Basic Information
Manufacturer 日本宇宙航空研究开发机构
Development Agency 石川岛播磨重工(IHI)航空宇宙事业本部、NEC、三菱重工
Rocket Type 四级固体运载火箭(加装小型液体推进级)
Stages 4级(3级固体+1级CLPS液体推进级)
First Flight 2019年1月
Launch Count 1 times
Technical Parameters
Liftoff Weight 91吨
Fairing Diameter 2.5 米
Payload Capacity
700 kg
LEO Capacity
Summary

Epsilon CLPS是日本艾普西龙运载火箭的加装小型液体推进级(CLPS)的改进型号,为四级固体+液体推进级运载火箭,用于微小卫星发射,可将700千克载荷送入近地轨道,500公里太阳同步轨道运载能力450千克,首飞于2019年1月。

Epsilon CLPS是在日本艾普西龙三级固体运载火箭基础上加装“小型液体推进级(CLPS)”的四级型号,主要用于微小卫星发射任务,该型号于2019年1月完成首次发射,成功发射RAPIS-1卫星并搭载6颗微小卫星,是艾普西龙火箭的第四次发射任务。火箭采用H-2A火箭的SRB-A3固体捆绑助推器作为第一级,第二、第三级由M-5火箭的固体发动机改进而来,第四级CLPS为液体推进级,可提升轨道注入精度,具备低成本、自动化检测等特点。

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运载参数和应用场景

艾普西龙CLPS运载火箭(EPSILON_CLPS)是日本在艾普西龙基础型固体火箭上加装小型液体推进级(CLPS)衍生的四级运载火箭,由石川岛播磨重工(IHI)航空宇宙事业本部牵头,联合NEC、三菱重工共同研制,核心定位为小载荷专属发射工具,填补了日本中型固体火箭在高精度轨道投送能力上的空白。其核心运载参数如下:

参数项 具体指标
火箭全长 24.4 m
起飞重量 91.0 t
芯级最大直径 2.6 m
500公里太阳同步轨道运载能力 450 kg
近地轨道运载能力 700 kg
级数 四级(三级固体+一级液体推进级)
发射准备周期 起竖后≤7天
单发发射成本 约3800万美元

该火箭的运载能力决定了其主要面向小卫星发射市场,核心应用场景覆盖三个领域:一是民用科研载荷发射,可承载地球观测卫星、空间科学试验卫星等,例如太阳同步轨道上的环境监测卫星、气象观测卫星,此类载荷通常重量在300-500公斤区间,恰好匹配其运力范围,且固体火箭的快速响应特性可满足应急观测任务的发射需求;二是商业微小卫星组网,支持单颗中型小卫星发射或多颗立方星拼单发射,可降低小型星座的部署成本,适配日本国内ASNARO系列小卫星平台的发射需求,也可承接国际商业小卫星发射订单;三是快速响应空间任务,由于其发射准备周期短,可在战时或紧急状态下快速补网发射军用侦察卫星、通信卫星,替代受损的空间资产,也可搭载技术验证载荷开展天基技术试验。

技术特点

艾普西龙CLPS火箭的技术定位并非追求极致运力,而是在固体火箭可靠性基础上,重点提升智能化水平、降低发射成本、优化轨道投送精度,其核心技术特点既继承了日本成熟的固体火箭技术积累,也融入了多项创新设计:

技术分类 具体特点
动力系统 第一级采用H-2A火箭成熟的SRB-A3固体捆绑助推器改进而来,推力稳定可靠性高;第二、三级由退役M-5固体火箭的发动机优化改进,装药比达0.91,能量效率优于同类固体火箭;第四级CLPS液体推进级采用肼类燃料,可多次点火,能够实现轨道精准调整和多星部署,填补了固体火箭末段轨道调整能力不足的短板。
智能化设计 创新性引入人工智能自主检测系统,火箭可自主完成箭上设备的全流程检查,替代传统人工逐项核验流程,地面操作团队仅需一台电脑即可完成发射控制,大幅减少了地面保障人力需求,也缩短了发射准备周期。
成本控制设计 大量复用H-2A、M-5火箭的成熟技术和供应链,减少全新研发投入;简化地面发射设施需求,无需大型低温加注配套设施,发射场保障成本较同级别液体火箭降低40%以上。
轨道精度优势 液体末级的加入使得太阳同步轨道入轨精度偏差小于10公里,姿态控制精度优于0.1度,可满足高分辨率观测卫星对轨道参数的严格要求。
机动发射潜力 全固体箭体无需燃料加注流程,理论上具备陆地机动发射的改造空间,进一步提升快速响应能力。

不过该火箭也存在明显的技术局限性:一是固体发动机比冲较低,相比同起飞重量的液体火箭运力偏小,91吨的起飞重量仅能投送450公斤载荷至太阳同步轨道,运力效率低于国际主流小型固体火箭;二是CLPS液体推进级采用有毒的肼类燃料,加注和回收流程复杂,不符合当前环保推进剂的发展趋势;三是固体发动机一旦点火无法中途关机,发射中止风险高,对发射窗口的容错性较低。

发射历史和重要任务

截至2026年,艾普西龙CLPS基础型火箭总计完成1次发射任务,发射成功率100%,其后续改进型艾普西龙(2)CLPS也已完成多次发射,逐步验证了该构型的可靠性。其核心发射记录如下:

发射代码 发射时间 发射站点 搭载载荷 发射结果 任务意义
2013-049 2013年9月14日 内之浦宇宙空间观测所(KSCUT) SPRINT A空间科学卫星(国际编号2013-049A) 成功 艾普西龙CLPS构型的首次飞行试验,验证了四级火箭构型的可行性,成功将卫星送入预定轨道,标志着日本掌握了固体火箭加液体末级的高精度轨道投送技术。

首次发射搭载的SPRINT A卫星是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)研制的技术验证卫星,主要开展新型空间探测设备的在轨测试,验证小卫星平台的可靠性,为后续ASNARO系列卫星的技术路线提供了数据支撑。

2018年1月18日,改进型艾普西龙(2)CLPS火箭完成首次发射,将ASNARO-2雷达遥感卫星送入505公里太阳同步轨道,该卫星搭载X波段合成孔径雷达,可实现全天时、全天候对地观测,分辨率最高达1米,具备民用灾害监测和军用侦察的双重用途。2019年1月,艾普西龙(2)CLPS火箭再次发射,成功将RAPIS-1技术验证卫星及6颗微小卫星送入轨道,验证了该火箭的多星部署能力,也创下了艾普西龙系列火箭单次发射载荷数量的纪录。

作为日本固体火箭技术的代表性产品,艾普西龙CLPS系列火箭既承担了日本民用航天小载荷发射的核心任务,也为其快速响应空间能力建设提供了技术支撑,后续该系列火箭还将继续迭代优化,进一步提升运力和发射效率,参与国际小卫星发射市场的竞争。

Reference Sources: 手机网易网 维普期刊 哔哩哔哩 新浪军事
Cover Image
艾普西龙CLPS运载火箭
Model Evolution
Predecessor M-5固体火箭
Current 艾普西龙CLPS运载火箭