印度最大运载火箭GSLV-MKIII,性能却输长三乙!靠它实现载人航天

印度版超级运载火箭来了!据印度太空研究组织(ISRO)网站消息,印度新型火箭GSLV Mk-III 搭载无人太空舱成功发射升空。随后,火箭与无人太空舱成功分离,经过短暂飞行后,安全降落在孟加拉湾海面。这个无人太空舱可容纳2至3名宇航员,将用于未来印度的载人航天项目。印度这枚火箭高42.4米,直径4.0米,起飞重量630吨!

印度媒体称GSLV-III是该国有史以来最大的运载火箭,号称目前世界现役四种重型火 箭之一。其中包括美国用于“阿波罗”载人登月的“土星五号,欧洲的'阿丽亚娜-5'型运载火箭和俄罗斯目前现役最大的运载火箭“质子号。位列世界第四。所以GSLV III火箭的首飞成功也令印度人津津乐道,印度的火箭终于比中国、日本的个头大了,不过这么大的火箭,其GTO(地球静止轨道)运载能力仅有4-5吨,比中国现役重400多吨的长征3B还略低...LEO10水平。今天我们就来聊聊三哥的超级火箭。

印度GSLV-MKIII 运载火箭

GSLV III火箭的4米直径芯一级使用两台并联的Vikas液体发动机,这是印度首次进行液体发动机并联的尝试,更是GSLV III火箭的重大技术突破。目前印度距离我国长征-3乙的四机并联距离相差很远。

液体火箭发动机并联说起来简单,但做起来非常困难,考验一个国家的工业能力。伊朗、朝鲜包括印度,之前虽然都说发射了卫星,但他们的液体火箭发动机都不是并联的,GSLV III是将印度火箭技术与伊朗、朝鲜区分开来的标志。

GSLV-MK III火箭,与大多数火箭不同的是,它的芯一级并非在地面点火,而是发射110秒后在高空点火,由于S-200固体助推器从发射一直工作到130秒关机,第二级L-110开机。不过让人觉得奇葩的是,S-200固体助推器居然在第149秒才分离!也就说助推器工作结束后,沉重的钢制壳体还会被火箭携带飞行将近20秒,这会严重影响运载效率。总体来看,GSLV III火箭只能说是平庸!

火箭第三级如此,前两级差距也很大,S-200大型固体助推器的比冲远低于长征三号乙火箭第一级的YF-20液体发动机。印度火箭结构质量,比起长征火箭还一直存在偏高的问题。这些都严重影响了GSLV III火箭的运载效率。很多人都认为GSLV III火箭和美国的德尔塔III火箭类似,但德尔塔III火箭固体助推器熄火到分离只有4秒,而GSLV III火箭的两枚S-200固体助推器从关机到分离要19秒,火箭要携带50吨死重飞行那么久,也带来了巨大运力损失。相比之下,长征三号乙火箭不仅箭体结构轻,而且助推器比第一级分离早,设计简洁高效,总体效率自然要高得多。

GSLV-MKIII与长征三号乙性能指标

印度GSLV-MKIII前面说过它的性能参数,起飞质量600吨,GTO:4吨水平,LEO:10吨。这个运力水平目前来说,还不如前面提到的长征三号乙运载火箭(CZ-2B),长征三号乙运载火箭是我国的中型运载火箭,起飞质量420吨,打GTO轨道,其GTO能达5.5吨水平,超过了GSLV-MKIII,两型火箭货重比分别为:长征三号乙5.5/420=0.013,GSLV-MKIII4/600=0.006,货重比长征三号乙(CZ-2B)达1.3%,GSLV-MKIII为0.6%,长征三号乙货重比已经是GSLV-MKIII的两倍有余,这是中型运载火箭与他们重型运载火箭的比较,咱们中型型运载火箭已经胜了印度的重型运载火箭,换句话说拳击台上级别较轻的赢了级别大的。

长征三号乙(CZ-2B)与GSLV-MKIII性能指标

长征三号乙的接替者(长征七号甲)

长征三号乙运载火箭已经服役多年,我国为长征三号乙找好了接替者,长征七号甲运载火箭就是未来接替长三乙的,我国长征七号甲运载火箭在2020年首飞失利后,于去年成功进行了它的第二次发射。长征7号甲是目前我国火箭中最高的,高度超过60米,地球同步转移轨道(GTO)能力达到了7吨量级。老一代的运载火箭里最强GTO能力为5.5吨,新一代长征五号运载火箭里GTO能力最强为14吨(长征五号),新旧火箭的GTO能力出现断层,长征七号甲的出现弥补了这一空缺,让我们卫星发射吨位选择空间更大。

长征七号甲运载火箭是中国新一代运载火箭,其起飞推力达700吨,四个助推器分别安装了四台YF-100煤油发动机,芯一级两台YF-100发动机,总推力达700吨,GTO:7吨,LEO:13吨。

长三乙的接替者—长征七号甲(CZ-7A)

印度运载火箭发展

目前印度运载火箭已经发展了多个型号,运力水平有限,近地轨道运力LEO只能在10吨以下水平,咱们国家近地轨道运力LEO已经可以打到20吨以上(长征五号B),GTO印度这个最大运载火箭也只能打4吨水平,长征五号GTO已经可以打14吨了,所以说中国运载火箭技术方面领先印度不少,而且我们空间站已经完成建造,印度也有空间站和载人航天不给全部在设想中或者图纸上(PPT),PPT也是印度最擅长的。

印度运载火箭GSLV MKIII、GSLV-MKI 、GSLV-MKII、PSLV这些火箭是印度发射卫星的主要运载火箭,虽然运力水平低,但是他们火箭发射成本不高,还得到了一部分国际商业发射订单。

印度运载火箭图谱

如果要说GSLV III火箭优势的话,那就只能说说它的5米直径复合材料整流罩了。它的整流罩长度约11米、直径5米,可以容纳大型通信卫星。但是由于它的同步转移轨道运力仅有5吨,但现在大型通信卫星的重量都在8吨以上,目前的GSLV III火箭虽然号称重型运载火箭,其实名不副实。靠它实现载人航天估计很困难,载人火箭可靠度是需要很高的 不是随便就能拉来用。印度运载火箭发展任重道远,其火箭发动机技术不达标,高性能液体发动机与中国差距明显。不过印度在航天邻域投入还是很积极的,未来发展情况拭目以待吧。

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页面更新:2024-04-22

标签:运载火箭   印度   助推器   运力   固体   轨道   发动机   液体   火箭   性能   水平

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