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印度成功进行GSLV-MK3型运载火箭亚轨道飞行试验
2014-12-30
[据印度空间研究组织网站近日报道] 印度空间研究组织(ISRO)于格林尼治标准时间2014年12月18日4时,成功进行MK3型地球同步轨道卫星运载火箭(GSLV)亚轨道飞行试验。该次飞行试验的目标主要有四方面:一是验证新火箭的设计构型;二是验证新火箭在复杂大气环境中的飞行状态;三是验证任务设计、仿真和软件的完整性和有效性;四是研究“乘员舱大气再入试验飞行器”(CARE)的再入性能。

MK3型两级运载火箭全长43.43米,起飞质量630.58吨,第一级代号为L110,长21.26米,直径4米,采用两台以四氧化二氮/肼作为推进剂的维卡斯(Vikas)液体火箭发动机,推进剂质量115吨,第一级的起飞质量125.6吨;两侧捆绑两台S200固体助推器,长25.75米,直径3.2米,以端羟基聚丁二烯为推进剂,推进剂质量207吨,起飞质量238吨;第二级代号为C25,采用液氧/液氢火箭发动机。本次飞行试验的目的不包括对第二级发动机的试验,因此ISRO使用发动机模型替代真正的液氧/液氢火箭发动机,试验过程中该发动机并不点火工作,推进剂贮箱中注入液氮和氮气替代液氧与液氢。

本次飞行试验中,MK3型火箭的有效载荷为CARE,火箭将其推送至126千米高度后释放,CARE将作为试验平台测试乘员舱再入技术,验证减速降落伞顶罩分离技术和展开技术等。CARE质量3735千克,底部直径3.1米,高2.7米;防热系统方面,顶部和侧面覆盖中等密度烧蚀材料防热瓦,底部采用碳酚醛防热瓦;动力系统方面,采用推力100牛的肼/混合氮氧化物推力器;减速系统方面,采用两套相互独立的降落伞系统,其中引导伞直径2.3米、降落伞直径6.2米、主伞直径31米。

据“印度人报”近日报道:CARE与ISRO计划未来用于载人航天飞行的载人飞船乘员舱在外形和尺寸上完全一致,设计运送3名航天员。ISRO计划在7年内耗资约20亿美元实现载人航天飞行。印度政府虽然尚未批准该项计划,但同意投资2200万美元用于相关的技术研究和验证。

本次飞行试验在印度斯里哈里科塔岛的萨迪什·达万航天中心进行,飞行时序为:0秒,S200助推器点火,火箭起飞;114.7秒,高度达到43.43千米,速度达到1785.98米/秒时,第一级L110维卡斯发动机点火;148.98秒,高度70.81千米,速度达到2124.96米/秒时,S200助推器分离;232.70秒,高度114.35千米,速度3136.91米/秒时整流罩分离;317.62秒,高度126.24千米,速度5285.59米/秒时,维卡斯发动机关机;320.42秒,高度126.25千米时,第一级分离;325.52秒,高度126.16千米,速度5326.66米/秒时,CARE与第二级分离,进行飞行控制;456秒,高度80千米时关闭飞行控制;580秒,高度15.4千米,速度0.8马赫时,顶罩分离,部署引导伞和降落伞;782秒,高度3千米时,主伞打开;1140秒时CARE溅落海面。

本次飞行试验对印度运载火箭和载人航天的发展均具有重要意义:首先,这是印度继2014年1月成功进行装备国产液氧/液氢火箭发动机的MK2型GSLV运载火箭的首次飞行后,在运载火箭领域再次迈出的重要一步。MK3型火箭近地轨道运载能力达到10吨、地球同步转移轨道运载能力达到4吨。与MK2型火箭相比整整提高了一倍。本次飞行试验获得成功,将为印度大幅提升进入空间能力水平奠定坚实的基础。第二,通过本次飞行试验,印度将验证载人飞船乘员舱再入技术,为其载人航天计划进行技术积累和储备。(中国航天系统科学与工程研究院 陈杰)

 

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