Основной целью создания H3 является дальнейшее снижение стоимости запуска и обслуживания японских ракет-носителей и увеличение частоты запусков, чтобы иметь возможность конкурировать на мировом рынке коммерческих запусков[2]. Заявлены намерения вдвое снизить стоимость запуска по сравнению с H-IIA. Ракета будет иметь несколько конфигураций для покрытия широкого спектра орбит и размеров полезной нагрузки[3][4].
Ожидается, что базовая версия H3 без твердотопливных ускорителей (H3-30S) сможет доставить до 4 т на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км, со стоимостью запуска порядка 5 млрд иен (~45 млн долларов США)[5]. Максимальная конфигурация ракеты-носителя (H3-24L) позволит выводить спутники массой более 6,5 т на геопереходную орбиту[6].
Первая попытка запуска H3 в кофигурации 22S (с двумя твердотопливными ускорителями) со спутником ДЗЗ ALOS-3 состоялась 17 февраля 2023 года и была прервана после зажигания двигателей первой ступени из-за отказа боковых ускорителей. Вторая попытка состоялась 7 марта 2023 года, однако была неудачной: ракета ушла со старта, но двигатель второй ступени не включился, и была подана команда на самоуничтожение ракеты[8].
В зависимости от варианта конфигурации на первую ступень может быть дополнительно установлено до 4 твердотопливных ускорителей SRB-3. Это следующее поколение ускорителя SRB-A[англ.], который используется на ракетах H-IIA и H-IIB, а также в качестве первой ступени ракеты-носителя «Эпсилон». Основные отличия[7]:
вместо подвижного сопла, установленного на предыдущей версии ускорителя и позволяющего управлять вектором тяги, на SRB-3 используется фиксированное сопло, что упрощает строение двигателя и снижает его стоимость.
Система крепления и отстыковки ускорителя существенно упрощена, так что повышается надёжность отделения от первой ступени. Используются 3 точки фиксации вместо 6, больше не будут использоваться диагональные стойки крепления, которые механически отводили ускоритель в сторону от первой ступени после отстыковки, вместо них применён пиротехнический механизм отталкивания.
Высота ускорителя составит 14,6 м, диаметр — 2,5 м, масса топлива — 66,8 т[7].
Тяга одного двигателя будет составлять 1221 кН на уровне моря и 1472 кН в вакууме, удельный импульс — 425 с. Двигатель будет иметь возможность дросселировать тягу в диапазоне от 100 до 63 %[7].
Вторая ступень
На увеличенной в диаметре до 5,2 м второй ступени, также использующей в качестве топлива жидкий водород и жидкий кислород, будет установлен один жидкостный ракетный двигатель LE-5B-3, модификация двигателя LE-5[англ.] вторых ступеней действующих носителей H-IIA и H-IIB[10].
Тяга двигателя составит 137 кН, удельный импульс — 448 с[7].
Основное полётное оборудование и авионика H3 будут теми же, что используются на ракете-носителе «Эпсилон», позволяя снизить стоимость её запуска[9].
Головной обтекатель
Для полезной нагрузки разных размеров могут быть предложены короткий (S, англ.short) или длинный (L, англ.long) головные обтекатели с внешним диаметром 5,2 м и доступным внутренним диаметром 4,6 м[7].
Варианты конфигурации
Версия ракеты-носителя будет обозначается тремя символами: 2 цифры и 1 буква[7].
Первая цифра обозначает количество двигателей, установленных на первой ступени и может быть 2 или 3.
Вторая цифра обозначает количество установленных твердотопливных ускорителей и может быть 0, 2 или 4.
Буква обозначает тип головного обтекателя и может быть S или L.
Для примера: версия H3-24L имеет 2 двигателя на первой ступени, 4 твердотопливных ускорителя и длинный головной обтекатель, а базовая версия H3-30S — 3 двигателя на первой ступени, ни одного ускорителя и короткий обтекатель.
(СТ) — ракеты-носители сверхтяжёлого класса; * — в разработке; курсив — не эксплуатировались; полужирное начертание — эксплуатируются в настоящее время.