地球同步卫星运载火箭3型号

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GSLV - Mk III (LVM3)[1][2]
GSLV MkIII.JPG
地球同步衛星運載火箭3型號(D1)
用途不可重複使用的中型運載火箭
制造商印度空间研究组织
制造国家 印度
外型及质量参数
高度43.43米(142.5英尺)[1]
直径4.0米(13.1英尺)
质量640,000公斤(1,410,000磅)[1]
级数3
酬載量
近地軌道有效载荷
质量10,000公斤(22,000磅)[3]
近地軌道(600km)有效载荷
质量8,000公斤(18,000磅)[1]
地球同步轉移軌道(GTO)有效载荷
质量4,000公斤(8,800磅)-5,000公斤(11,000磅)[4]
发射历史
现状發射測試[5]
发射场 印度安得拉邦
萨迪什·达万航天中心第二發射台英语Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad
总发射次数4
成功次数4
失败次数0
首次发射2014年12月18日 (亞軌道)
2017年6月5日 (全太空軌道)
末次发射2019年7月22日
輔助 – S-200
高度25米(82英尺)[1]
直径3.2米(10英尺)[1]
空重31,000公斤(68,000磅)[1]
总重236,000公斤(520,000磅)[1]
发动机2 固態火箭發動機
单发推力5,150 kN(525 tf) 每个[6][7][8]
比冲227 (海平面)
274.5 (真空)[6]
推进时间128 s[7]
燃料端羥基聚丁二烯(Hydroxyl-terminated polybutadiene,HTPB)[1]
核心 – L-110
高度21米(69英尺)[1]
直径4.0米(13.1英尺)[1]
空重10,600公斤(23,400磅)[1]
总重120,600公斤(265,900磅)[1]
发动机2 Vikas英语Vikas (rocket engine)
单发推力799 kN(81.5 tf)[9][10]
比冲281 s[9]
推进时间203 s[10]
燃料偏二甲肼/N2O4[11]
上面級 – C-25
高度13.5米(44英尺)[1]
直径4.0米(13.1英尺)[1]
空重3,300公斤(7,300磅)[1]
总重31,300公斤(69,000磅)[1]
发动机1 CE-20
单发推力186 kN(19.0 tf)[12]
比冲443 s
推进时间643 s
燃料液氧/液氫

地球同步衛星運載火箭3型號(英語:Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mk III印地語भूस्थिर उपग्रह प्रक्षेपण यान एमके-३簡稱GSLV III,為印度空间研究组织所研發的火箭,主要目的為發射地球靜止軌道衛星及發展印度载人航天,該火箭第三級為印度研發的低溫火箭引擎,且酬載量較原先的地球同步衛星運載火箭為大。火箭起飞总重量630吨,近地運載力跨過10公噸門檻。

火箭点火发射后,两台固体火箭将产生峰值推力2x500吨。点火后114秒时,固体火箭推力下降导致加速度下降,这将启动L110常温液体火箭点火。然后固体火箭与液体火箭共同运行14秒钟后固体火箭关机,第140秒固体火箭抛离。液体火箭继续推进至第313秒时也被抛离。上面级推动载荷入轨,上面级低温火箭发动机于2015-2017年完成研制。

固体段发动机S200是目前世界上第三大的固体火箭发动机。仅次于美国航天飞机RSRM固体助推器与阿里安公司的P230固体助推器。

改進和升級[编辑]

重新設計[编辑]

GSLV Mk III in Flight X configuration

在GSLV Mk III進行亞軌道測試飛行之後,對火箭各部份進行了改進以提高性能。助推器前端段的推進劑顆粒幾何形狀從10瓣的縫隙構造更改為13瓣的星形構造,推進劑的裝載量減少到205噸(452,000磅),以提高跨音速飛行的性能。有效載荷整流罩被修改為半球形,S200助推器鼻錐被傾斜以改善空氣動力學性能。亦重新設計了C25低溫級的箱間結構以提高密度。 [13]

升級版[编辑]

有一项計劃是將GSLV Mk III的芯一级(L110平台)替換為由SCE-200提供動力的新型平台[14],亦計劃增加採用液氫液氧為推進劑的芯二級的推進劑裝載量,從25噸(55,000磅)增加到30噸(66,000磅)[15]。這可以將運送有效載荷至GTO的質量,由目前的4公噸(8,800磅)提升到6.2公噸(約13,640磅)。[16] [17]SCE-200使用煤油代替目前使用的UDMH作為燃料,每台可以產生約200噸的推力。有一個可能方案是使用四個SCE-200發動機並聯在一個芯級上,這樣的火箭無需使用固體火箭助推器,也可以向GTO輸送多達10噸(22,000磅)的載荷。[18]升級版GSLV Mk III的首飛預計在2020年12月進行,但採用SCE-200動力版本暫不會用於ISRO軌道飛行器的載人飛行任務。[19]

九月2019年有一份引述S. Somanath(VSSC主任)的報告,SCE-200半低溫發動機準備開始測試。據報導,這種半低溫發動機基於烏克蘭的RD-810[20]根據2005年印度和烏克蘭之間和平利用外層空間合作的框架協議,烏克蘭將測試印度版發動機的組件,預計在成功完成ISRO軌道飛行器的計劃後才能實用化。GSLV Mk III的升級版計劃在2022年之前問世。[21]

全球現役大型运载火箭性能比较[编辑]

現役大型运载火箭性能比较(截至2021年5月)
国家 型号 运载能力(吨) 起飞重量(吨) 发射价格(万美元) 运载系数(%) 成本/载荷(万美元/吨) 发射成功率 发射总数
近地轨道 同步转移轨道 近地轨道 同步转移轨道
 美國 猎鹰重型运载火箭(不回收) 63.8[22] 26.7[22] 1420[22] 15000[23] 4.49 1.88 235 100% 3
 美國 猎鹰重型运载火箭(回收) 大于28[24] 8-16[註 1][24] 1420[22] 9000[24] 1.97 0.56/1.12 321 100% 3
 美國 三角洲4號重型運載火箭 28.79[25] 14.22[26] 733.4 35000[25] 3.93 1.94 1216 92.31% 13
 中国 长征五号运载火箭 N/A[27] 14.5[28] 854.5[27] 10000 N/A 1.67 313 80% 5
 中国 长征五号B运载火箭 25[27] N/A 837.5[27] 2.98 N/A 100% 2
 俄羅斯 安加拉A5運載火箭 24.5[29] 5.4/7.5[29] 790 10000[30][31] 3.10 0.68/0.95 408 100% 2
 俄羅斯 质子M型运载火箭 23[32] 6.92[32] 705 6500[33] 3.26 0.98 283 90.09% 111
 美國 獵鷹9號運載火箭FT(不回收) 22.8[24] 8.3[24] 549[24] 6200[24] 4.15 1.51 263 100% 99
 歐洲 亞利安5號ECA 20 10.865 777 17800 2.57 1.40 890 97.37% 76
 美國 擎天神5號運載火箭(551型) 18.814 8.9 568.59 15300 3.31 1.57 746 100% 11
 美國 獵鷹9號運載火箭FT(回收) 15.6[24] 5.5[24] 549[24] 5000[24] 3.06 1.00 297 100% 99
 日本 H-IIB运载火箭 19 8 531 11250 3.58 1.51 678 100% 9
 中国 長征七號甲運載火箭 19 7.8 573 3.32 1.36 50% 2
 日本 H-IIA运载火箭(204型) 15 6 445 9000 3.37 1.35 600 100% 4
 中国 长征七号运载火箭 14 N/A 593 2.36 N/A 100% 3
 中国 长征三号乙运载火箭 11.5[34] 5.5[34] 458.97 4000 2.51 1.20 348 94.67% 75
 印度 地球同步卫星运载火箭3型号 10[35] 4 640 5100[36] 1.56 0.62 640 100% 4

[24]

發射排程[编辑]

編號 發射時間 (UTC) 型號 發射台 酬載衛星 酬載重量 結果 備註
X1 2014年12月18日
04:00[37]
MGSLV-III 第二發射台英语Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad 乘员舱重返大气层试验英语Crew Module Atmospheric Re-entry Experiment (CARE) 3,775 kg[1] 成功 次軌道酬載測試[38][39][40]
本次測試所搭載之上面級发动机C-25並無功能,僅模擬其重量分布[41][42]

LVM3於12月18日發射成功,在運載火箭及CARE模組均符合任務預期參數[2]

D1 2017年6月5日 Mk III 第二發射台英语Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad GSAT-19 3,136 kg[42] 成功 为发射新一代GSAT重约3.5吨。[43][42][44]
将有全功能低温级。[42]
D2 2018年11月14日 Mk III 第二發射台英语Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad GSAT-29 3,423 kg 成功
M1 2019年7月22日 Mk.III 第二發射台英语Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad 月船二號 3,877 kg 成功

註釋[编辑]

  1. ^ 视回收助推器数量可变

參考文獻[编辑]

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 LVM3. [21 December 2014]. (原始内容存档于2014-12-25). 
  2. ^ 2.0 2.1 ISRO successfully launches GSLV Mark-III, India's largest rocket页面存档备份,存于互联网档案馆) The Hindu 18 December 2014
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  4. ^ The GSLV-III. Indian Space Research Organisation. 2009-12-07 [2012-11-23]. (原始内容存档于2012-11-25). 
  5. ^ GSLV Mark-III launch rehearsal to begin tonight. Science and Technology Section. The Times of India. 14 December 2014 [15 December 2014]. (原始内容存档于2014-12-16). 
  6. ^ 6.0 6.1 ISRO Press Release: S200 First Static Test (S-200-ST-01) (PDF). [2014-12-20]. (原始内容 (PDF)存档于2013-03-11). 
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類似的火箭[编辑]

参看[编辑]