍,真正实现“大个头配大动力”。
这种“巨体低能”的错位,核心问题在动力系统。火箭运力由发动机推力与可靠性决定,H3一级采用LE-9液氢液氧发动机,单台真空推力1471千牛,二级搭载的LE-5B-3液氢液氧发动机真空推力仅137千牛,且该二级发动机是H2火箭发动机改进版,稳定性极差——此次已是其第三次出现故障,2023年首飞失败核心原因也是它未能正常点火。
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反观我国长征系列火箭,动力系统可靠性与推力经受过市场检验。长征七号采用YF-100高压补燃液氧煤油发动机,单台地面推力120吨,6台发动机并联起飞推力达735吨;长征五号搭载的YF-77液氢液氧发动机,虽推力参数略低于LE-9,但可靠性远超H3。
值得注意的是,H3为争夺国际商业发射市场,盲目追求50亿日元(约2.6亿人民币)的低成本目标,采用风险较高的“膨胀排气循环”技术,这种降本牺牲可靠性的路线,早已埋下故障隐患。
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H3火箭的此次失败,看似是单一型号的技术故障,实则折射出日本航天工业体系的深层困境。作为曾经的航天强国,日本在航天器研制领域有着不俗的实力,但在运载火箭这种需要强大系统集成能力和完整工业链支撑的大工程上,却逐渐暴露出诸多短板。
首先是技术路线摇摆与研发管理混乱。H3研发始于2011年,原计划2020年首飞,因技术问题推迟至2023年,研发周期延长三年,费用从1900亿日元飙升至2000亿日元(约合人民币101.2亿元)。
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发动机技术选择上,日本既想追求高比冲氢氧发动机,又想控制成本,最终采用的“膨胀排气循环”技术存在推力不足、稳定性差问题,且二级发动机升级计划因资源集中于一级研发被搁置,使动力系统成为致命短板。
其次是可靠性不足问题凸显。上一代H2A火箭98%的发射成功率曾让日本获国际认可,但H3累计发射7次,成功5次、失败2次,71%的成功率大幅下滑。
此次发射两次推迟暴露的惯性测量单元和冷却水设备问题,反映出日本航天工业在零部件精度控制与系统集成测试上的疏漏。航天发射“差之毫厘谬以千里”,H3频繁出现的问题绝非偶然。
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最后是国际竞争被动。当前国际商业航天已进入“可回收时代”,美国SpaceX猎鹰9号凭可回收技术大幅压低发射成本,而H3仍采用一次性发射模式,即便实现50亿日元低成本目标,也难具竞争力。
日本将H3定位为“自主进入空间能力核心”,需承担卫星组网、商业订单、深空探测等多重任务,但实际运力与可靠性均无法满足需求。反观我国,长征系列火箭已形成完整运力体系,可靠性与发射频率持续提升,既支撑重大航天任务,也在国际商业市场占据一席之地。
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此次H3火箭失败为日本航天敲响警钟。航天探索绝非“比个头”,核心竞争力在于成熟技术、可靠系统与扎实工业基础。
对日本而言,若无法解决技术路线摇摆、可靠性不足等深层问题,不仅“日本版GPS”组网受阻,深空探索野心也难以实现。这也再次证明,运载火箭研发无捷径,唯有脚踏实地做好每一个细节,才能在太空探索道路上走得更远。
信息来源:
光明网:日本确认H3火箭发射失败,此前已两次因出现异常推迟发射
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央视网:日本H3火箭8号机发射任务失败 卫星未进入预定轨道
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