地球同步卫星运载火箭3型号

地球同步衛星運載火箭3型號（英語：，印地語：）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。

GSLV - Mk III (LVM3)[1][2]
地球同步衛星運載火箭3型號(D1)
用途不可重複使用的中型運載火箭
制造商印度空间研究组织
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（1,410,000磅）[1]
3
量
至近地軌道有效载荷
质量10,000（22,000磅）[3]
至近地軌道(600km)有效载荷
质量8,000（18,000磅）[1]
至地球同步轉移軌道（GTO）有效载荷
质量4,000（8,800磅）-5,000（11,000磅）[4]
发射历史
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4
成功次数4
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)
末次发射2019年7月22日
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（68,000磅）[1]
总重236,000（520,000磅）[1]
2 固態火箭發動機
推力5,150 kN（525 tf） 每个[6][7][8]
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（23,400磅）[1]
总重120,600（265,900磅）[1]
2 Vikas
推力1,598 kN（163.0 tf）[9][10]
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（7,300磅）[1]
总重31,300（69,000磅）[1]
1 CE-20
推力186 kN（19.0 tf）[12]
450 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2015-2017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

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]

全球現役大型运载火箭性能比较
現役大型运载火箭性能比较（截至2020年11月）
国家 型号 运载能力（吨） 起飞重量（吨） 发射价格（万美元） 运载系数（%） 成本/载荷（万美元/吨） 发射成功率 发射总数
近地轨道 同步转移轨道 近地轨道 同步转移轨道
 美國 猎鹰重型运载火箭（不回收） 63.8[22] 26.7[22] 1420[22] 15000[23] 4.49 1.88 235 100% 3
 美國 猎鹰重型运载火箭（回收） 大于28[24] 8-16[註 1][24] 1420[22] 9000[24] 1.97 0.56/1.12 321 100% 3
 美國 三角洲4號重型運載火箭 28.79[25] 14.22[26] 733.4 35000[25] 3.93 1.94 1216 100% 40
 中国 长征五号运载火箭 N/A[27] 14.4[28] 854.5[27] 10000 N/A 1.66 313 80% 5
 中国 长征五号B运载火箭 25[27] N/A 837.5[27] ？ 2.90 N/A ？ 100% 1
 俄羅斯 安加拉A5運載火箭 24.5[29] 5.4/7.5[29] 790 10000[30][31] 3.10 0.68/0.95 408 100% 1
 俄羅斯 质子M型运载火箭 23[32] 6.92[32] 705 6500[33] 3.26 0.98 283 89.81% 108
 美國 獵鷹9號運載火箭FT(不回收) 22.8[24] 8.3[24] 549[24] 6200[24] 4.15 1.51 263 100% 57
 歐洲 亞利安5號ECA 20 10.865 777 17800 2.57 1.40 890 95.24% 105
 美國 擎天神5號運載火箭（551型） 18.814 8.9 568.59 15300 3.31 1.57 746 100% 81
 美國 獵鷹9號運載火箭FT(回收) 15.6[24] 5.5[24] 549[24] 5000[24] 3.06 1.00 297 100% 57
 日本 H-IIB运载火箭 19 8 531 11250 3.58 1.51 678 100% 8
 中国 長征七號甲運載火箭 19 7.8 573 ？ 3.32 1.36 ？ 0% 1
 日本 H-IIA运载火箭 15 6 445 9000 3.37 1.35 600 97.50% 40
 中国 长征七号运载火箭 14 N/A 593 ？ 2.36 N/A ？ 100% 2
 中国 长征三号乙运载火箭 11.5[34] 5.5[34] 458.97 4000 2.51 1.20 348 94.44% 72
 印度 地球同步卫星运载火箭3型号 10[35] 4 640 5100[36] 1.56 0.62 640 100% 4

[24]

發射排程
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[37]		 MGSLV-III 第二發射台 乘员舱重返大气层试验 (CARE) 3,775 kg[1] 成功 次軌道酬載測試[38][39][40]
本次測試所搭載之上面級发动机C-25並無功能，僅模擬其重量分布[41][42]

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 第二發射台 GSAT-19 3,136 kg[42] 成功 为发射新一代GSAT重约3.5吨。[43][42][44]
将有全功能低温级。[42]
D2 2018年11月14日 Mk III 第二發射台 GSAT-29 3,423 kg 成功
M1 2019年7月22日 Mk.III 第二發射台 月船二號 3,877 kg 成功

參考文獻
  1. . [21 December 2014]. （原始内容存档于2014-12-25）.
  2. ISRO successfully launches GSLV Mark-III, India's largest rocket 页面存档备份，存于 The Hindu 18 December 2014
  3. . IRSO. [2017-06-03]. （原始内容存档于2018-11-18）.
  4. . Indian Space Research Organisation. 2009-12-07 [2012-11-23]. （原始内容存档于2012-11-25）.
  5. . Science and Technology Section. The Times of India. 14 December 2014 [15 December 2014]. （原始内容存档于2014-12-16）.
  6. (PDF). [2014-12-20]. （原始内容 (PDF)存档于2013-03-11）.
  7. . dna. [4 October 2014]. （原始内容存档于2012-10-05）.
  8. . Science and Technology Section. The Hindu News Paper. 2009-12-07 [2009-12-07]. （原始内容存档于2015-12-30）.
  9. . Space Launch Report. [23 October 2014]. （原始内容存档于2019-07-14）.
  10. . IndianSpaceWeb. [15 October 2014]. （原始内容存档于2019-07-14）.
  11. . The Hindu. [15 October 2014].
  12. . Specifications of CE-20. Liquid Propulsion Systems Centre. 2009-03-13 [2009-08-29]. （原始内容存档于2018-01-18）.
  13. Department of Space, Government of India. (PDF). isro.gov.in. Department of Space, Government of India. [1 June 2017]. （原始内容存档 (PDF)于2016-11-26）.
  14. Rajwi, Tiki. . New Indian Express. 2 March 2015 [20 May 2018]. （原始内容存档于2016-09-17）.
  15. . [29 January 2019]. （原始内容存档于2019-08-03）.
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  18. . russianspaceweb.com. [20 September 2019]. （原始内容存档于2020-11-07）.
  19. Singh, Surendra. . The Times of India. 28 January 2019 [31 July 2019]. （原始内容存档于2020-12-10） （英语）.
  20. . The Hindu. 19 September 2019 [20 September 2019]. （原始内容存档于2020-12-09）.
  21. . AstrotalkUK. October 24, 2019 [October 30, 2019]. （原始内容存档于2020-11-15）.
  22. . SpaceX. November 16, 2012 [April 10, 2020]. （原始内容存档于April 6, 2017）.
  23. Sheetz, Michael. . CNBC. February 12, 2018 [May 24, 2018]. （原始内容存档于July 3, 2018）.
  24. . SpaceX. November 28, 2012 [May 3, 2016]. （原始内容存档于October 7, 2013）.
  25. . Twitter. [12 February 2018].
  26. United Launch Alliance. (PDF). 2013-10-14: 2–10, 5–3.
  27. . CNSA.
  28. Mu, Xuequan. . Xinhuanet.
  29. . Khrunichev State Research and Production Space Center.
  30. .
  31. Ralph, Eric. .
  32. (PDF). International Launch Services. July 2009: Section 2. LV Performance.
  33. United States Government Accountability Office. (PDF). August 2017.
  34. 中国长城工业集团有限公司. .
  35. . Department of Space, Indian Space Research Organisation.
  36. . Press Information Bureau Government of India.
  37. . The Economic Times. New Delhi. 18 December 2014 [2014-12-18]. （原始内容存档于2017-10-16）.
  38. . Hindustan times. 1 July 2014 [1 July 2014]. （原始内容存档于2014-07-01）.
  39. . Hindustantimes.com/. [4 October 2014]. （原始内容存档于2014年1月5日）.
  40. . Hindustan Times (New Delhi). 24 September 2014 [2014-10-01]. （原始内容存档于2014-11-04）.
  41. GSLV Mark III faces its first experimental flight 页面存档备份，存于 The Hindu 4 December 2014
  42. GSLV Mark-III set for partial test flight 页面存档备份，存于 The Hindu 2 November 2014
  43. Anil Wanvari. . Indiantelevision.com. [4 October 2014]. （原始内容存档于2014-10-11）.
  44. . The New Indian Express. [4 October 2014]. （原始内容存档于2014-10-06）.

類似的火箭

参看
  1. 视回收助推器数量可变
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