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地球同步衛星運載火箭3型號

運載火箭3型號（英語：The Launch Vehicle Mark-3，印地語：भूस्थिर उपग्रह प्रक्षेपण यान संस्करण 3），簡稱LVM3，前稱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 3），簡稱GSLV III，為印度空間研究組織所研發的火箭，主要目的為發射地球靜止軌道衛星及發展印度載人航天，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。火箭起飛總重量630噸，近地運載力跨過10公噸門檻。

GSLV - Mk III (LVM3)[1][2]
地球同步衛星運載火箭3型號位於薩迪什·達萬航天中心的發射台上
用途不可重複使用的中型運載火箭
製造者印度空間研究組織
製造國家 印度
外型及質量參數
高度43.43米（142.5英尺）[1]
直徑4.0米（13.1英尺）
質量640,000公斤（1,410,000磅）[1]
節數3
酬載量
至近地軌道有效載荷
質量10,000公斤（22,000磅）[3]
至近地軌道(600km)有效載荷
質量8,000公斤（18,000磅）[1]
至地球同步轉移軌道（GTO）有效載荷
質量4,000公斤（8,800磅）-5,000公斤（11,000磅）[4]
發射歷史
現況發射測試[5]
發射場 印度安得拉邦
薩迪什·達萬航天中心的第二發射台（英語：Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad）
總發射次數7
成功次數7
失敗次數0
首次發射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]
直徑3.2米（10英尺）[1]
空重31,000公斤（68,000磅）[1]
總重236,000公斤（520,000磅）[1]
引擎2 固態火箭發動機
單引擎推力5,150 kN（525 tf） 每個[6][7][8]
比衝量227 (海平面)
274.5 (真空)[6]
推進時間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]
直徑4.0米（13.1英尺）[1]
空重10,600公斤（23,400磅）[1]
總重120,600公斤（265,900磅）[1]
引擎2 Vikas（英語：Vikas (rocket engine)）
單引擎推力799 kN（81.5 tf）[9][10]
比衝量281 s[9]
推進時間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]
直徑4.0米（13.1英尺）[1]
空重3,300公斤（7,300磅）[1]
總重31,300公斤（69,000磅）[1]
引擎1 CE-20
單引擎推力196.5 kN（20.04 tf）[12]
比衝量434 s
推進時間643 s
燃料液氧/液氫

火箭點火發射後，兩台固體火箭將產生峰值推力2x500噸。點火後114秒時，固體火箭推力下降導致加速度下降，這將啟動L110常溫液體火箭點火。然後固體火箭與液體火箭共同運行14秒鐘後固體火箭關機，第140秒固體火箭拋離。液體火箭繼續推進至第313秒時也被拋離。上面級推動載荷入軌，上面級低溫火箭發動機於2015至2017年完成研製。

固體段發動機S200是目前世界上第三大的固體火箭發動機。僅次於美國穿梭機RSRM固體助推器與阿里安公司的P230固體助推器。

改進和升級

重新設計

 
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

有一項計劃是將GSLV Mk III的芯一級(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]

發射記錄

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 薩迪什·達萬航天中心第二發射台（英語：Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad） 乘員艙重返大氣層試驗（英語：Crew Module Atmospheric Re-entry Experiment） (CARE) 3,775 kg[1] 成功 亞軌道酬載測試[23][24][25]
本次測試所搭載之上面級發動機C-25並無實際功能，僅模擬其重量分佈[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 薩迪什·達萬航天中心第二發射台 GSAT-19 3,136 kg[27] 成功 為發射新一代GSAT重約3.5噸。[28][27][29]
將有全功能低溫級。[27]
D2 2018年11月14日 Mk III 薩迪什·達萬航天中心第二發射台 GSAT-29 3,423 kg 成功
M1 2019年7月22日 Mk.III 薩迪什·達萬航天中心第二發射台 月船2號 3,877 kg 成功 本型號火箭首次應用型發射。
M2 2022年10月22日[30][31][32] Mk.III 薩迪什·達萬航天中心第二發射台 36顆OneWeb衛星 5796 kg 成功 第1次為OneWeb進行商業發射任務。[33][34]
M3 2023年3月26日[35][36] Mk.III 薩迪什·達萬航天中心第二發射台 36顆OneWeb衛星 5805 kg 成功 第2次為OneWeb進行商業發射任務。也是本型號火箭發射最重的負載。
M4 2023年7月14日[37][38] Mk.III 薩迪什·達萬航天中心第二發射台 月船3號 3895 kg 成功 重複月船2號的任務。

註釋

參考文獻

  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]. （原始內容存檔於2014-12-25）. 
  2. ^ 2.0 2.1 ISRO successfully launches GSLV Mark-III, India's largest rocket （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） The Hindu 18 December 2014
  3. ^ GSLV Mark III-D1 / GSAT-19 Brochure. IRSO. [2017-06-03]. （原始內容存檔於2018-11-18）. 
  4. ^ The GSLV-III. Indian Space Research Organisation. 2009-12-07 [2012-11-23]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2014-12-16）. 
  6. ^ 6.0 6.1 ISRO Press Release: S200 First Static Test (S-200-ST-01) (PDF). [2014-12-20]. （原始內容 (PDF)存檔於2013-03-11）. 
  7. ^ 7.0 7.1 Isro successfully tests world's 3rd largest solid booster. dna. [4 October 2014]. （原始內容存檔於2012-10-05）. 
  8. ^ India to test world's third largest solid rocket booster. Science and Technology Section. The Hindu News Paper. 2009-12-07 [2009-12-07]. （原始內容存檔於2015-12-30）. 
  9. ^ 9.0 9.1 GSLV Mk3. Space Launch Report. [23 October 2014]. （原始內容存檔於2019-07-14）. 
  10. ^ 10.0 10.1 L110 test to follow S200. IndianSpaceWeb. [15 October 2014]. （原始內容存檔於2019-07-14）. 
  11. ^ ISRO tests Vikas engine. The Hindu. [15 October 2014]. 
  12. ^ LPSC Handouts at Aer India-2009. Specifications of CE-20. Liquid Propulsion Systems Centre. 2009-03-13 [2009-08-29]. （原始內容存檔於2018-01-18）. 
  13. ^ Department of Space, Government of India. Outcome Budget 2016-17 (PDF). isro.gov.in. Department of Space, Government of India. [1 June 2017]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-11-26）. 
  14. ^ Rajwi, Tiki. Semi-cryogenic Engine: ISRO Charting a Revised Plan. New Indian Express. 2 March 2015 [20 May 2018]. （原始內容存檔於2016-09-17）. 
  15. ^ The ISRO Tender Notice With Fascinating New Details of Gaganyaan. [29 January 2019]. （原始內容存檔於2019-08-03）. 
  16. ^ ISRO developing heavy lift launch vehicles. The Hindu. 30 May 2015 [20 May 2018]. （原始內容存檔於2018-02-12）. 
  17. ^ ISRO developing heavy lift launch vehicles. nasaspaceflight. 
  18. ^ Ukraine to test components of a powerful Indian rocket engine. russianspaceweb.com. [20 September 2019]. （原始內容存檔於2020-11-07）. 
  19. ^ 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]. （原始內容存檔於2020-12-10） （英語）. 
  20. ^ ISRO moves on, gears up to test semi-cryogenic engine in Ukraine. The Hindu. 19 September 2019 [20 September 2019]. （原始內容存檔於2020-12-09）. 
  21. ^ Episode 90 – An update on ISRO's activities with S Somanath and R Umamaheshwaran. AstrotalkUK. October 24, 2019 [October 30, 2019]. （原始內容存檔於2020-11-15）. 
  22. ^ GSLV Mk-III: ISRO successfully test flies its heaviest rocket. The Economic Times. New Delhi. 18 December 2014 [2014-12-18]. （原始內容存檔於2017-10-16）. 
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  26. ^ GSLV Mark III faces its first experimental flight （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） The Hindu 4 December 2014
  27. ^ 27.0 27.1 27.2 27.3 GSLV Mark-III set for partial test flight （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） The Hindu 2 November 2014
  28. ^ Anil Wanvari. India has 833 private TV channels. Indiantelevision.com. [4 October 2014]. （原始內容存檔於2014-10-11）. 
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類似的火箭

參看

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