Ракета-носитель для полярных спутников

редактировать
Расходуемая система для запуска спутников, разработанная Индийской организацией космических исследований

Ракета-носитель для полярных спутников
PSLV C-35 на стартовой панели (обрезано).jpg PSLV- C35 на стартовой площадке
ФункцияСтартовая система средней высоты
ПроизводительISRO
Страна происхожденияИндия
Стоимость запуска 130 крор (18 миллионов долларов США). - 200 кроров (28 миллионов долларов США).
Размер
Высота44 м (144 фута)
Диаметр2,8 м (9 футов 2 дюйма)
МассаPSLV-G: 295 000 кг (650 000 фунтов). PSLV-CA: 230 000 кг (510 000 фунтов)). PSLV-XL: 320,000 кг (710,000 фунтов)
Ступени4
Вместимость
Полезная нагрузка до LEO
Масса3800 кг ( 8 400 фунтов)
Полезная нагрузка до SSO
Масса1750 кг (3860 фунтов)
Полезная нагрузка до Sub-GTO
Масса1425 кг (3142 фунта)
Полезная нагрузка до GTO
Масса1200 кг (2600 фунтов)
История запусков
СостояниеАктивно
Запуск сайтыСатиш Космический центр Дхаван
Всего запусков50
Успех (-ов)47
Неудача (-ы)2
Частичный (-ые) отказ (-ы)1
Первый полет
  • PSLV-G: 20 сентября 1993 г.
  • PSLV-CA: 23 апреля 2007 г.
  • PSLV-XL: 22 октября 2008 г.
  • PSLV-DL: 24 января 2019 г.
  • PSLV-QL: 1 апреля 2019 г.
Последний рейс
  • PSLV-G: 26 сентября 2016 г.
  • PSLV-CA: 22 мая 2019 г.
  • PSLV-XL: 27 ноября 2019 г.
  • PSLV-DL : 24 января 2019 года
  • PSLV-QL: 11 декабря 2019 года
Известная полезная нагрузкаЧандраяан-1, Миссия на орбите Марса, Астросат, SRE-1, NAVIC
Boosters (PSLV-G) - S9
No. ускорители6
Тяга510 кН (110000 фунтов f)
Удельный импульс 262 с (2,57 км / с)
Время горения44 секунды
ТопливоHTPB
Бустеры (PSLV-XL / QL / DL) - S12
Кол-во бустеров6 (XL). 4 (QL). 2 (DL)
Длина12 м (39 футов)
Диаметр1 м (3 фута 3 дюйма)
Масса топлива12 200 кг (26 900 фунтов) каждый
Усилие703,5 кН (158 200 фунтов f)
Общая тяга4221 кН (949 000 фунтов f) (XL). 2 814 кН (633 000 фунтов) f) (QL). 1,407 кН (316,000 фунтов f) (DL)
Удельный импульс 262 с (2,57 км / с)
Горение время70 секунд
ТопливоHTPB
Первая ступень
Длина20 м (66 футов)
Диаметр2,8 м (9 футов 2 дюйма)
Масса пороха138 200 кг (304 700 фунтов) каждый
ДвигательS139
Тяга4846,9 кН (1089600 фунтов) f)
Удельный импульс 237 с (2,32 км / с) (на уровне моря ). 269 с (2,64 км / с) (вакуум )
Время горения110 секунд
ТопливоHTPB
Вторая ступень
Ленг th12,8 м (42 фута)
Диаметр2,8 м (9 футов 2 дюйма)
Масса пороха42000 кг (93000 фунтов) каждый
Двигатели1 Викас
Тяга803,7 кН (180700 фунтов f)
Удельный импульс 293 с (2,87 км / с)
Время горения133 секунд
ТопливоN2O4 /UDMH
Третья ступень
Длина3,6 м (12 футов)
Диаметр2 м (6 футов 7 дюймов)
Масса пороха7600 кг (16800 фунтов) каждый
ДвигательS-7
Тяга240 кН (54000 фунтов f)
Удельный импульс 295 с (2,89 км / с)
Время горения83 секунды
ТопливоHTPB
Четвертая ступень
Длина3 м (9,8 футов)
Диаметр1,3 м (4 фута 3 дюйма)
Масса рабочего тела2,500 кг (5,500 фунтов) каждый
Двигатели2 x L-2-5
Тяга14,66 кН (3300 фунтов f)
Удельный импульс 308 с (3,02 км / с)
Время горения425 секунд
ТопливоMMH / MON

Ракета-носитель для полярных спутников (PSLV ) - это расходный ракета-носитель средней грузоподъемности конструкция издано и управляется Индийской организацией космических исследований (ISRO). Он был разработан, чтобы позволить Индии запустить свои спутники Indian Remote Sensing (IRS) на солнечно-синхронные орбиты. Эта услуга использовалась до появления PSLV 1993 г., коммерчески доступен только в России. PSLV также может запускать спутники небольшого размера на геостационарную переходную орбиту (GTO).

Некоторые известные полезные нагрузки, запущенные PSLV, включают первый в Индии лунный зонд Chandrayaan-1, первая в Индии межпланетная миссия, Mars Orbiter Mission (Мангальян) и первая в Индии космическая обсерватория, Astrosat.

PSLV получили признание в качестве ведущего поставщика услуг совместного использования малых спутников благодаря многочисленным кампаниям по развертыванию нескольких спутников с дополнительными полезными нагрузками, которые обычно используются совместно с основной полезной нагрузкой в ​​Индии. По состоянию на декабрь 2019 года PSLV запустила 319 зарубежных спутников из 33 стран. Наиболее примечательным из них был запуск PSLV-C37 15 февраля 2017 г., в результате которого 104 спутника были успешно выведены на солнечно-синхронную орбиту, что утроило предыдущий рекорд, установленный Россия по наибольшему количеству спутников. спутники, отправленные в космос за один запуск.

Полезная нагрузка может быть интегрирована в тандемной конфигурации с использованием адаптера двойного запуска. Меньшие полезные нагрузки также размещаются на палубе оборудования и специализированных адаптерах полезной нагрузки.

Содержание
  • 1 Разработка
  • 2 Описание транспортного средства
    • 2.1 Первая ступень (PS1)
    • 2.2 Вторая ступень (PS2)
    • 2.3 Третья ступень (PS3)
    • 2.4 Четвертая ступень (PS4)
      • 2.4.1 Этап PS4 как орбитальная платформа
    • 2.5 Обтекатель полезной нагрузки
  • 3 варианта
    • 3.1 PSLV-G
    • 3.2 PSLV-CA
    • 3.3 PSLV-XL
    • 3.4 PSLV-DL
    • 3.5 PSLV-QL
    • 3.6 PSLV-3S (концепт)
  • 4 История запуска
  • 5 См. Также
  • 6 Источники
  • 7 Внешние ссылки
Разработка
Накладка PSLV-C11

Исследования по разработке транспортного средства, способного доставлять 600 кг полезной нагрузки на 550 км солнечно-синхронной орбите с SHAR началось в 1978 году. Из 35 предложенных конфигураций были выбраны четыре, а к ноябрю 1980 года - конфигурация транспортного средства с двумя накладками на ускорителе активной зоны (S80) с 80-тонной загрузкой твердого топлива каждая, жидкостная ступень с 30-тонной загрузкой топлива. (L30) и рассматривалась верхняя ступень, называемая системой перигей-апогей (PAS).

К 1981 году доверие к космическому аппарату дистанционного зондирования выросло с запуском Bhaskara-1, а цели проекта PSLV были модернизированы, чтобы аппарат мог доставить 1000 кг полезной нагрузки на расстояние 900 км. SSO. По мере развития передачи технологии ракетного двигателя Viking, группа под руководством А. предложила новую более легкую конфигурацию, в которой не используются три больших твердотопливных ускорителя. П. Дж. Абдул Калам и в конечном итоге выбран. Финансирование было одобрено в июле 1982 года для окончательного проектирования с использованием одной большой твердой активной зоны S125 в качестве первой ступени с шестью 9-тонными накладками (S9), полученных от первой ступени SLV-3, второй ступени на жидком топливе (L33) и две сплошные верхние ступени S7 и S2. Эта конфигурация нуждалась в дальнейшем улучшении для удовлетворения требований к точности орбитального впрыска спутников IRS, и, следовательно, твердая конечная ступень (S2) была заменена ступенью, работающей на жидком топливе (L1.8 или LUS) с питанием от давления, приводимой в действие двумя двигателями, полученными от двигателей управления креном первой этап. Помимо повышения точности, жидкостная верхняя ступень также компенсировала любые отклонения в работе твердой третьей ступени. Окончательная конфигурация PSLV-D1 для полетов в 1993 году была (6 × S9 + S125) + L37.5 + S7 + L2.

Инерциальные навигационные системы разработан подразделением инерциальных систем ISRO (IISU) в Тируванантапурам. Ступени жидкостных силовых установок для второй и четвертой ступеней PSLV, а также Системы управления реакцией (RCS) разрабатываются Центром жидкостных двигательных систем (LPSC) в Махендрагири. около Тирунелвели, Тамил Наду. Твердотопливные двигатели обрабатываются в Космическом центре Сатиш Дхаван (SHAR) в Шрихарикота, Андхра-Прадеш, который также выполняет запуски.

PSLV был впервые запущен 20 сентября 1993 года. Первая и вторая ступени работали, как ожидалось, но проблема управления ориентацией привела к столкновению второй и третьей ступеней при разделении, и полезная нагрузка не вышла на орбиту. После этой первоначальной неудачи PSLV успешно завершил свою вторую миссию в 1994 году. Четвертый запуск PSLV потерпел частичную неудачу в 1997 году, в результате чего его полезная нагрузка оказалась на более низкой, чем планировалось, орбите. В ноябре 2014 года PSLV был запущен 34 раза без дальнейших отказов. (Хотя запуск 41: август 2017 года PSLV-C39 был неудачным.)

PSLV продолжает поддерживать запуски индийских и зарубежных спутников, особенно для спутников на низкой околоземной орбите (LEO). В каждой последующей версии он претерпевал несколько улучшений, особенно касающихся тяги, эффективности, а также веса. В ноябре 2013 года он был использован для запуска Mars Orbiter Mission, первого межпланетного зонда в Индии.

ISRO планирует приватизировать операции PSLV и будет работать через совместное предприятие с частными предприятиями.. Интеграция и запуск будут управляться промышленным консорциумом через Antrix Corporation.

. В июне 2018 года Союзный кабинет утвердил 6,131 крор (860 миллионов долларов США) на 30 рабочих мест. полеты PSLV запланированы на период с 2019 по 2024 год.

Описание транспортного средства

PSLV имеет четыре ступени, в которых попеременно используются твердотопливные и жидкостные двигательные установки.

Первая ступень (PS1)

PSLV-C44 первая ступень внутри Mobile Service Tower.

Первая ступень, один из крупнейших твердотопливных ракетных ускорителей в мире, несет 138 т (136 длинных тонн; 152 коротких тонны) пропеллента из полибутадиена с концевыми гидроксильными группами (HTPB) и развивает максимальную тягу около 4800 кН (1100000 фунтов f). Корпус двигателя диаметром 2,8 м (9 футов 2 дюйма) изготовлен из мартенситностареющей стали и имеет пустую массу 30 200 кг (66 600 фунтов).

Шаг и рыскание управление во время полета первой ступени обеспечивается системой вторичного управления вектором тяги впрыска (SITVC), которая впрыскивает водный раствор перхлората стронция в выхлопной канал S139, расходящийся с кольцом из 24 форсунки для создания асимметричной тяги. Раствор хранят в двух цилиндрических алюминиевых баках, прикрепленных к сердечнику твердотопливного ракетного двигателя и находящихся под давлением азота. Под этими двумя резервуарами SITVC также прикреплены модули Roll Control Thruster (RCT) с малым двухтопливным (MMH / MON) жидкостным двигателем.

На PSLV-G и PSLV-XL тяга первой ступени увеличивается за счет шести навесных твердотопливных ускорителей . Четыре ускорителя зажигаются на земле, а остальные два зажигаются через 25 секунд после запуска. Твердотопливные ускорители несут 9 т (8,9 длинных тонн; 9,9 коротких тонн) или 12 т (12 длинных тонн; 13 коротких тонн) (для конфигурации PSLV-XL) и вырабатывают 510 кН (110 000 фунтов f) и тяги 719 кН (162000 фунтов f) соответственно. Два накладных ускорителя оснащены системой SITVC для дополнительного контроля ориентации. PSLV-CA не использует накладных бустеров.

Разделению первой ступени способствуют четыре пары ретро-ракет, установленных на межкаскадной (1 / 2L). Во время подготовки эти восемь ракет помогают оттолкнуть отработанную ступень от второй ступени.

Вторая ступень (PS2)

Вторая ступень PSLV C11 с двигателем Викас

Вторая ступень приводится в движение единственный двигатель Викас и несет 41,5 т (40,8 длинных тонн; 45,7 коротких тонн) запасного жидкого топлива с Земли - несимметричный диметилгидразин (НДМГ) в качестве топлива и тетроксид азота (N2O4) в качестве окислителя в двух резервуарах, разделенных общей переборкой. Он создает максимальную тягу 800 кН (180 000 фунтов f). Двигатель подвешен на кардане (± 4 °) в двух плоскостях, чтобы обеспечить управление по тангажу и рысканью с помощью двух приводов, в то время как управление по крену обеспечивается двигателем управления реакцией на горячий газ (HRCM), который выбрасывает горячие газы, отведенные от газа генератор двигателя Викас.

На межступенчатой ​​(1/2U) PS2 есть две пары незаполненных ракет для поддержания положительного ускорения при включении PS1 / PS2, а также две пары ретро-ракет для помощи отталкивания отработанная ступень во время ступени PS2 / PS3.

Вторая ступень также несет некоторое количество воды в тороидальном резервуаре на дне. Распыление воды используется для охлаждения горячих газов из газогенератора Викаса перед их поступлением в турбонасос.

Третья ступень (PS3)

Третья и четвертая ступени PSLV-C45

Третья ступень использует 7 т (6,9 длинных тонн; 7,7 коротких тонн) твердого топлива на основе полибутадиена с концевыми гидроксильными группами и обеспечивает максимальную тягу 240 кН (54000 фунтов f). Он имеет корпус из волокна кевлар - полиамид и погружное сопло, снабженное карданным соплом с гибким подшипником и уплотнением (± 2 °). вектор тяги двигатель для управления по тангажу и рысканью. Управление по крену обеспечивается системой управления реакцией четвертой ступени (RCS) во время фазы тяги, а также во время фазы комбинированного выбега.

Четвертая ступень (PS4)

четвертая ступень приводится в действие сдвоенными двигателями с регенеративным охлаждением, сжигающими монометилгидразин (MMH) и смешанные оксиды азота (MON). Каждый двигатель создает тягу 7,4 кН (1700 фунтов f) и имеет карданный шарнир (± 3 °) для обеспечения управления по тангажу, рысканью и крену во время полета с двигателем. Управление ориентацией в фазе выбега обеспечивается RCS. Ступень несет до 2500 кг (5500 фунтов) топлива в PSLV и PSLV-XL и 2100 кг (4600 фунтов) в PSLV-CA.

Ступень PS4 в качестве орбитальной платформы

На PS4 размещены полезные нагрузки, такие как AAM на PSLV-C8, Rubin 9.1 / Rubin 9.2 на PSLV-C14 и mRESINS на PSLV-C21. Но теперь PS4 расширяется, чтобы она могла служить долгой орбитальной платформой после завершения основной миссии. Орбитальная платформа PS4 (PS4-OP) будет иметь собственный источник питания, телеметрический пакет, хранилище данных и контроль ориентации для размещенных полезных нагрузок.

На PSLV-C37 и PSLV-C38. в качестве демонстрации. PS4 поддерживалась в рабочем состоянии и контролировалась на протяжении более десяти орбит после доставки космических аппаратов.

PSLV-C44 была первой кампанией, в которой PS4 функционировала как независимая орбитальная платформа в течение короткого времени, поскольку мощность бортовой выработки электроэнергии. Он нес фиксированную полезную нагрузку, кубический спутник высотой 1U, созданный на основе комплекта Interorbital Systems.

В кампании PSLV-C45 четвертая ступень имела собственный потенциал выработки электроэнергии. поскольку он был дополнен набором фиксированных солнечных элементов вокруг топливного бака PS4. На PS4-OP размещены три полезные нагрузки: Advanced Retarding Potential Analyzer для ионосферных исследований (ARIS 101F) от IIST, экспериментальный AIS от ISRO и AISAT от Satellize.

Payloading

Обтекатель полезной нагрузки PSLV, также называемый «теплозащитным экраном», весит 1182 кг и имеет диаметр 3,2 метра. Он имеет решетчатую конструкцию и изготовлен из алюминиевого сплава 7075 со стальной головной частью толщиной 3 мм. Две половины обтекателя разделяются с помощью пиротехнической системы сброса, состоящей из механизмов горизонтального и вертикального разделения.

Этап 1Этап 2Этап 3Этап 4
ШагSITVCПодвес двигателяГибкость соплаПодвес двигателя
РысканиеSITVCПодвес двигателяГибкое соплоПодвес двигателя
РоликRCT и SITVC в 2 модулях PSOMHRCM Hot Двигатель управления реакцией на газPS4 RCSPS4 RCS
Варианты

Компания ISRO предусмотрела ряд вариантов PSLV для удовлетворения различных требований миссии. В настоящее время существует две рабочие версии PSLV - только сердечник (PSLV-CA) без навесных двигателей и версия (PSLV-XL) с шестью навесными двигателями увеличенной длины (XL), несущими 12 тонн HTPB. на основе пороха каждый. Эти конфигурации обеспечивают широкий диапазон возможностей полезной нагрузки: до 3800 кг (8400 фунтов) на низкой околоземной орбите и 1800 кг (4000 фунтов) на солнечно-синхронной орбите.

PSLV-G

Стандартная или «общая» версия PSLV, PSLV-G имела четыре ступени, в которых поочередно использовались твердотельные и жидкостные двигательные установки, и шесть накладных двигатели (ПСОМ или С9) с зарядом топлива 9 т. Он имел возможность запускать 1678 кг (3699 фунтов) на расстояние 622 км (386 миль) на солнечно-синхронную орбиту. PSLV-C35 был последним операционным запуском PSLV-G перед его прекращением.

PSLV-CA

PSLV-CA, значение CA "Core Alone", премьера модели состоялась 23 апреля 2007 года. Модель CA не включает шесть накладных ускорителей, используемых в стандартном варианте PSLV, но два резервуара SITVC с модулями Roll Control Thruster все еще прикреплены к боковой стороне первой ступени с помощью добавление двух цилиндрических аэродинамических стабилизаторов. Четвертая ступень варианта CA имеет на 400 кг (880 фунтов) меньше топлива по сравнению со стандартной версией. В настоящее время он способен запускать 1100 кг (2400 фунтов) на 622 км (386 миль) солнечно-синхронная орбита.

PSLV-XL

PSLV-XL - это обновленная версия Polar. Спутниковая ракета-носитель в стандартной конфигурации оснащена более мощными, натянутыми накладными ускорителями с 12-тонной ракетной нагрузкой. При взлете с массой 320 т (310 длинных тонн; 350 коротких тонн) при отрыве используются более крупные навесные двигатели (PSOM-XL или S12) для достижения большей грузоподъемности. 29 декабря 2005 года ISRO успешно протестировала улучшенную версию страпонного бустера для PSLV. Первым использованием PSLV-XL был запуск Chandrayaan-1 компанией PSLV-C11. Грузоподъемность этого варианта составляет от 1800 кг (4000 фунтов) до солнечно-синхронной орбиты.

PSLV-DL

Вариант PSLV-DL имеет только два навесных ускорителя с 12-тонной ракетной нагрузкой на их. PSLV-C44 24 января 2019 года стал первым полетом, в котором использовался вариант PSLV-DL ракеты-носителя для полярных спутников.

PSLV-QL

PSLV-C45 взлет

PSLV-QL вариант с четырьмя навесными ускорителями с наземной подсветкой, каждый с 12 тоннами топлива. PSLV-C45 1 апреля 2019 г. был первым полетом PSLV-QL.

PSLV-3S (концепт)

PSLV-3S был задуман как трехступенчатый версия PSLV с шестью накладными усилителями и удаленной второй жидкостной ступенью. Ожидается, что общая взлетная масса PSLV-3S составит 175 тонн с возможностью размещения 500 кг на 550 км низкой околоземной орбите.

История запусков

По состоянию на 11 декабря 2019 года PSLV имеет совершил 50 запусков, из которых 47 успешно вышли на запланированные орбиты, две полные неудачи и одна частичная неудача, что дало вероятность успеха 94% (или 96%, включая частичный отказ). Все запуски производились из Космического центра Сатиш Дхаван, известного до 2002 года как хребет Шрихарикота (SHAR).

ВариантЗапускаетУспешноСбоиЧастичные сбои
PSLV-G (стандартный)121011
PSLV-CA (только ядро)141400
PSLV-XL (расширенный)222110
PSLV-DL1100
PSLV-QL2200
Всего по состоянию на декабрь 2019 г.504721
См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с ракетой-носителем для полярных спутников.
Последняя правка сделана 2021-06-02 09:36:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте