H-IIA

日本主力中型ロケット(2001-2025)

Japan
Rocket
Medium-Lift
Cryogenic
LOX-LH2
Government
Retired
作者

Claude Code

公開

2025年11月9日

1 概要

H-IIAは、三菱重工業が製造し、JAXA(宇宙航空研究開発機構)が運用した中型打上げロケットであり (1)24年間にわたり日本の宇宙開発を支えた主力機である。2001年から2025年まで運用され、98%の成功率44回連続成功という卓越した信頼性を実証した。

基本情報: - 製造: 三菱重工業(MHI) - 運用: JAXA - 初打上げ: 2001年8月29日 - 最終打上げ: 2025年6月28日 - 運用期間: 24年間 - 状態: 退役済み(H3ロケットに後継) - ペイロード能力(LEO): 11.0トン - ペイロード能力(GTO): 4.4トン

技術的特徴: - 🎯 98%成功率(49成功/50打上げ) - 📈 44回連続成功(2003年-2025年) - 🚀 LE-7Aエンジン(段燃焼サイクル、LOX/LH2) - 🔧 モジュール設計(SRB-Aブースター0-4基) - 🛰️ 政府衛星打上げ主力機(気象、測位、偵察衛星等) - ♻️ H-IIロケットの改良型(コスト削減・信頼性向上)

市場ポジション: 日本宇宙開発の主力機(24年間)


2 基本仕様

2.1 寸法・質量

項目 仕様
第1段直径 4.0 m
段数 2段 + 固体ロケットブースター(0-4基)

2.2 ペイロード能力

軌道 能力
LEO 11.0トン
GTO 4.4トン

3 推進システム

3.1 第1段: LE-7Aエンジン

項目 仕様
エンジン名 LE-7A
エンジン数 1基
推進剤 LH2/LOX(液体水素/液体酸素、ハイドロロックス)
エンジンサイクル 段燃焼サイクル(Staged Combustion)
推力 1,098 kN
比推力(真空) 438秒
比推力(海面) 338秒
燃焼時間 390秒
エンジン質量 1,800 kg
燃焼室圧力 12.0 MPa
ノズル膨張比 51.9
スロットル範囲 72-100%

ターボポンプ回転数: - LH2ターボポンプ: 41,900 rpm - LOXターボポンプ: 18,300 rpm

3.2 固体ロケットブースター: SRB-A

項目 仕様
ブースター名 SRB-A(Solid Rocket Booster - A)
使用構成 H2A202(2基)、H2A204(4基)
推力(1基あたり) 2,250 kN
総質量 76,400 kg
乾燥質量 10,400 kg
比推力 280秒
燃焼時間 101秒
全長 15.2 m
直径 2.5 m
ケーシング 炭素繊維強化ポリマー(CFRP)
燃焼圧力 11.8 MPa
推力偏向制御 電動式ノズル偏向

4 バリエーション

H-IIAロケットはモジュール設計により、ミッション要求に応じた柔軟な構成選択が可能である。

4.1 H2A202(標準構成)

項目 仕様
段数 2段
液体ブースター 0基
SRB-Aブースター 2基
状態 主要構成
用途 標準的な政府衛星打上げ

4.2 H2A204(重量構成)

項目 仕様
段数 2段
液体ブースター 0基
SRB-Aブースター 4基
状態 重量物打上げ構成
用途 大型衛星打上げ

5 飛行実績

H-IIAロケットは、24年間の運用期間中に卓越した信頼性を実証した。

5.1 総合統計

項目 数値
総打上げ回数 50回
成功 49回
失敗 1回
成功率 98%
連続成功 44回(2003年-2025年)

5.2 失敗事例

Flight 6失敗(2003年11月29日)(2,3)

ミッション詳細: - 打上げ日: 2003年11月29日 - ペイロード: 2基のIGS(Information Gathering Satellite)偵察衛星 - 結果: 失敗

事故経緯: 1. 異常発生: SRB-A(固体ロケットブースター)の1基から高温ガス漏洩 2. 二次被害: 高温ガスがブースター分離システムを損傷 3. 分離失敗: 燃焼終了後、損傷を受けたブースターの分離・投棄に失敗 4. 指令破壊: ロケットが軌道到達不可能と判断され、レンジセーフティによる指令破壊

原因: - SRB-A固体ロケットブースターからの高温ガス漏洩 - ブースター分離機構の熱損傷

対応と改善(3):

  1. 徹底的な調査:
    • JAXA特別調査委員会の設置
    • SRB-A全面見直し
  2. 打上げ再開:
    • 2005年2月26日: MTSAT-1R気象衛星打上げ成功(Flight 7)
    • 打上げ再開までの期間: 約15ヶ月
  3. ブースター改良:
    • 2005年: Enhanced SRB-A導入
    • 2008年以降: SRB-A3モーター導入(全面的な性能向上)

44回連続成功の達成(4)

Flight 6失敗後の運用実績: - 2005年2月26日(Flight 7)~2025年6月28日(Flight 50): 44回連続成功 - 成功率: Flight 7以降 100% - 総合成功率: 98%(49成功/50打上げ)

世界最高レベルの信頼性実証: 44回連続成功は、世界の主要ロケットの中でも卓越した信頼性記録である。


6 運用期間

マイルストーン 日付
初打上げ 2001年8月29日
最終打上げ 2025年6月28日
運用期間 24年間

退役理由: H3ロケットへの後継


7 主要ミッション

H-IIAロケットは、24年間にわたり日本の宇宙開発を支え、以下のミッションを実施した。

7.1 科学ミッション

はやぶさ2(Hayabusa2)(5)

打上げ: 2014年12月3日 04:22:04 UTC

ミッション概要: - 小惑星リュウグウ(Ryugu)へのサンプルリターンミッション - 2018年6月27日: リュウグウ到着 - 2019年: 2回のタッチダウンによるサンプル採取 - 2020年12月6日: 地球へのサンプルカプセル帰還(成功

意義: 世界で2番目の小惑星サンプルリターン成功(初代はやぶさに続く)

かぐや/SELENE(月周回衛星)(6)

打上げ: Flight 13(2007年)

特記: - 三菱重工業への運用移管後の初打上げ(2007年4月1日移管) - 月周回軌道からの詳細観測ミッション - 高精度月面地形データの取得

あかつき(金星探査機)(6)

打上げ: 2010年5月21日

ミッション: 金星大気観測 - 金星軌道投入を目指す日本初の惑星探査機 - 金星気候の解明

7.2 政府衛星

ひまわり(Himawari)気象衛星シリーズ(7)

Himawari 8: - 打上げ: 2014年10月 - 静止気象衛星 - 日本気象庁運用

Himawari 9: - 打上げ: 2016年11月2日 06:20 UTC - 静止気象衛星 - Himawari 8のバックアップ/後継機

みちびき/QZSS(準天頂衛星システム)(810)

QZSS概要: - 地域航法衛星システム - アジア・オセアニア地域のGPS補強 - 日本に焦点

H-IIA打上げミッション: - QZS-1(みちびき1号): 2010年9月11日 - QZS-2(みちびき2号): 2017年6月1日 - QZS-3(みちびき3号): 2017年8月19日 - QZS-4(みちびき4号): 2017年10月9日

運用開始: - 2018年1月12日: 4機体制で試験サービス開始 - 2018年11月1日: 正式サービス開始 - 2023年5月: 11機体制への拡張発表

IGS(Information Gathering Satellite)情報収集衛星(11,12)

概要: 日本政府偵察衛星コンステレーション

光学衛星: - IGS Optical 7(2020年2月打上げ) - 複数の光学偵察衛星

レーダー衛星: - IGS Radar 6(2018年6月打上げ) - 全天候・昼夜観測能力 - 光学衛星を補完

意義: H-IIA運用期間中に多数のIGS衛星を打上げ、日本の独自偵察能力を確立

7.3 国際ミッション

HTV(こうのとり)(6)

注記: HTV(H-II Transfer Vehicle)ミッションはH-IIB型で実施(H-IIAではない)

H-IIBの特徴: - H-IIAの派生型 - より大きなペイロード容量 - 国際宇宙ステーション(ISS)補給専用

7.4 その他主要ミッション(13,14)

XRISM + SLIM(2023年9月): - XRISM: X線分光撮像衛星 - SLIM: 月面着陸実証機 - デュアルペイロード打上げ実証

GCOM-C(2017年12月): - 地球気候観測ミッション - IGS衛星との相乗り打上げ


8 打上げ場

H-IIAロケットは、種子島宇宙センター吉信射点から打ち上げられた(15,16)

8.1 種子島宇宙センター(15)

所在地: 鹿児島県種子島南東部(九州の南約40 km)

規模: 約970万 m²(2,400エーカー)

運営: JAXA(2003年以降)

機能: - 衛星組立 - 打上げ機試験 - 打上げ実施 - 追跡管制

8.2 吉信射場(Yoshinobu Launch Complex)(16)

打上げ施設: - LA-Y1(吉信射点1番発射台): H-II/H-IIA主要発射台 - LA-Y2(吉信射点2番発射台): 追加発射台

その他施設: - LE-7エンジン試験スタンド - VAB(Vehicle Assembly Building): 2機同時組立可能 - 射場位置: 種子島宇宙センター北側

打上げオペレーション(16): 1. VABでの組立: ロケットを垂直に組立 2. 移動プラットフォーム: VABから発射台へ輸送 3. 輸送時間: 約30分(距離約500 m)

8.3 三菱重工業への運用移管(6,17)

移管日: 2007年4月1日

移管内容: - JAXA → 三菱重工業(MHI) - 製造・運用責任の民間移管

初の民間運用ミッション: - Flight 13(2007年): かぐや/SELENE月周回衛星打上げ - MHI運用下での初打上げ成功

MHI製造施設(17): - 飛島工場(愛知県名古屋航空宇宙システム製作所) - H-IIA第50号機(最終機)コアステージ製造完了


9 H-IIロケットからの改良

H-IIAは、H-IIロケット(1994-1999年運用)の改良型として開発された(4,18)

9.1 H-II の課題(18)

H-II運用実績: - 運用期間: 1994年~1999年 - 打上げ実績: 7回 - 失敗: - Flight 5(1998年): 失敗 - Flight 8(1999年): 失敗 - 打上げコスト: 190億円(約1億9,000万米ドル)/回

問題点: - コスト競争力の欠如: 190億円/回は国際競争相手(Arianeロケット等)と比較して高額 - 連続した失敗により信頼性に課題 - H-IIシリーズの運用終了(1999年)

9.2 H-IIA開発の背景(4)

開発目標: 1. 打上げコストの最小化 2. 信頼性の向上 3. 国際競争力の獲得

開発タイムライン: - 1995年: 政府承認 - 1995会計年度: 概念設計完了 - 1996年: ハードウェア開発開始 - 1997会計年度: 2トンGTO構成のフライトハードウェア設計確定 - 1998会計年度: 3トンGTO構成のフライトハードウェア設計確定 - 2001年8月29日: 初打上げ成功

9.3 主要改良点(19,20)

1. LE-7Aエンジン開発

LE-7(H-II)からLE-7A(H-IIA)への改良:

改良項目 改良内容
信頼性向上 燃料インデューサー再設計(振動・キャビテーション対策)
性能向上 酸化剤インデューサー再設計(低圧性能改善)
耐久性向上 燃料ターボポンプ耐久性強化
製造コスト削減 溶接削減、機械加工・鋳造部品の増加
運用性向上 簡素化された溶接工程

開発スケジュール: - 1994年: LE-7AおよびLE-5B開発開始 - 2000年: LE-5B開発完了 - 2001年: LE-7A初飛行(H-IIA初号機)

2. コスト削減施策

  1. 製造工程の簡素化
    • 溶接点数の削減
    • 機械加工部品・鋳造部品の活用
    • 生産ラインの効率化
  2. 部品点数の削減
    • 設計の最適化
    • 標準化の推進
  3. 運用プロセスの効率化
    • 打上げ準備時間の短縮
    • 地上設備の改善

3. 信頼性向上施策

  1. LE-7Aエンジンの徹底改良
    • H-IIのLE-7エンジンの課題を全面的に解決
    • 燃焼サイクルの最適化
  2. 品質管理の強化
    • 製造工程における品質管理の徹底
    • 試験・検証プロセスの強化
  3. 設計マージンの確保
    • 余裕のある設計パラメータ設定

10 H3ロケットへの後継

H-IIAロケットは、2025年に退役し、H3ロケットに後継された。

10.1 H-IIAとH3の比較

項目 H-IIA H3
全高 データなし 57-63 m
コア直径 4.0 m 5.2 m
GTO能力 4.4トン 4.0-6.5トン(構成により変動)
打上げコスト 基準 H-IIAの約50%
準備時間 基準 H-IIAの50%未満

H3の改善点: - 大幅なコスト削減 - より大きな直径 - より高いペイロード能力(最大構成時) - 準備時間の大幅短縮


11 特記事項

11.1 主要技術革新

  1. LE-7Aエンジン
    • 段燃焼サイクル採用
    • 高い比推力(真空438秒)
    • H-IIのLE-7エンジンからの改良
  2. SRB-Aブースター
    • 炭素繊維強化ポリマーケーシング
    • 電動式推力偏向制御
    • モジュール設計(2基または4基選択可能)
  3. 卓越した信頼性
    • 98%の成功率
    • 44回連続成功(2003年-2025年)
    • 世界最高レベルの信頼性実証

11.2 日本宇宙開発への貢献

H-IIAロケットは、24年間にわたり日本の宇宙開発を支え、以下の成果を達成した:

  • 50回の打上げ: 気象衛星、測位衛星、偵察衛星、科学探査機等
  • 国際的信頼: 98%の成功率により、国際的な信頼を獲得
  • 技術基盤: H3ロケット開発の技術基盤を確立
  • 自主性確立: 日本独自の宇宙輸送能力を確立

12 参照文献

1.
Wikipedia. H-IIA. https://en.wikipedia.org/wiki/H-IIA; 2025.
2.
Wikipedia. H-IIA. https://en.wikipedia.org/wiki/H-IIA; 2025.
3.
Wikipedia. SRB-A. https://en.wikipedia.org/wiki/SRB-A3; 2025.
4.
NASASpaceFlight. Japan’s GOSAT-GW launches aboard final H-IIA rocket. https://www.nasaspaceflight.com/2025/06/gosat-gw-launch/; 2025.
5.
NASASpaceFlight. Japanese H-IIA kicks off Hayabusa 2’s asteroid mission. https://www.nasaspaceflight.com/2014/12/japanese-h-iia-rocket-hayabusa-2s-asteroid-mission/; 2014.
6.
Space.com. Japanese Rockets H-IIA & H-IIB. https://www.space.com/40629-japanese-rockets-hiia-hiib.html; 2025.
7.
NASASpaceFlight. Japanese H-IIA rocket launches Himawari 9 satellite. https://www.nasaspaceflight.com/2016/11/japanese-h-iia-rocket-himawari-9-launch/; 2016.
8.
Wikipedia. Quasi-Zenith Satellite System. https://en.wikipedia.org/wiki/Quasi-Zenith_Satellite_System; 2025.
9.
NASASpaceFlight. Japan’s H-IIA conducts Michibiki-2 launch. https://www.nasaspaceflight.com/2017/05/japans-h-iia-michibiki-2-launch/; 2017.
10.
NASASpaceFlight. Japanese H-IIA launches with QZS-3. https://www.nasaspaceflight.com/2017/08/japanese-h-iia-qzs-3-launch/; 2017.
11.
NASASpaceFlight. H-IIA conducts IGS Optical 7 launch. https://www.nasaspaceflight.com/2020/02/h-iia-igs-optical-7-launch/; 2020.
12.
NASASpaceFlight. Japan’s H-IIA rocket launches IGS Radar 6. https://www.nasaspaceflight.com/2018/06/japans-h-iia-rocket-igs-radar-6-launch/; 2018.
13.
NASASpaceFlight. Japanese H-IIA launches X-ray telescope and lunar lander. https://www.nasaspaceflight.com/2023/09/xrism-slim/; 2023.
14.
NASASpaceFlight. Japanese H-IIA rocket launches GCOM-C mission. https://www.nasaspaceflight.com/2017/12/japanese-h-iia-rocket-gcom-c-mission/; 2017.
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20.