日本H-3-24S是日本H3运载火箭系列的构型之一，采用芯级2台LE-9氢氧发动机、4枚SRB-3固体助推器、短版整流罩配置，属于日本新一代大型运载火箭，用于替代H-IIA系列火箭，具备较高的地球同步转移轨道和地月转移轨道运载能力。
H-3-24S是H3火箭系列的构型，命名规则中第一位数字代表芯一级LE-9发动机数量（2台），第二位代表固体助推器数量（4枚），第三位代表整流罩规格（S为短版）；该构型芯级直径5.27米，助推器直径2.5米，一二级采用液氢液氧推进剂，助推器采用固体推进剂，地球同步转移轨道运力达7.9吨，地月转移轨道运力达6吨，目标是通过较低的发射成本参与商业发射市场竞争。
| 参数名称 | 参数数值 |
|---|---|
| 火箭全长 | 57.0 m |
| 起飞重量 | 574.0 t |
| 近地轨道（LEO）运载能力 | 约15 t |
| 地球同步转移轨道（GTO）运载能力 | 约6.5 t |
| 太阳同步轨道（SSO，500km）运载能力 | 约4 t |
| 整流罩直径 | 5.2 m |
| 构型 | 两级半，捆绑2枚SRB-3固体助推器 |
| 发射成本 | 约4300万美元 |
H-3-24S作为H-3系列火箭的短整流罩构型，任务定位侧重兼顾中低轨道载荷运输需求，核心应用场景包括三类：一是国际空间站货运补给，其LEO运力恰好匹配HTV-X货运飞船6吨的最大载荷需求，可满足常态化的空间站物资输送、实验设备运输任务；二是中小型卫星组网发射，可单次搭载4-6颗1吨级低轨通信或遥感卫星，4吨级的SSO运力适配多数商业遥感卫星星座的部署需求，单公斤发射成本可低至约1万美元，在商业发射市场具备较强竞争力；三是深空探测中小型载荷发射，其6.5吨的GTO运力可支持月球轨道探测器、金星探测器等中小型深空任务的发射需求。
| 系统分类 | 技术特点 | 性能指标 |
|---|---|---|
| 芯一级动力 | LE-9开式膨胀循环氢氧发动机 | 单台真空推力147吨，热效率较传统燃气发生器循环提升12%，为目前全球推力最大的开式膨胀循环氢氧发动机 |
| 助推系统 | SRB-3固体助推器 | 单台推力227吨，采用HTPB复合燃料，推进剂浇筑工艺自动化率达90%，生产周期较上代SRB-A缩短40% |
| 芯二级动力 | LE-5B-3燃气发生器循环氢氧发动机 | 具备多次点火能力，最长滑行时间可达7小时，支持复杂轨道部署需求 |
| 结构设计 | 模块化构型 | 芯级直径统一为5.2米，可根据任务需求选择0/2/4枚助推器、长短两种整流罩，构型调整周期不超过3个月 |
| 成本控制 | 民用元器件替代与3D打印工艺 | 发动机喷注器等核心部件采用3D打印制造，成本降低30%，全箭民用元器件占比达60%，总体成本较H-2A降低约50% |
| 发射保障 | 智能健康管理系统 | 发射前自动检测全箭关键参数，发射中止率低于1%，发射场周转时间最短48小时 |
H-3-24S的技术研发路径体现了日本航天兼顾可靠性与经济性的思路，LE-9发动机的膨胀循环技术路线避开了高压补燃循环的技术难点，在实现大推力的同时降低了系统复杂度；而大量民用元器件和自动化制造工艺的应用，使其发射成本接近SpaceX猎鹰9号的报价水平，打破了传统航天发射的成本壁垒。不过该技术路线也在早期试飞中暴露了可靠性风险，2023年H-3火箭首飞时曾因二级点火异常导致任务失败，后续通过改进二级发动机点火时序、升级热防护部件解决了相关问题。
| 发射序号 | 发射代码 | 发射时间 | 发射场 | 载荷 | 任务结果 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2025-241 | 2025年10月26日 | 日本种子岛宇宙中心（TNSTA） | HTV-X1货运飞船、TEN-KOH 2卫星 | 成功 | 为H-3-24S构型首次发射，2颗载荷全部成功入轨 |
此次发射是H-3系列火箭首次执行正式 operational 任务，搭载的HTV-X1是日本新一代货运飞船的首飞型号，作为前代“鹳”号货运飞船的升级款，其全长8米、直径4.4米，最大载荷能力达6吨，本次任务为国际空间站运送了食品、二氧化碳去除装置、舱外暴露实验平台等物资，飞船对接空间站后还开展了可展开轻量平面天线、下一代太空太阳能电池等技术验证，脱离空间站后还可在轨飞行最长18个月，具备作为临时空间实验平台的能力。同乘的TEN-KOH 2是一颗10kg级微纳卫星，配备VHF/UHF线性转发器和5GHz信标，搭载台湾成功大学开发的对地观测相机，主要面向业余无线电通信、微波频段通信技术演示、对地成像等实验任务，需要全球业余无线电爱好者协作接收其下行传输的图像数据。
此次发射的成功标志着H-3系列火箭正式进入实用阶段，作为日本航天未来10年的主力运载工具，H-3-24S后续将承担日本绝大多数中低轨道发射任务，包括每年2次的国际空间站货运补给、商业卫星组网发射以及部分深空探测任务，JAXA也计划将其推向国际商业发射市场，与猎鹰9号、长征七号等火箭竞争中型载荷发射订单。目前该构型仅完成1次发射，后续还将通过至少5次任务进一步验证可靠性，目标到2030年实现年发射10次的产能，逐步替代现役的H-2A和H-2B火箭。
