印度火箭重量不如中國 印度LVM3火箭成功發射但它被指運力不足

原標題:印度火箭重量不如 印度LVM3火箭成功發射但它被指運力不足

印度火箭重量不如 印度LVM3火箭成功發射但它被指運力不足

據外媒稱，印度成功發射迄今為止威力最大的國產火箭，是印度太空計劃的又一個里程碑。

據《印度時報》網站6月5日報道，印度迄今為止威力最大的國產火箭於5日下午成功發射升空，這是印度太空計劃的又一個里程碑事件。印度總理莫迪稱，這一成就值得驕傲。

另據法新社新德里6月5日報道，印度迄今為止威力最大的國產火箭於今天發射，這是該國本土太空計劃的又一個里程碑。印度希望有朝一日能夠將本國宇航員送上太空。

按照計劃，這枚43米長的火箭要在5日下午5點半以前從印度南部島嶼斯里赫里戈達島發射升空，這是印度空間研究組織用來發射衛星的兩個地點之一。

這種最新型號的火箭據說配備了印度多年來研發的大功率發動機。太空計劃的負責人希望該技術能夠降低對歐洲火箭發動機的依賴，過去印度發射的一些航天器使用的都是歐洲發動機。

這枚第三代地球同步衛星運載火箭將攜帶一顆重量超過3噸的衛星，將其送入地球上空的高位軌道，這是印度取得的一個具有歷史意義的成績。

印度國防分析研究所的阿賈伊·萊勒說：「發射一枚國產重型火箭是印度太空技術領域的重要時刻。」

他說：「通信衛星很沉，我們過去能夠將兩噸重的貨物送上太空。這次對於印度來說是一下子增加了一倍的重量。」

成功發射640噸重的火箭將為印度空間研究組織的科研人員贏得又一項榮譽。

報道稱，這一成就將讓印度成為太空探索領域一個可靠的低成本選擇，它公布的7300萬美元的造價遠遠低於美國國家航空航天局「火星大氣與揮發物演化任務」計劃6.71億美元的耗資規模。

印度空間研究組織目前還在考慮木星和金星探測計劃。

印度正在爭奪發展迅猛的商用衛星領域更大的市場份額。今年2月，印度用一枚火箭將104顆衛星送入軌道，超過了俄羅斯2014年6月在一次發射活動中將39顆衛星送入太空的紀錄。

當時火箭裝載的主要貨物是一顆714千克的地球觀測衛星，不過它還裝載了103顆「納米衛星」，幾乎全部來自其他國家。

雖然印度近年來成功發射了一些輕型衛星，不過據印度空間研究組織說，最新的這枚火箭可以將重達4噸的大型貨物送入高位軌道，是之前火箭有效載荷的兩倍。

該組織在2014年12月對這種火箭尚未研發到位的版本進行了測試，當時低溫發動機仍處於測試階段。它攜帶著一個沒有載人的宇航員太空艙，在火箭升空20分鐘后，太空艙與火箭分離，落入位於印度東海岸的孟加拉灣。

印度研製的太空艙能夠容納3名宇航員，不過印度空間研究組織說，這一太空計劃要達到將宇航員送入太空的程度，至少還需要7年時間。

讓印度歡呼的國產「大火箭」：進步大但落後國際水平

6月5日，印度使用GSLV- MK III火箭將一顆通信衛星送入預定軌道。這是印度航天夢寐以求的「大火箭」首次進行軌道發射，其發射成功將讓印度航天運載能力上到一個新的台階，是印度躋身國際航天發射主流水平的標誌。

被寄予厚望的印度大火箭

GSLV- MK III又稱LVM3火箭，從印度空間研究組織(ISRO)專門為它取的新名字可以看出，印度航天非常重視該火箭的研製。LVM3火箭雖然還在GSLV火箭家族中，但實際上是完全不同的運載火箭。

LVM3火箭高43.43米，芯級直徑4米，整流罩直徑5米，採用液體芯一級加大推力固體助推器，再外加氫氧上面級的構型設計，總體構型類似美國的大力神-IIIE火箭。LVM3的芯一級被稱為L110，意為大約裝載110噸液體推進劑，安裝了兩台並聯的Vikas液體火箭發動機。該火箭發動機綜合性能和長征火箭上的YF-20發動機相近，這是印度在運載火箭上首次嘗試和突破大推力液體發動機並聯技術。

LVM3火箭的S200固體助推器由GSLV- MK II等火箭的基礎上發展而來，S200表示固體推進劑裝藥量約200噸，單發最大推力可達500多噸，兩台S200固體助推器就可以讓LVM3火箭騰空而起。LVM3火箭的C25氫氧上面級是它最大的亮點，名為C25理論上加註25噸推進劑，根據最新數據加註量實際上是28噸。印度的C25氫氧上面級使用CE-20氫氧發動機，這種的燃氣發生器循環氫氧發動機推力20噸，真空比沖443秒，在上面級氫氧發動機中獨佔鰲頭，LVM3火箭性能尤其是運載能力能有大幅度提高，CE-20發動機居功甚偉。

LVM3火箭的同步轉移軌道運載能力為4噸，近地軌道運載能力為8噸。根據印度發布的發射簡報，LVM3火箭的第一次實用發射(D1)將發射一顆I-3K平台的通信衛星，衛星編號GSAT-19，重量3136千克。印度在以往，重量如此大的衛星只能求助於阿里安宇航公司搭載，隨著LVM3火箭的誕生，印度終於可以用國產火箭發射自製的全系列通信衛星。此外，LVM3火箭還可以增強印度競爭商業通信衛星發射的能力。

印度運載火箭技術進步明顯

LVM3火箭對印度來說是革命性的進步，首先體現在它的運載能力上。新型LVM3火箭同步轉移軌道運力可達4噸，而以前的GSLV MKII型火箭雖然幾經改進，但同步轉移軌道運載能力仍然只有2.5噸，這樣的運力不僅遠離商業通信衛星的主流重量，甚至無法發射印度自己研製的I-3K系列通信衛星都無能為力。

GSLV MK II火箭和PSLV火箭是印度20世紀90年代急就章的產物，使用單發Vikas發動機和S139等固體火箭發動機拼湊而來，其中PSLV甚至搞出了少見的固-液-固-液四級設計，雖然這些年實際發射的可靠性不錯，但總體方案過於複雜。GSLV MK II火箭使用S139改作為芯一級，捆綁4個單發Vikas發動機的液體助推器，出現了液體助推器比固體芯級燃燒時間更長的問題，把本來可以實現的「一級半」設計變成了一級設計，降低了運載係數。GSLV MK II火箭作為一種三級火箭，即使採用了俄羅斯的RD-56M分級燃燒循環氫氧發動機，由於上面級推進劑不多，火箭運載能力還是嚴重不足。

LVM3火箭在總體和技術上有了巨大的進步，它的總體設計向國際運載火箭的主流靠攏，可以看作印度版大力神-IIIE火箭，火箭發射時兩台S200助推器工作將其發射到高空，固體助推器燃盡前芯一級L110的兩台Vikas高空點火。雖然外形上和阿里安5火箭相似，但它芯一級採用高空點火方式和大力神-IIIE火箭相同，不過它並非大力神-IIIE的簡單模仿，LVM3火箭的L110芯一級之上就是C25氫氧上面級，沒有採用GSLV -MK II或大力神-IIIE常規液體芯二級的設計。這種設計的好處是減少火箭級數，提高火箭固有可靠性，可以用於未來的載人航天工程。總而言之，LVM3實際是博採美歐之長並且具有印度特色的三級大型運載火箭。

技術差距依然不小

隨著GSLV -MK II火箭的成熟和LVM3火箭的成功，印度在運載火箭領域取得了更大的進步。這種進步是和印度以往火箭縱向對比，和國際先進水平仍有很大的差距，即使對比在主流水平中相對落後的，性能和技術差距也十分明顯。

LVM3火箭地球同步轉移軌道運載能力4噸，首次只發射重量為3136千克衛星，這表現在國際上只能用平庸來形容。的長征三號乙火箭在1997年發射成功，當時長征三號乙火箭同步轉移軌道運載能力已經達到了5.1噸，具備發射各種商業通信衛星的能力，運力上超過了LVM3。並且當下主流大型通信衛星普遍5噸以上，LVM3火箭的運力顯然鞭長莫及，只能用於競爭3.5噸上下中型通信衛星的發射訂單。

運力不足是一方面，運載係數不高也不利於其在國際上競爭，即使和老一代長征火箭相比，LVM3火箭運載係數也不高，體現出印度在火箭設計製造上的綜合劣勢。的長征三號丙火箭捆綁了兩個液體助推器，同樣是三級火箭的布局，同步轉移軌道運載能力超過3.9噸，只比印度最新的LVM3火箭理論運力略低，但長征三號丙火箭早就在發射嫦娥系列月球探測器中驗證了最大運載能力。更重要的是，長征三號丙火箭起飛質量只有345噸，而LVM3火箭起飛質量高達640噸，兩者幾乎相差一倍，老一代運載火箭的運載係數本來就比國際先進水平低一些，LVM3的運載係數並不好看。

有人會指出，這是因為印度LVM3火箭使用了低比沖的大推力固體助推器，但類似布局構型的大力神-IIIE火箭起飛重量約644噸，同步轉移軌道運載能力可達7噸，同樣比LVM3火箭強得多。LVM3火箭運載係數低下，是印度航天尤其是基礎工業整體水平不足導致的，並非一朝一夕能解決。印度目前正在研製200噸級高壓補燃液氧煤油發動機，計劃用它來升級LVM3火箭。被稱為「統一運載火箭」(ULV)的火箭芯一級將使用200噸級推力的高壓補燃液氧煤油發動機，推進劑加註量160噸，助推器裝葯增加到230噸，外加上面級加註量增加到30噸。這種構型的ULV火箭同步轉移軌道運載能力將增加到6.2噸，可以勝任發射大多數商業通信衛星的任務。由於印度的LVM3火箭的發射才剛剛開始，ULV火箭還很遙遠，這也從側面反映出印度運載火箭與以及其他航天大國的差距。