印度用这个火箭发射载人飞船?外形像长征五号,性能比不上长三乙
北京时间10月23日凌晨2点37分,印度在萨迪什·达万航天中心用一枚地球同步卫星运载火箭3号,简称LVM3-M2或者GSLV MKIII火箭,成功将“一网”互联网星座的第14组共36颗通信卫星送入低地球轨道,载荷总重量约5.4吨。鉴于印度航天方面以往拍摄的火箭发射画面都十分难看,这回载荷方亲自出动,终于留下了几组不错的画面。
载荷方拍的照片真不错
“一网”星座英文名OneWeb,原先由俄罗斯负责发射,但由于俄乌战争爆发后,欧洲对俄实施制裁,俄罗斯反制,将尚未发射的OneWeb扣留,双方的合同告吹,被印度捡了一个“大便宜”。不过考虑到OneWeb虽然名义上是英国的互联网星座,但前不久刚刚卖给印度老板,所以印度也算是为自家的卫星兜底。
OneWeb卫星之前是俄罗斯用联盟2.1b火箭发射的
OneWeb卫星和它的分配器
而这次发射最有看头的,其实还是印度的LVM3-M2火箭,它是未来要上天的“加甘扬”载人飞船的“御用座驾”,从2014年至今,总共进行了5次发射,全部取得成功,在印度运载火箭家族中可谓是十分亮眼了。不过,由于2014年12月18日发射“加甘扬”返回舱进行乘员舱重返大气层试验的那次首飞,火箭只爬到亚轨道,所以很多统计并不将它计算在内。
就是这次在孟加拉湾的溅水测试,说是重返大气层,实际上只飞到亚轨道
而自2019年7月22日的首次应用型发射之后,LVM3火箭已经有3年多没有动静了,这回发射36颗OneWeb,算是终于干了一把大的,从目前的情况来看,发射完全成功,一切顺利,在有国际支援的前提下,印度航天比日本还是强一些。
感觉印度航天已经比日本强点了
前面说了,印度打算用LVM3来发射自己的载人飞船“加甘扬”,但这是一件风险极大的事情,因为这枚火箭的设计可以说是真正的“奇葩”。首先,和PSLV火箭一样,采用马氏体时效钢来制造箭体,严重拖累了整体性能。比如它的起飞重量为640吨,只比我们的长征五号少200吨,但LEO运力只有10吨,GTO载荷甚至只有4吨,而我们的长征五号LEO载荷是25吨,GTO有效载荷是14.5吨。
都说它是印度版的长征五号,有点侮辱我们了
有人说LVM3比不了长征五号,跟长征三号乙比总行了吧。实际上,长征三号乙起飞重量只有425吨到456吨,LEO运力11.2到11.5吨,GTO有效载荷却有5.1到5.5吨,也就是说印度航天准备用于载人的火箭,竟然连长征三号乙都比不了,干质比设计十分糟糕。
其实它连长征三号乙都比不了
而LVM3的第二个问题,在发射的时候就可以看得一清二楚,就是起飞时只有2台520吨级的S200固体助推器点火,L110芯一级的2台85吨级毒发要等飞到T+106s了才点火,像美国的航天飞机一样。这样的设计,是因为固推推力过大,但各级的比冲都不够,只能靠芯一级延后点火来凑,也就是说芯一级几乎当二级用了。
起飞的时候芯一级是不点火的
但由此带来的问题是发射载人飞船时推背感太强,固发点火了就没有后悔药了,安全性大幅降低,再加上“加甘扬”飞船糟糕的设计,真为印度宇航员的命运捏把汗。而前面说的两个S200固体助推器,推力之所以如此之大,并非什么先进设计,只是“大力出奇迹”,它的尺寸和重量可比国内500吨固推大多了。
真为印度宇航员捏把汗
第三个问题更奇葩,2台固发要在T+130s时分离,也就是说它们在发挥完作用之后,硬生生以死重的身份拽着火箭飞好长一段时间,而且在印度其他的运载火箭上,几乎都有类似的问题,区别只是时间的长短而已。比如GSLV.MK3的助推器烧完之后要待19秒,GSLV MK2拖“大铁块”的时间为25秒,而GSLV MK1的助推器要带着一级约23吨的死重,要足足多飞40秒。
它的奇葩可不仅仅只有不锈钢
第四个问题,LVM3固推的脚上,还有个小火箭,在PSLV火箭上也有类似的设计。据说它们是负责姿态控制,基本上就是个燃料罐,负责往燃烧室里喷“高氯酸锶盐水溶液”,从而产生俯仰和偏航控制的二次元推力,而这些也都是死重。另外,LVM3和PSLV在发射的时候,都要采取“狗腿”机动,拐一个大弯,以避免飞越南边的斯里兰卡领空,进一步削弱了火箭的运力。
PSLV火箭也是类似的设计
总而言之,LVM3火箭并非严格意义上的两级半火箭,更像是三级火箭,或者说是2.8级。其实类似的设计,在其他国家也有过,比如美国50年代末服役的“泰坦”系列火箭,但“泰坦”早已退役,而LVM3还被印度当个“宝”。更关键的是,印度原先的确有改进LVM3火箭的计划,但随着俄乌局势的发展,和乌克兰合作的sce200煤油机恐怕早已彻底流产,只能抱着这个“半残疾”的火箭一路往前飞了。
LVM3-M2搭载的OneWeb卫星和分配器
最后,还要说的一点是,按照规划,这枚LVM3-M2其实是用来进行印度飞船“加甘扬”的无人首飞的,但由于整个载人航天项目的推迟,所以算是“废物利用”,这对于印度宇航员来说,不知道是祸还是福?
此前在俄罗斯水池训练的印度宇航员
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