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卫星运载器运载火箭

(2020-07-23 01:05:35) 百科综合
卫星运载器运载火箭

卫星运载器运载火箭

印度的运载火箭称为卫星运载器(SLV)系列,分为四代。第一代的卫星运载器于1973年开始研製;第二代运载火箭称为加大型卫星运载器(ASLV),是由卫星运载器3改进而来的;极轨卫星运载器是印度的第三代运载火箭。同前面两种型号相比,它的尺寸和运载能力都有了大幅度的提高;第四代运载火箭称为静地卫星运载器旨在使印度具备静地轨道卫星发射能力。

基本介绍

  • 中文名:卫星运载器运载火箭
  • 外文名:Satellite launch vehicle
  • 研製国家:印度
  • 第一代:卫星运载器
  • 第二代:加大型卫星运载器
  • 第三代:极轨卫星运载器
  • 第四代:静地卫星运载器

背景

印度国家航天计画的两个主要目标一是要建立起独立的遥感和通信卫星体系,二是要实现卫星发射的自主。在这一指导思想下,印度空间研究组织于70年代初开始实施运载火箭计画。80年代后期,印度将约3亿美元航天预算中的近40%用于运载火箭的研製。1995一1996财年3. 3亿美元航天预算中,两种新型运载火箭的研製费用更是占了71.500,达2. 36亿美元,说明了印度对发展航天运载能力的重视。

第一代卫星运载器

印度的运载火箭称为卫星运载器(SLV)系列,分为四代。第一代的卫星运载器于1973年开始研製,利用了印度亚轨道探空火箭的研製成果。该火箭是为了发射重40公斤上下的罗希尼系列卫星而研製的,分四级,高22. 7米,直径1米,採用固体推进剂,有效载荷整流罩直径为0. 8米。它于1979年8月10日进行了首次发射,共发射了4次,其中首次和第三次发射都以失败而告终。首次试射失败的原因是第二级的制导系统出现故障,从而使火箭及有效载荷坠入印度洋中。1980年7月进行的第二次试射成功地将罗希尼1(重35公斤,用于监测火箭发射过程中的工作情况)送入轨道。1981年5月进行的第三次发射因第三、四级级间分离间题导致卫星进入错误轨道,所发射的卫星只在轨停留了9天,远远没有达到原定的停留约90天的要求。第四次发射于1983年4月17日进行,并成功地将罗希尼3遥感卫星(重41. 5公斤)送入轨道。

加大型卫星运载器

第二代运载火箭称为加大型卫星运载器(ASLV),是由卫星运载器3改进而来的,用于向低地轨道发射重约150公斤的加大型罗希尼系列卫星((SROSS)。该火箭使用卫星运载器3的芯级,并有所改进,另外捆绑了两台助推器。捆绑助推器所用的发动机与芯级第一级的相同。芯级第一级在捆绑助推器燃烧结束后再点火工作,所以这种火箭实际上是一种五级固体运载火箭。它于1987年3月和1988年7月进行了头两次试射,但都失败了。首次失败的原因是助推器燃烧结束后第一级发动机未能点火工作,并被归结为是由点火器随机故障引起的。第二次失败则是由助推器过早关机和控制增益不足引起的。1992年5月进行的第三次发射虽然将SROSS-C卫星送入了轨道,但因芯级第四级起旋不充分,卫星的近地点没有达到预定高度。
1994年5月4日,加大型卫星运载器进行了第四次发射,并首次取得了完全成功,将SROSS-C 2卫星送入433 X 922公里、倾角46度的轨道。它的研製成本为2. 3亿卢比,前两枚火箭的单位成本为6500万卢比,第三和第四枚的成本各为9000万卢比。
加大型卫星运载器全长23. 6米,芯级直径仍为1米,整流罩直径增加到1米,高3米。火箭总重为41吨。它的两台助推器和第一级所用的发动机都是从卫星运载器3的第一级发动机改进而来的,助推器喷管与箭体纵轴呈9度倾斜安装。

极轨卫星运载器

极轨卫星运载器是印度的第三代运载火箭。同前面两种型号相比,它的尺寸和运载能力都有了大幅度的提高,低地轨道运载能力达3000公斤,太阳同步轨道能力为1000公斤,静地转移轨道能力为450公斤。它将用于向太阳同步极轨道发射重1吨的印度遥感卫星(IRS)系列。它的研製成功使印度向套用卫星的自主发射迈出了重要的一步,为研製静地转移轨道运载能力为2500公斤的静地卫星运载器(GSLV)奠定了基础。这种火箭的研製成本(含两次试射及地面设施建造费用)为41. 55亿卢比,单位成本为4. 5亿卢比。
极轨卫星运载器的动力装置与加大型卫星运载器有很大的不同,首次在第二和第四级上採用了液体推进系统,并在新研製的大型固体第一级周围捆绑了6台与加大型卫星运载器的捆绑助推器相近的助推器。6台助推器有两台在发射台上点火,另4台30秒后在空中点火,分离时间分别为起飞后73和90秒。有一台发射台点火和一台空中点火的助推器带有二次喷射推力向量控制装置,以增强滚动控制。

静地卫星运载器

第四代运载火箭,即静地卫星运载器能把2. 5吨重的印度卫星送入静地轨道,整流罩直径为3. 6米。
GSLV项目是1990年启动的,旨在使印度具备静地轨道卫星发射能力。在此之前,印度的大型卫星均由前苏联火箭发射。GSLV系列为捆绑4台助推器的三级运载火箭,全长49米,起飞重量415吨,低地轨道运载能力约5吨,静地转移轨道运载能力约2.2吨。该系列採用了印“极轨卫星运载器”(PSLV)所用的S125/5139端经基聚丁二烯(HTTB)固体发动机和“维卡斯”液体发动机。第一级採用S125/S139固体发动机。第二级和4台捆绑助推器均採用“维卡斯”液体发动机,燃料为四氧化二氮/偏二甲脐。第三级为氢氧低温上面级,其中GSLV-1型的低温上面级根据1991年签署的一项协定由俄罗斯提供,而GSLV-2型则改用印度自己研製的低温上面级。印度最初曾试图从俄方购买低温上面级製造技术,但迫于美国压力,俄方未同意提供这方面的技术。在这种情况下,印空间研究组织决定自行研製供GSLV火箭使用的低温发动机。始于1993年的这项发动机研製工作在该组织下属的液体推进系统中心进行,耗资33.6亿卢比(5400万美元)。
受运载能力等因素限制,印度大一些的静地轨道卫星近年来基本依赖欧洲的阿里安5火箭来发射。该国的“极轨卫星运载器”(PSLV)自1993年以来已发射过24次,成功22次,其中只有首次发射失败,第4次发射部分失败。但PSLV的运载能力基本上只限于发射低轨道卫星,虽然也曾发射过静地转移轨道卫星和月球探测器,但高轨道运载能力偏低。
GSLV在此前的7次发射中表现不佳,成绩为2次成功、3次失败和2次部分失败。首次研製性飞行(GSLV-D1)于2001年4月进行,携带的是“静地星”1卫星,但因上面级过早关机而未能将卫星送入正确轨道,属部分失败。2003年5月的第二次研製性飞行(GSLV-D2 )成功地将“静地星”2送入轨道。在2004年9月的首次实用飞行(GSLV-FO1)中,它又成功发射了印首颗教学专用卫星“教学星”(“静地星”3)。但2006年7月的第二次实用飞行( GSLV-F02)因一台捆绑助推器出故障而未能将“印星”4C送入轨道,以失败告终。2007年9月,它在第三次实用飞行(GSLV-F04 )中发射了“印星”4C的替换星“印星”4CR,但因上面级性能不足而将卫星送入一条偏低的轨道,属部分失败。不过,“印星”4CR随后利用星上燃料得到了成功抢救,只是损失了几年的工作寿命。2010年,GSLV火箭又进行了两次发射,但均以失败告终。4月份的发射是GSLV-2型火箭的首飞,属研製性飞行(GSLV-D3 ),携带的是“静地星”4(“卫生星”),失败原因是国产上面级未能持续点火工作。12月份的发射为第4次实用飞行( GSLV-F06 ),採用俄制上面级,携带的是“静地星”SP,失败原因是火箭在第一级飞行过程中失控,后被自毁。

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