H-IIBロケット

H-IIBロケット（エイチツービーロケット 、エイチにビーロケット、H2Bロケット）は、日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）と三菱重工業が共同開発し三菱重工が製造及び打ち上げを行った、宇宙ステーション補給機打ち上げ用液体燃料ロケットで使い捨て型のローンチ・ヴィークル。日本の衛星打ち上げの自律性をになうロケットとして基幹ロケットに位置づけられる。H-IIAロケットの設備と技術を使い、H-IIA以上の能力を持つロケットとして日本で初めて官民が対等な関係で開発したロケットで、第1段エンジンを2基束ねた日本初のクラスターロケットでもある。2009年9月から2020年5月までに9機全ての打ち上げを成功させて運用を終了した。
開発の経緯.
開発計画の変遷.
日本は1994年の予備設計、1995年の概念設計を経て、1997年（平成9年）から国際宇宙ステーション（ISS）への物資補給を行なう宇宙ステーション補給機（HTV、H-II Transfer Vehicle）の開発を進めてきた。HTVの質量は当初15トンと設定され、H-IIAロケット標準型では打ち上げることができないため、1996年（平成8年）から打ち上げ能力がLEOに17t、GTOに7.5tのH-IIAロケット増強型（H2A212）の開発が進められていた。
H-IIA増強型（H2A212）は、H-IIA標準型とほぼ同じ第1段にLE-7Aを2基装備した液体ロケットブースタ（LRB）を1基追加する計画であったが、1999年（平成11年）のH-IIロケット8号機の失敗を受けて、H-IIAの開発は標準型を最優先にするため、一部の構造系及び電気系の開発を完了した時点で開発が凍結された。
増強型の見直しは2002年（平成14年）から行われ、HTVの質量が当初の15tから16.5tへと予定よりも若干増加していること、世界の輸送系の費用が低下してきていることを踏まえて、増強型の以下のような要因を改善する検討が官民共同で実施された。
この結果、2003年8月に宇宙開発委員会において、従来の計画の代替として、H-IIA標準型の要素を流用しつつも以下のような新設計の第1段を採用する新たな能力向上案、H-IIAロケット能力向上型（H-IIA+）が決定された。
こうしてH-IIAロケット能力向上型（H-IIA+）は2003年（平成15年）に「開発研究」が開始され、2005年（平成17年）にH-IIBロケットとなり「開発」フェーズへと移行した。これと同時にロケット開発における新たな官民の関係が確認され、H-IIBロケットは日本で初めて宇宙機関と民間企業が対等な形で開発を進めるロケットとなった。予定打ち上げ能力は低軌道（LEO）へ19,000 kg、HTV軌道（HTVが自力でISSへのランデブー飛行に移る前に、ロケットにより投入される低高度の楕円軌道）へ16,500 kg、静止トランスファ軌道（GTO）へ最大8,000 kgとされた。また、第1段機体を直径5m級に拡張するにあたって、5m案、5.2m案、5.4m案の3案が候補に上がり比較検討した結果、5.2m案が採用されている。
その後、打ち上げ能力の要求値であるHTV軌道16.5トンに対して余裕を持たせた16.7トンを目標値に開発が行われ、プロジェクト完了後の事後評価において、試験機の第2段推進薬の消費率が事前の予測通りであり、HTV軌道16.5トンを0.45トン上回る16.95トンの打ち上げ能力を持っていることが確認されている。
H-IIBロケットではH-IIAロケットと同じくSRB-Aが用いられているため、SRB-Aを4本使用したH-IIAロケット11号機の打ち上げをもって、SRB-A4本分の推力を受けるH-IIBロケット本体の強度の設計妥当性の確認が行われた。
開発費用.
従来のロケット開発では、開発費全額が政府予算で賄われ、運用開始後はJAXAがロケット購入費用として製造費分を三菱重工に支払ってきた。一方、H-IIBロケットでは、開発費をJAXAと三菱重工がそれぞれ負担し、運用開始後は開発費の三菱重工負担分をH-IIBの販売価格に上乗せして回収する手法が採られた（開発費における三菱重工負担分は設備投資等の初期投資分である）。2003年8月時点では、JAXAが機体開発に108億円、設備開発に42億円を負担し、三菱重工が負担する50億円の計200億円を予定していた。その後、2006年5月時点ではJAXAが機体開発に136億円、設備開発に51億円を負担し、三菱重工が負担する76億円の計263億円になり、最終的にプロジェクト完了後の2010年9月21日時点では、実機型タンクステージ燃焼試験（CFT）の回数増加や油圧アクチュエータの設計変更などによる8億円の増加分も含め、JAXAが機体開発に144億円、設備開発に51億円を負担し、三菱重工が負担する76億円の計271億円になり、試験機1機147億円と合わせて合計418億円のプロジェクトとされている。
試験機を除いた開発費は、H-IIBロケットの271億円にH-IIAロケットの1,532億円やH-IIの2,700億円を加えても4,503億円と、諸外国のロケット開発費と比較しても低く抑えられている。H-IIBロケットの開発費の低さについて、H-IIAロケットプロジェクトマネージャであった遠藤守が「インクレディブル（信じがたい）というより、クレージー（あり得ない）なものだった」と語っている。
開発担当企業.
JAXAと三菱重工の合同チームによって、開発計画とシステム仕様が策定されている。主要な開発担当企業は以下の通り。
構成と諸元.
H-IIBロケットの部品総点数は約100万点である。H-IIAと同じく、材質は機体外壁と推進剤タンクとフェアリングがアルミニウム合金、SRB-AがCFRPであり、強度を確保したまま機体を軽量化するためにアルミ合金製の推進剤タンクの内面が格子状に抉られたアイソグリッド構造をしている。推進剤の温度は-250度℃となっており、この温度を維持するために燃料タンクの周りに断熱材（耐久温度は約120℃）が塗装されている。断熱材はスプレーにより約20mmの厚さに塗装されており、断熱材は元は白色であるが紫外線を浴びると橙色に変色する。
燃料、火薬類
第1段機体
第2段機体
固体ロケットブースタ（SRB-A3）
衛星フェアリング
アビオニクス
射点設備
打ち上げ実績.
全て種子島宇宙センター大崎射場吉信第2射点(LP-2)から打上げ。
想定されていた商業打ち上げ.
H-IIBはHTVだけでなく静止衛星の打ち上げも想定していた。静止トランスファ軌道（GTO）への投入能力は8 tで、商業打ち上げで大きなシェアを持つアリアン5に近い能力である。アリアン5ECA型の静止トランスファ軌道へのペイロードは10 tで、2機の静止衛星を相乗りで搭載して打ち上げることが多く、H-IIBも4/4D-LC型フェアリングを使用して静止衛星を2機搭載することが想定されていた。
H-IIA202型を2機打ち上げる際の費用は合計で170億円だが、GTO投入能力は合計8.2 tでH-IIB1機とほぼ等しい。一方、H-IIB1機の予定打ち上げ費用は110億円とされており、H-IIB1機で2機の静止衛星を相乗りで打ち上げれば費用が3割から4割減となる。H-IIB3号機以降は極低温点検が省略されたことで費用が7億円削減されて、4号機からは打ち上げが三菱重工業に移管され商業打ち上げロケットの選択肢に加わることから、価格競争力の強化が期待されていた。一方、アリアン5が衛星2機の相乗り打ち上げを円滑に行えるのは多数の受注残を抱えているためであり、衛星打ち上げの受注数が少なければ衛星側の日程調整が困難になると予想されていた。
実物大展示モデル.
H-IIBの展示モデルは、2011年11月6日から名古屋市科学館に屋外展示されている。この機体は、構造試験に使われた試験用の機体で、第1段エンジン部、第1段液体水素タンク、第1段中央部、段間アダプター、フェアリングが試験に使われた実機で、それ以外は展示用に製作したモデルとなっている。
受賞.
2010年4月7日に開催された第39回日本産業技術大賞において、「HTV／H－IIBロケットの開発」として、H-IIBロケットとHTVの開発に携わったJAXAと、三菱重工業、三菱電機、IHIエアロスペース、有人宇宙システム、宇宙技術開発、NEC、川崎重工業、IHI、日本航空電子工業、三菱プレシジョン、三菱スペース・ソフトウエアの11社が、次席の文部科学大臣賞を団体で受賞している。
後継機.
H-IIBロケットは2020年5月21日の9号機打ち上げをもって退役した。後継はH3ロケットである。
外部リンク.
JAXA
文部科学省宇宙開発委員会関連資料
その他