LVM-3

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
LVM-3
LVM-3
Ракета-носитель LVM-3 на Второй стартовой площадке, SDSC-SHAR
Общие сведения
Страна  Индия
Семейство GSLV
Назначение ракета-носитель
Разработчик ISRO
Изготовитель ISRO
Основные характеристики
Количество ступеней 3
Длина (с ГЧ) 43,43 м
Диаметр 4,0 м
Стартовая масса 644 750 кг
Масса полезной нагрузки
 • на НОО 8000 кг (на орбиту 600 км)
 • на ГПО 4000 кг
История запусков
Состояние действующая
Места запуска Космический центр имени Сатиша Дхавана, Шрихарикота
Число запусков 4
 • успешных 4
Первый запуск 5 июня 2017 (GSAT-19)
Последний запуск 22 октября 2022 (OneWeb-14)
Ускоритель (Ступень 0) — S-200
Количество ускорителей 2
Диаметр 3,2 м
Маршевый двигатель ТТУ
Тяга 9316 кН (суммарная)
Удельный импульс 274,5 с (в вакууме)
Время работы 130 с
Топливо HTPB
Первая ступень — L-110
Диаметр 4,0 м
Маршевые двигатели 2 × Vikas[англ.]
Тяга 1598 кН (в вакууме)
Удельный импульс 293 с (в вакууме
Время работы 200 с
Горючее несимметричный диметилгидразин
Окислитель тетраоксид диазота
Вторая ступень — C25
Диаметр 4,0 м
Маршевый двигатель CE-20[англ.]
Тяга 186 кН
Удельный импульс 443 с
Время работы 580 с
Горючее жидкий водород
Окислитель жидкий кислород
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

LVM-3 (до октября 2022 года - GSLV Mark-III или GSLV Mk.3[1], англ. Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III — «ракета-носитель для запуска геосинхронных спутников, версия 3») — одноразовая индийская ракета-носитель, предназначена для выведения полезной нагрузки на геопереходную орбиту (ГПО) или низкую опорную орбиту (НОО).

Ракета-носитель разрабатывалась с 2000 года Индийской организацией космических исследований (ISRO) с целью уменьшить иностранную зависимость Индии в выводе тяжёлых грузов на орбиту. Модификация этой ракеты будет использоваться для запуска пилотируемого космического аппарата.

Первый полёт GSLV Mk.3, который ранее планировался в 2009 году, несколько раз переносился, первые суборбитальные испытания были произведены в декабре 2014 года.

Первый орбитальный запуск ракеты состоялся 5 июня 2017 года, на орбиту выведен телекоммуникационный спутник GSAT-19.

Конструкция

[править | править код]

Твердотопливные ускорители

[править | править код]
Твердотопливные ускорители

Ракета-носитель оснащается двумя трёхсегментными твердотопливными ускорителями S200, разработанными Космическим центром им. Викрама Сарабая[англ.], которые закрепляются по бокам первой ступени и обеспечивают всю тягу на старте и в первые минуты полёта ракеты-носителя до запуска первой ступени.

S200 является самым большим индийским твердотопливным ускорителем и уступает в размерах только ускорителям, которые использовались для запуска «Шаттлов» и твердотопливным боковым ускорителями P-230 европейской ракеты-носителя «Ариан-5». Первые успешные наземные испытания ускорителя проведены 24 января 2010 года[2][3].

Диаметр ускорителя составляет 3,2 м, высота — 25 м, сухая масса — 31,3 т, каждый ускоритель вмещает 207 т топлива на основе HTPB. Пи́ковая тяга ускорителя на уровне моря достигает 5150 кН, средняя тяга на уровне моря — 3578 кН[4]. Суммарная средняя тяга в вакууме двух ускорителей составляет 9316 кН. Удельный импульс ускорителя — 227 с на уровне моря и 274,5 с в вакууме[5].

Сопло двигателя c помощью электро-гидравлических приводов отклоняется на 5,5° от центральной оси в двух направлениях, обеспечивая контроль вектора тяги по тангажу и рысканию. Совместное отклонение сопел двух ускорителей обеспечивает контроль вращения. Небольшие баки с гидравлической жидкостью для приводов расположены снаружи ускорителей[4].

Время работы ускорителей составляет 130 секунд, спустя 149 секунд после старта ракеты-носителя происходит их отсоединение от первой ступени с помощью пиротехнических механизмов, после чего ускорители отводятся в стороны с помощью шести маленьких твердотопливных двигателей, расположенных в носовой и задней части[4].

Первая ступень

[править | править код]

Первая ступень разработана Центром Жидкостных Реактивных Систем[англ.] и носит название L110. Первое успешное огневое испытание ступени с полной протяжённостью в 200 секунд состоялось 8 сентября 2010 года, за шесть месяцев до этого, 5 марта, испытания были прерваны на 150-й секунде из-за незначительной неполадки в системе управления[6].

Диаметр ступени — 4 м, высота — 17 м (21,3 м вместе с промежуточной секцией). Состоит из двух алюминиевых топливных баков, которые способны вместить до 110 т компонентов топлива: несимметричного диметилгидразина (горючее) и тетраоксида диазота (окислитель)[5].

На ступень установлены 2 улучшенных жидкостных ракетных двигателя Vikas[англ.], позволяющие ступени развивать тягу в 1598 кН в вакууме, с удельным импульсом 293 с[5]. Двигатели используют регенеративное охлаждение циркуляцией топлива, что позволило улучшить удельный импульс и его весовые характеристики по сравнению с предыдущими ракетами. Каждый двигатель может отклонятся от центральной оси индивидуально, позволяя обеспечивать контроль вектора тяги во всех плоскостях[4].

Старт ракеты-носителя обеспечивается только за счёт тяги твердотопливных ускорителей, зажигание двигателей первой ступени происходит только на 110 секунде полёта, за 20 секунд до завершения работы ускорителей. Двигатели первой ступени работают в течение 200 секунд, после чего происходит расстыковка первой и второй ступени[4].

Верхняя ступень

[править | править код]

Криогенная верхняя ступень является увеличенной версией третьей ступени ракеты-носителя GSLV Mk.II, которая была первой индийской криогенной ракетной ступенью и сроки завершения её разработки неоднократно откладывались из-за технологических сложностей[4].

Имеет название C25 и вмещает до 27 т компонентов топлива — жидкого водорода (горючее) и жидкого кислорода (окислитель), с рабочими температурами −253 °C и −195 °C соответственно. Диаметр ступени составляет 4 м, длина — 13,5 м[5].

Оборудована самым мощным индийским криогенным ЖРД CE-20[англ.] с тягой 186 кН и удельным импульсом 443 с в вакууме[4][5].

Испытание 17 февраля 2017 года
Криогенная верхняя ступень C25

25 января 2017 года проведены успешные наземные огневые испытания криогенной ступени продолжительностью 50 секунд, следующим планируют выполнить 640-секундное испытание, соответствующее длительности участка работы ступени при реальном запуске ракеты-носителя[7].

17 февраля 2017 года были проведены финальные наземные испытания двигателя верхней ступени протяжённостью 640 секунд[8]. Показатели производительности ступени соответствовали ожидаемым[9].

Головной обтекатель

[править | править код]

Головной обтекатель сделан из алюминиевого сплава и имеет диаметр 5 метров[4].

Развитие

[править | править код]

Значение для будущего пилотируемого полёта

[править | править код]
Основная статья: Гаганьян (космический корабль)

Планируется, что LVM-3 будет использоваться для выведения на орбиту пилотируемого космического корабля Гаганьян с целью первого в истории страны полёта человека в космос. Ракета-носитель со стартовой массой 629 тонн будет способна выводить на НОО до 20 тонн груза. Полёты будут осуществляться из космического центра имени Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота[10][11].

Роль в будущем

[править | править код]

Индийская организация космических исследований планирует три непилотируемых полёта LVM-3 до выполнения полёта человека в космос. Прежде всего ракета-носитель разработана для обеспечения независимости Индии в вопросе доставки тяжёлых грузов на НОО и ГСО. Также ракету-носитель планируется использовать для межпланетных исследовательских программ[12]. Лунный проект Индии Чандраян-2 изначально планировалось запустить с помощью LVM-3[13][14], в дальнейшем для миссии была выбрана ракета-носитель GSLV Mk.II[15].

Керосино-кислородная первая ступень

[править | править код]

В разработке ISRO находится жидкостный ракетный двигатель SCE-200[англ.], использующий в качестве топлива керосин и жидкий кислород, с ожидаемыми показателями тяги около 2000 кН в вакууме. Его планируют использовать на будущих тяжёлых и многоразовых индийских ракетах, а до этого использовать его в качестве маршевого двигателя на первой ступени SC160 ракеты LVM-3, заменив нынешнюю ступень L110 с двигателями Vikas. Это позволит увеличить массу выводимой на геопереходную орбиту полезной нагрузки до 6,2 тонн[16][17].

Суборбитальный испытательный полёт

[править | править код]

Первый успешный испытательный суборбитальный полёт состоялся 18 декабря 2014 года. Запуск ракеты-носителя состоялся в 04:00 UTC со второй стартовой площадки Космического центра им. Сатиша Двахана. Целью полёта были испытания твердотопливных ускорителей и первой ступени, систем расстыковки ступеней и головного обтекателя, проверка полётной аппаратуры и аэродинамической стабильности в атмосферной фазе полёта. Верхняя ступень в этом полёте не была функциональна, являла собой полногабаритную модель, заполненную 25 тоннами топлива, для симуляции полётной конфигурации ракеты-носителя. В рамках этого полёта были проведены испытания возвращаемого модуля будущего индийского пилотируемого космического корабля[4][18][19].

На основании данных, полученных в течение полёта, были произведены изменения формы свода головного обтекателя и градуса наклона конусовидных защитных колпаков боковых ускорителей[20].

Запуски

[править | править код]
№ Дата, время
(UTC) 		Стартовая
площадка 		Полезная нагрузка Масса
(в кг) 		Орбита Результат
Х 18 декабря 2014, 04:00[21] Шрихарикота,
вторая 		Индия CARE 3735 Суборбитальный
запуск 		Успех
Первый испытательный полёт тяжёлого носителя LVM3 (GSLV III), с полезной нагрузкой будущего пилотируемого корабля.
D1 5 июня 2017, 11:58 Шрихарикота,
вторая 		Индия GSAT-19 3136 ГПО Успех
Первый орбитальный запуск. Спутник выведен на целевую геопереходную орбиту с параметрами 170 × 35 975 км, наклонение 21,5°. GSAT-19 стал самым тяжёлым спутником, выведенным индийской ракетой-носителем[22][23].
D2 14 ноября 2018, 11:38 вторая Индия GSAT-29[англ.] 3423 ГПО Успех
M1 22 июля 2019, 09:13 вторая Индия Чандраян-2 3877 ВЭО Успех
Исследовательская миссия, включающая в себя орбитальный, посадочный аппарат и луноход, успешно выведена на орбиту с апогеем более 45 000 км, на 6000 км выше, чем планировалось. Это позволит использовать меньше топлива при полёте к Луне. Используя собственные двигатели, аппарат выполнит серию из 15 манёвров для повышения орбиты, с целью выйти на орбиту Луны 20 августа, а выполнить посадку 6 сентября 2019 года, в районе южного полюса Луны[24].
M2 22 октября 2022, 18:37 вторая Великобритания OneWeb India-1 5796 кг[25] НОО Успех
Успешный запуск партии из 36-ти спутников связи компании OneWeb на орбиту высотой 601 км и наклонением 87,4°[25][26].
M3 26 марта 2023, 03:30 UTC вторая Великобритания OneWeb India-2 5805 кг[27] НОО Успех
Второй запуск партии из 36 спутников связи компании OneWeb, осуществленный индийским носителем[27].
M4 14 июля 2023, 09:05 UTC Шрихарикота,
вторая 		Индия Чандраян-3 3900 ВЭО Успех
Исследовательская миссия к Луне, включающая в себя посадочный аппарат и луноход.

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ "ISRO renames GSLV Mark-III as LVM-3" (англ.). The Hindu. 2022-10-24. Архивировано 24 октября 2022. Дата обращения: 25 октября 2022.
  2. ↑ Successful static testing of Solid Propellant Booster Rocket Stage S200 for GSLV Mk III Launch Vehicle (англ.). ISRO (24 января 2010). Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 4 января 2017 года.
  3. ↑ ISRO successfully tests world's 3rd largest solid booster (англ.). DNA India (25 января 2010). Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 30 июня 2016 года.
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 GSLV Mk.III Launch Vehicle (англ.). Spaceflight101. Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 1 декабря 2016 года.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 LVM3 (англ.). ISRO. Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 16 ноября 2016 года.
  6. ↑ ISRO successfully conducts static testing of new age rocket (англ.). The Hindu (8 сентября 2010). Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 20 октября 2020 года.
  7. ↑ ISRO Successfully Tests C25 Cryogenic Upper Stage of GSLV MkIII (англ.). ISRO (26 января 2017). Дата обращения: 30 января 2017. Архивировано 29 января 2017 года.
  8. ↑ India’s heavy-lift rocket on track for December debut following engine test (англ.). Space News (22 февраля 2016).
  9. ↑ ISRO Successfully Tests its Cryogenic Stage (C25) for GSLV MkIII for the Flight Duration (англ.). ISRO (18 февраля 2017). Дата обращения: 18 февраля 2017. Архивировано 18 февраля 2017 года.
  10. ↑ The Hindu News Update Service. Дата обращения: 7 апреля 2009. Архивировано 6 апреля 2009 года.
  11. ↑ India’s first manned mission set for 2015 liftoff. Дата обращения: 7 апреля 2009. Архивировано 7 августа 2009 года.
  12. ↑ MSN: InfoWeb.net Information Directory. Дата обращения: 7 апреля 2009. Архивировано из оригинала 20 февраля 2009 года.
  13. ↑ The Hindu : National : Work on Chandrayaan-II has begun: Annadurai. Дата обращения: 7 апреля 2009. Архивировано 12 июня 2009 года.
  14. ↑ India Is Near To Moon, Ready To Send Manned Mission. Дата обращения: 7 апреля 2009. Архивировано из оригинала 18 февраля 2009 года.
  15. ↑ ISRO chief signals India's readiness for Chandrayaan II mission (англ.). The Times of India (28 февраля 2016). Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 20 июля 2019 года.
  16. ↑ First Prototype of ISRO's Semi-Cryogenic Engine To Be Ready By 2016 (англ.) (19 августа 2015). Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 21 сентября 2016 года.
  17. ↑ ISRO developing heavy lift launch vehicles (англ.). The Hindu (30 мая 2015). Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 12 февраля 2018 года.
  18. ↑ Индия впервые запустила ракету-носитель для вывода на орбиту спутников весом до 4 тонн. ИТАР-ТАСС (18 декабря 2014). Дата обращения: 6 января 2015. Архивировано 6 января 2015 года.
  19. ↑ India Tests GSLV-3 Rocket and Crew Capsule with Suborbital Launch (англ.). Space News (18 декабря 2014).
  20. ↑ LVM-3 (GSLV Mk.3) (англ.). Gunter's Space Page. Дата обращения: 3 января 2017. Архивировано 28 ноября 2016 года.
  21. ↑ First Experimental Flight of India’s Next Generation Launch Vehicle GSLV Mk-III Successful — ISRO
  22. ↑ India’s Most-Powerful Rocket Successfully Reaches Orbit (англ.). Spaceflight101 (5 июня 2017). Дата обращения: 5 июня 2017. Архивировано 10 июня 2017 года.
  23. ↑ India’s launcher fleet gets an upgrade with successful test flight (англ.). Spaceflight Now (5 июня 2017). Дата обращения: 5 июня 2017. Архивировано 5 июля 2017 года.
  24. ↑ India launches robotic mission to land on the moon (англ.). Spaceflight Now (22 июля 2019). Дата обращения: 26 июля 2019. Архивировано 22 июля 2019 года.
  25. ↑ 1 2 LVM3 M2 / OneWeb India-1 Mission (англ.). ISRO (23 октября 2022). Дата обращения: 25 октября 2022. Архивировано 23 октября 2022 года.
  26. ↑ William Graham. OneWeb resumes launches with first commercial GSLV Mk.III (англ.). NASASpaceFlight.com[англ.] (22 октября 2022). Дата обращения: 22 октября 2022. Архивировано 22 октября 2022 года.
  27. ↑ 1 2 LVM3-M3 OneWeb India-2 Mission. — Indian Space Research Organisation.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=LVM-3&oldid=139658061