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埃普西隆 埃普西隆病毒

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

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来源航天爱好者网

本文作者：LM-51D-YZ4D2

一直以来，在不少媒体眼中，日本都是一个极具战争潜力的国家，不可小觑

本次发射前的火箭局部，图片来源：JAXA

日本宇宙航空开发机构JAXA在北京时间2021年10月9日使用Epsilon（音译埃普西隆，或艾普西隆）运载火箭成功发射革新的“衛星技術実証2号機”任务，搭载发射9颗卫星。此次任务将使用末级/适配器一体化的PBS（Post Boost Stage），目标轨道为高度560km的太阳同步轨道。这次发射是自2013年Epsilon火箭首飞以来的第5次发射。

本质上，Epsilon火箭其实是JAXA（日本宇宙航空开发机构）基于M-5运载火箭和H-IIA运载火箭的SRB-A3助推器研制的新型4级小型固体运载火箭。其2013年9月14日首飞以来成功发射了4次，将总计10颗卫星送入了预定轨道。其研制目的是减少小型运载器发射的报价。此前M-5火箭发射报价约为7000万美元。Epsilon火箭的报价则为约3800万美元。该型运载火箭研发总计消耗约2亿美元。Epsilon运载火箭从鹿儿岛内之浦宇宙空间观测所发射升空。

Epsilon第一级火箭来自于H-IIA火箭的SRB-A3助推器，第二级火箭最初使用了M-5火箭的第三级M-34固体火箭发动机，而第三级使用了M-5火箭的KM-V2近地点固体火箭发动机（用于1号机的称为KM-V2b）。其中第1次任务为基础型，近地轨道运载能力700kg。第2次开始的运载能力得到了提升，火箭的第二级M-34被更换为装药量1.4倍的M-35火箭发动机，有效的提升了Epsilon火箭的运载能力。改进的第三级火箭称为KM-V2c级。

直观表示了该火箭的组成

Epsilon运载火箭第一级（SRB-A3）与第二级（M-35）使用三轴稳定发动机，第三级继承M-5入轨级KM-V2自旋稳定固体火箭发动机。三级火箭均为碳纤维缠绕增强壳体（CFRP），使用端羟基聚丁二烯固体火箭推进剂（HTPB），第2和第3级使用可延展喷管。轨道调整级PBS为单组元肼轨道调整级。火箭直径2.6m，全长26m，无载荷起飞质量96.6吨（根据JAXA在2018年7月发布的新版Epsilon用户手册质量相加为96.4吨，而根据Wikipedia上的数据为三级构型95.4吨，四级构型95.7吨）。1号机起飞质量为91吨。

Epsilon火箭使用的第一级火箭（SRB-A3）全重75吨，装填66.3吨HTPB推进剂。海平面推力2271kN（约231.5吨），真空比冲284秒。第一级燃烧时间为116秒。

1号机的二级火箭（M-34）直径2.2m，发动机装填11吨HTPB推进剂。真空平均推力337kN（34.36吨），真空比冲300秒。M-34使用了96面积比的二段式可延展喷管，燃烧室压力6.14MPa。

2号机开始使用的新型二级火箭（M-35）全重17吨，装填15吨HTPB推进剂。真空平均推力372kN（37.93吨），真空比冲300秒，燃烧时间140秒。*

第三级火箭（KM-V2c）直径1.4m，三级火箭全重3.3吨（基础形态为2.9吨），装填2.5吨HTPB固体推进剂。真空平均推力99.8kN，燃烧时间90s。该级使用自旋稳定且不具备推力终止的能力。导致单纯使用第三级的入轨精度极差。所以有了第四级。

轨道调整级（PBS）为基于H-IIA/H-IIB第二级辅助动力系统研制的轨道调整级，其使用肼单组元推力器，自重0.3吨，推力408N。装填约220kg单组元肼**，真空比冲215秒。

Epsilon整流罩直径2.5m，长9.2m。从4号机开始Epsilon进行一箭多星发射。为此研制了可安装1颗小卫星与3颗微小卫星的多星搭载器。侧面小卫星接口使用行星系统公司研制的8英寸适配器。同时也研究了用于部署立方星的E-SSOD部署器。

* 据宇宙開発利用部会説明資料 イプシロンロケットの開発及び打上げ準備状況上数据，M-35真空推力445kN，真空比冲295s，燃烧时间129秒。1号机使用的M-34c固体火箭推力371.5kN，比冲300秒，燃烧时间105秒。此外用户手册上Epsilon火箭1号机二级为直接使用M-5三级M-34，而在上文中为改进型M-34c。相同的，根据Wikipedia英文对Epsilon的介绍，1号机的KM-V2b三级能为用户手册中KM-V2c的水平，而KM-V2c能为99.6kN推力，88s燃烧时间。数据存在争议，部分内容贴于此下。

宇宙開発利用部会説明資料 イプシロンロケットの開発及び打上げ準備状況上数据 P2

宇宙開発利用部会説明資料 イプシロンロケットの開発及び打上げ準備状況上数据 P4

Epsilon User's Manual P9

** 计算结果为408N推力器在1100s点火段上需要212kg。g取9.8066。根据用户手册上数据PBS只有0.1吨的质量，然而根据Wikipedia上数据推断，PBS重0.3吨。

Epsilon运载火箭200km×200km×30°轨道目标运载能力为约1200kg。500km太阳同步轨道运载能力600kg（目标450kg），700km太阳同步轨道运载能力225kg。

在不使用PBS末级修正的情况下，理论上Epsilon对于250km×500km×31°的近地轨道，近地点误差±25km，远地点误差为±100km，倾角误差足有2°！足以展示缺少修正级下自旋稳定固体火箭的偏差有多惊人。而使用了PBS后500km太阳同步轨道近远地点误差为10km，倾角偏差0.2°。

实际上在Epsilon首飞中展示出的半长轴偏差为约3.1km（近地点+1.46km，远地点+1.64km），倾角偏差0.03度。

长征十一号遥一：啊？你说什么？半长轴偏差？我偏差百米级，一起玩啊。

Epsilon火箭发射SSO的过程

Epsilon火箭发射SSO的星下点轨迹

JAXA计划在未来再发射3发Epsilon运载火箭。随后转用基于H-3火箭助推器的Epsilon-S运载火箭。Epsilon-S运载火箭近地轨道运载能力提升至500km低地球轨道1400kg，太阳同步轨道不低于600kg，倾角偏差理论上不大于0.15°。新火箭是旨在增强Epsilon在卫星发射市场的国际竞争力，提升火箭的价比和可使用。“S”表示协同功能（与H-3一起）、速度（响应）、智能（更高能）、高级（竞争）和服务（用户友好的发射服务）。

Epsilon-S运载火箭高度为约27m，第一级装填66.8吨固体推进剂，第三级装填5.0吨固体推进剂。并且使用了加大的PBS。新火箭将在2023年投入使用，比H-3首飞晚一年。

Epsilon→Epsilon-S

嘛，至于Epsilon到底是个什么水平呢。231吨起飞推力，96吨的起飞质量，700km太阳同步轨道运载能力仅为225kg。0.23%的运载比。实在是烂，考虑到这玩意还是三级碳纤维缠绕增强壳体，那就更拉了。要知道隔壁某国的某11型火箭，使用钢壳体，58吨的起飞质量，700km太阳同步轨道运载能力超过了420kg。而另一个某11型火箭，同为CFRP壳体，700km太阳同步轨道运载能力高达1000kg，起飞质量也只有78吨。还有研发中某11改型运载火箭以115吨的质量达成了1500kg发往700km太阳同步轨道的运载能力。这不比这费拉玩意玩意强太多？而且，Epsilon发射不仅有质量上限，还有质量下限。因为其前三级飞行段完全不修误差，如果载荷太轻会直接踹到PBS无法修正的程度。

至于广为流传的所谓Epsilon能改装成洲际弹道导弹的说法。嘛，先不说RV研制的难点，你搁着搞一个垂直总装的ICBM，被某XX型先扬了发射塔架看你往哪打去。现代战争你还搁地上车子一节一节的拖着固体火箭在塔架上总装，光学侦察卫星一扫就看到了，轮得到这个测发周期14天的费拉玩意来当排头兵？什么一台笔记本能发射Epsilon，如果只是发个点火信号拿个遥控器都能发，吹什么呢。此外就那个不能推力终止的自旋稳定三级，当今谁家洲际弹道导弹还在用自旋稳定的。回头落点飘了1000公里了都。

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