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地球同步卫星运载火箭3型号
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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。
地球同步衛星運載火箭3型號位於萨迪什·达万航天中心的發射台上 | |
| 用途 | 不可重複使用的中型運載火箭 |
|---|---|
| 制造者 | 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 | |
| 至近地軌道有效载荷 | |
| 质量 | 10,000公斤（22,000磅）[3] |
| 至近地軌道(600km)有效载荷 | |
| 质量 | 8,000公斤（18,000磅）[1] |
| 至地球同步轉移軌道（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·达万航天中心的第二發射台 |
| 总发射次数 | 7 |
| 成功次数 | 7 |
| 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) |
| 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 |
| 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 | 196.5 kN（20.04 tf）[12] |
| 比冲 | 434 s |
| 推进时间 | 643 s |
| 燃料 | 液氧/液氫 |
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至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
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]
发射记录 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[22] | MGSLV-III | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | 乘员舱重返大气层试验 (CARE) | 3,775 kg[1] | 成功 | 亚轨道酬載測試[23][24][25] 本次測試所搭載之上面級发动机C-25並無实际功能，僅模擬其重量分布[26][27] 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 | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | GSAT-19 | 3,136 kg[27] | 成功 | 为发射新一代GSAT重约3.5吨。[28][27][29] 将有全功能低温级。[27] |
| D2 | 2018年11月14日 | Mk III | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | GSAT-29 | 3,423 kg | 成功 | |
| M1 | 2019年7月22日 | Mk.III | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | 月船2號 | 3,877 kg | 成功 | 本型号火箭首次应用型发射。 |
| M2 | 2022年10月22日[30][31][32] | Mk.III | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | 36颗OneWeb卫星 | 5796 kg | 成功 | 第1次为OneWeb进行商业发射任务。[33][34] |
| M3 | 2023年3月26日[35][36] | Mk.III | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | 36颗OneWeb卫星 | 5805 kg | 成功 | 第2次为OneWeb进行商业发射任务。也是本型号火箭发射最重的负载。 |
| M4 | 2023年7月14日[37][38] | Mk.III | 萨迪什·达万航天中心第二发射台 | 月船3号 | 3895 kg | 成功 | 重复月船2号的任务。 |
註釋 编辑
參考文獻 编辑
- ^ 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 . [21 December 2014]. （原始内容存档于2014-12-25）.
- ^ 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
- ^ . IRSO. [2017-06-03]. （原始内容存档于2018-11-18）.
- ^ . Indian Space Research Organisation. 2009-12-07 [2012-11-23]. （原始内容存档于2012-11-25）.
- ^ GSLV Mark-III launch rehearsal to begin tonight. Science and Technology Section. The Times of India. 14 December 2014 [15 December 2014]. （原始内容于2014-12-16）.
- ^ 6.0 6.1 (PDF). [2014-12-20]. （原始内容 (PDF)存档于2013-03-11）.
- ^ 7.0 7.1 Isro successfully tests world's 3rd largest solid booster. dna. [4 October 2014]. （原始内容于2012-10-05）.
- ^ India to test world's third largest solid rocket booster. Science and Technology Section. The Hindu News Paper. 2009-12-07 [2009-12-07]. （原始内容于2015-12-30）.
- ^ 9.0 9.1 . Space Launch Report. [23 October 2014]. （原始内容存档于2019-07-14）.
- ^ 10.0 10.1 . IndianSpaceWeb. [15 October 2014]. （原始内容存档于2019-07-14）.
- ^ ISRO tests Vikas engine. The Hindu. [15 October 2014].
- ^ . Specifications of CE-20. Liquid Propulsion Systems Centre. 2009-03-13 [2009-08-29]. （原始内容存档于2018-01-18）.
- ^ Department of Space, Government of India. Outcome Budget 2016-17 (PDF). isro.gov.in. Department of Space, Government of India. [1 June 2017]. （原始内容 (PDF)于2016-11-26）.
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- ^ The ISRO Tender Notice With Fascinating New Details of Gaganyaan. [29 January 2019]. （原始内容于2019-08-03）.
- ^ ISRO developing heavy lift launch vehicles. The Hindu. 30 May 2015 [20 May 2018]. （原始内容于2018-02-12）.
- ^ ISRO developing heavy lift launch vehicles. nasaspaceflight.
- ^ Ukraine to test components of a powerful Indian rocket engine. russianspaceweb.com. [20 September 2019]. （原始内容于2020-11-07）.
- ^ Singh, Surendra. GSLV Mk III: Isro eyes kerosene to boost GSLV Mk III's lifting power to 6 trillion. The Times of India. 28 January 2019 [31 July 2019]. （原始内容于2020-12-10） （英语）.
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- ^ Episode 90 – An update on ISRO's activities with S Somanath and R Umamaheshwaran. AstrotalkUK. October 24, 2019 [October 30, 2019]. （原始内容于2020-11-15）.
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- ^ GSLV Mark III faces its first experimental flight （页面存档备份，存于互联网档案馆） The Hindu 4 December 2014
- ^ 27.0 27.1 27.2 27.3 GSLV Mark-III set for partial test flight （页面存档备份，存于互联网档案馆） The Hindu 2 November 2014
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- ^ Chandrayaan-3 | A flight to the moon. The Hindu. 2023-07-15 [2023-07-17]. ISSN 0971-751X. （原始内容于2023-07-17） （印度英语）.
類似的火箭 编辑
参看 编辑
- 中型運載火箭
- 地球同步衛星運載火箭
- ISRO軌道飛行器（ISRO Orbital Vehicle）
- 極軌衛星運載火箭（Polar Satellite Launch Vehicle）