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  • 斯里哈里科塔发射场

    斯里哈里科塔发射场是印度最重要的航天发射中心。斯里哈里科塔发射场占地面积145平方公里,占海岸线长度达27公里,该发射场先后用SLV-3回级运载火箭发射了三颗重40公斤的小型卫星。建有3个发射区,一个是“加大推力的卫星运载火箭”发射区,另一个“极地轨道卫星运载火箭”发射区,第三个为发射地球同步卫星建造的发射区未能启用。发射场拥有大型多级火箭和卫星运载火箭的试验、组装和发射设施,拥有印度卫星的跟踪、遥测和通信站。印度空间研究中心还在此扩建了固体助推器工厂,可为多级火箭发动机生产大尺寸的推进剂药柱。

    编辑摘要

    目录

    基本概述/斯里哈里科塔发射场 编辑

    斯里哈里科塔发射场斯里哈里科塔发射场

    斯里哈里科塔发射场位于印度东海岸的斯里哈里科塔岛上,在马德拉斯北部100公里处,地理坐标为北纬13°47′, 东经80°15′。这里气候受西南季风和东北季风影响,10、11月份是大雨季节,但一年内多数月份阳光充足,天气晴朗,可以进行室外静态试车和发射试验。 

    1971年10月9日和10日斯里哈里科塔发射场开始正式投入使用,发射了三枚罗希尼125探空火箭1979年8月10日首次发射了slv3火箭,但由于二子级制导系统出现故障,未能把40公斤重的卫星送入近地轨道。1980年7月18日用slv3火箭第二次发射印度自己的卫星获得成功,把卫星送入300/900公里的轨道。1981年5月31日第三次发射获得部分成功。 

    围绕该发射场,印度在全国建立了追踪站、遥控站和卫星通信网。该中心发射极轨道卫星将受严格的发射窗口和靶场安全限制,不能从这里向北或向南进行极轨道发射,因为这两个方向上有印度和斯里兰卡的人口稠密区。这里的极轨道发射方位角被限制在140°向西南方向发射,继而要作耗费能量的偏航55°机动飞行。使该发射场的发射活动受到限制。

    发展历程/斯里哈里科塔发射场 编辑

    自1971年印度政府选定,经过30多年的建设,斯里哈里科塔发射场已成为印度最大的航天城和火箭发射中心,拥有完备的火箭测试、组装和发射设施,并建有先进的计算机数据处理中心。印度的4种国产运载火箭——卫星运载火箭(SLV)、加大推力运载火箭(ASLV)、极地轨道运载火箭(PSLV)和地球同步轨道运载火箭都从这里点火升空,德国、韩国比利时等国委托印度发射的卫星也是从该中心发射上天的。为此,印度空间研究中心在这里扩建了固体助推器工厂,可为多级火箭发动机生产大尺寸的推进剂药柱。 

    斯里哈里科塔发射场印度研制的GSLV系列地球同步卫星运载火箭
    近年来,印度明显加快了空间技术研究与发展的步伐,在航天领域取得许多成就,成为世界上继美国俄罗斯欧盟中国和日本之后的第六个航天大国。印度从20世纪60年代初开始发展航天技术,70年代前主要是兴建探空火箭发射场并研制自己的探空火箭,为研制运载火箭打下基础;70年代后主要是发展应用卫星、遥感技术和运载火箭。1975年第一颗人造卫星“阿里亚巴塔”号研制成功,印度开始逐步掌握了卫星设计、研制、测控等方面的技术。1980年7月18日,印度使用自行研制的第二枚SLV-3运载火箭,在斯里哈里科塔发射场成功地将一颗“罗西尼”试验卫星送入400公里高的轨道,从而使印度成为世界上第七个能独立发射卫星的国家。 

     

    事故记录/斯里哈里科塔发射场 编辑

    然而,印度的航天科研并非一帆风顺,曾经有多次发射失败

    斯里哈里科塔发射场斯里哈里科塔发射场

    及事故的记录,最为严重的一次发生在2004年2月23日下午。当天,斯里哈里科塔航天发射中心的固体燃料基地发生爆炸,至少造成6人死亡,5人受伤,连一些存储在基地内的大型电动引擎也同时发生爆炸。近年来,印度一直在使用俄罗斯提供的液态燃料火箭发动机,其最大推力不超过5吨,而根据国际上公认的标准,运载火箭推力低于8吨就不足以支持载人航天飞行。印度曾宣布要在2007年完成登月,这次事故可能就是因为研制大推力固体燃料工作急于求成所造成的。 

    但事故和挫折并未打消印度航天赶超世界强国的决心。2005年5月5日上午10点20分,印度的PSLV—C6型极地卫星运载火箭在斯里哈里科塔航天发射中心成功发射两颗国产卫星,这是印度首次完成箭星全部国产的“一箭多星”发射任务,而且启用了新建的“通用发射平台”。该火箭发射系统耗资近1亿美元,历时5年建成,印度总统卡拉姆亲自参加了新发射中心的启用仪式。这次发射极大地鼓舞了印度航天发展的信心,航天中心负责人对外宣称:“印度将在2008年前推出本土生产的航天飞机,这将是航天科技与航空技术的完美结合。”  [1]

    SLV-3运载火箭/斯里哈里科塔发射场 编辑

    SLV-3运载火箭SLV-3运载火箭

    1980年7月18日,印度一枚名为“卫星运载火箭”-3(SLV-3)的运载火箭,将一颗重40千克“罗希尼”卫星,送入近地点300公里、远地点900公里、倾角45度的椭圆形空间轨道,发射地点是位于印度东海岸马德提斯以北100公里的斯里哈里科塔发射场。

    这是SLV-3运载火箭的第二次发射。一年前的8月,该火箭的第一次发射,由于第二级制导控制系统出现故障,遭到失败。SLV-3运载火箭的发射成功,使印度成为世界上第7个拥有独立发射卫星能力的国家。此后,印度又用SLV-3运载火箭发射了3颗40千克重的卫星

    SLV-3运载火箭是在探空火箭的基础上发展起来的。1967年,印度开始研制固体探空火箭,截至1980年,先后研制了8种型号的探空火箭,用于科学研究、气象探测,试验运载火箭的各项技术。在此基础上,于1973年开始SLV-3运载火箭的研制工作.印度在研制运载火箭的过程中,充分利用本国技术力量,扬长避短。固体火箭发动机技术一直是印度发展火箭技术的重点,在这方面有比较丰富的经验和比较高的水平,如SLV-3火箭推进剂是由70%的过氯酸胺和30%的铝粉填加剂组成,发动机真空比冲285秒,并具有浇注12吨的大型成段药柱能力。与此同时,也在积极开展液体火箭发动机的研制,如同国外合作,研制先进的氢氧火箭发动机。其次,注意型号之间的继承性。SLV-3火箭在其第一级捆绑两具固体火箭助推器,即形成一种低轨道运载能力为150千克的新火箭——“先进卫星运载火箭”。而低轨道运载能力为1400千克的“极轨道卫星运载火箭”,则捆绑了两具SLV-3的第一级发动机作为该火箭的助推级。

    尺寸数据 串联式4级固体运载火箭,总长22.8米,各级直径为l、0.8、0.8和0.7米,长度为10米、6.42.3和1.5米。一、二级采用钢制壳体,三、四级使用玻璃纤维增强塑料

    重量数据 起飞重量17吨,火箭起飞推力540千牛,地球低轨道运载能力是40千克。1至4级分别装填8.7和3.1、l.1和0.3吨推进剂,产生的推力分别为540、230、79和22千牛。火箭采用惯性制导。[2]

    PSLV – 极地卫星运载火箭/斯里哈里科塔发射场 编辑

    PSLV火箭基本参数:高44.4米,重约295吨,四级固体液体混合推进剂。首级火箭推进器是世界最大的推进器之一,携带了大概129到138吨端羟基聚丁二烯推进剂。 

    斯里哈里科塔发射场发射架上的PSLV-C2 火箭
    火箭直径约2.8米。推进器的材料采用马氏体时效钢。助推器采用了使用HTPB推进剂和复合喷嘴的五级固体火箭推进器。每段长约3.4米,直径2.8米。助推器推进器将工作107秒,产生最大4762千牛的推力。

    PSLV火箭在固体推进器的反冲阶段的俯仰和偏航控制是通过在喷嘴处注入液态高氯酸锶来达到推力的矢量控制(STIVC)的目的。这种液态高氯酸锶存储在捆绑于固体火箭推进器上的铝制容器里,并且用氮气加压。助推器推进器上的SITVC系统是用于火箭的摇晃控制并增稳。

    根据实际情况的需要,六个捆绑火箭推进器(PSOM)中的两个或者四个推进器将在地面点火,从而增强火箭第一级的推力。每个捆绑火箭的固体推进器都携带了9吨HTPB推进剂,可以燃烧45秒钟,产生662千牛的推力。剩下的捆绑火箭推进器将在起飞后25秒钟之后点火(3千米高度)。

    火箭第二级推进器采用了本土研制了VIKAS推进器。此推进器源于法国的SEP火箭的VIKING IVA推进器。二级推进器可携带41.5吨的液体推进剂----偏二甲肼(UDMH)作为燃料,四氧化二氮作为氧化剂。它可以产生最大800千牛的推力。火箭的俯仰和偏航控制是通过水压万向推进器(±4°)和控制旋转的热气反应控制系统来完成的。此火箭在将来的发射中将使用2001年12月完成测试的大功率VIKAS推进器。此推进器将产生58.5巴的膛压,超过以往的52.5巴。这种新式推进器采用UH25(偏二甲肼和水合肼的混合物)作为燃料和四氧化二氮作为氧化剂,并且推进器的高硅氧酚醛制作的喷嘴能够抵抗更长时间的烧蚀。这将提高此级火箭大概7秒的比冲量,使得PSLV火箭能够运载更多达70千克的SSO载荷,或41千克的GTO载荷。

    第三级火箭采用了重达8吨的高效固体推进器,携带7.2吨的HTPB燃料(PSLV-C3携带7.3吨,PSLV-C4携带7.6吨),并且直径达到2米。它有一个凯芙拉尔纤维制作的箱子和一个为控制火箭俯仰和偏航而准备的矢量控制推进器(±2°)。而在翻滚控制方面,火箭采用了第四级的RCS系统(反应控制系统)。PSLV-C5火箭第三级上方的金属转接器被一个碳复合物制作的转接器所取代。

    PSLV火箭的第四级直径1.3米采用双压燃料传输系统的液体火箭推进器。此级火箭携带了2吨(PSLV-C4携带2.5吨)甲基肼(MMH)作为燃料,四氧化二氮(N2O4)作为氧化剂。每一个推进器可以产生最大7.4千牛的推力。推进器装有全向调节系统,可以调节火箭的俯仰,偏航和翻滚,同时也可以在火箭斜线爬升阶段的RCS系统的开关。PSLV-C4火箭采用了一种重量很轻的碳复合材料来制作有效载荷部分,这样就可以增强GTO有效载荷能力

    HAL部门制作了PSLV火箭的直径3.2米的金属隔热磁力罩,可以在火箭穿过厚厚的大气层时保护载荷。此保护罩会在110千米的高度自动脱落。

    PSLV火箭的惯性导航系统(INS)安装在火箭顶部的第四级火箭上。火箭从点火升空到投放载荷入轨,INS系统都在不停的工作。

    斯里哈里科塔发射场印度PSLV-C9极轨火箭准备发射
    PSLV 火箭参数:
    PSLV 火箭有着众多适合各种任务的革新进步。 以下参数中许多都是独一无二的。
    首次发射日期: 1993年9月20日
    低轨道载荷: 3,700 千克,轨道:200千米,倾斜度:49.5度; 卫星重3,500千克,轨道: 400千米 ,圆形轨道 倾斜度:43度;
    太阳同步轨道 : 1200千克,轨道:820千米(因安全为题,限制在1200千克以下));
    地球同步轨道载荷:1060千克,轨道倾斜度:18度.
    点火推力:540,000 千克力.
    总质量:294,000千克
    中心直径:2.8 米。
    总长:44.4 米。
    发射价:3000万美元(1999年币值)
    出厂价:1750万美元(1985年币值)[3]

    “一箭10星”/斯里哈里科塔发射场 编辑

    当地时间2008年4月28日9时20分(北京时间11时50分),一枚印度PSLV-C9火箭搭载10颗卫星升空。火箭是从位于印度南部的斯里哈里科塔发射场发射的,发射时天气条件良好。 

    印度此次发射的遥感卫星Cartosat-2A是一颗全天候的侦察卫星,重约690千克,配有一台先进的全色照相机,可以提供特定场景的点成像,用于制图。照相机能拍摄电磁谱可见区域的黑白照片,空间分辨率约为1米。该卫星是一颗先进遥感卫星,具有高灵敏性,能独立操纵,垂直轨迹可达45度以上。卫星上采用了若干新技术,如照相机单轴双镜,基于电光结构的碳纤维增强塑料,轻质、大尺寸镜片、JPEG如数据压缩、先进的固体记录器、高能恒星传感器。 该卫星与2007年1月发射的测绘卫星Cartosat-2相同。卫星将进入高度为630千米的太阳同步极轨轨道,重复访问周期为4天。通过适当的轨道机动可将重复访问周期提高到1天。

    斯里哈里科塔发射场印度IRS-ID遥感卫星
    CARTOSAT-2A 用于规划城市和农村的发展项目,同时也可用于情报收集工作。此前报道称,尽管印度太空研究组织官员不愿对这颗遥感卫星是否为印度首枚国产军用卫星做出评论,但该组织官员已经充分暗示卫星能够用于军事用途。

    一同发射的还有一颗83千克的“印度迷你卫星”(IMS-1)和另外8颗其他国家的3千克至16千克的纳米卫星。前者由印度空间研究组织研制,后者由德国、加拿大等国的研究机构研制,按照与印度有关部门签署的商业协议一并发射。IMS-1由印度太空研究组织研制,起飞重量为83千克。该卫星使用了多种新技术,配有微小子系统。

    另外8颗纳卫星分别由加拿大和德国等高校、研究院建造,按照与火箭发射公司签署的商业协议执行发射。每颗纳米卫星的重量约为3-16千克,共50千克左右。

    这8颗卫星包括:

    “CanX-6加拿大先进纳太空实验卫星”,卫星重约 6.5 千克,寿命期为6个月。旨在通过为高性能太空任务建造高成本效益的新型卫星,来促进太空研究和探索。

    “CanX-2 加拿大先进纳太空实验卫星”,主要任务是进行GPS无线电掩星试验,判断大气垂直特性。

    Cute 1.7 + APD II卫星,日本Cute-1卫星(2003年发射)的后继星,旨在试验新的设计技术。

    AAU CUBSAT-II卫星,丹麦aalborg 大学建造的科学实验卫星。

    COMPASS 1卫星,德国大学建造,旨在获取地面图像,验证微型卫星平台。

    Delfi C3卫星,荷兰大学建造,旨在验证星上新技术。

    SEEDS 2卫星,日本高校研发的科学实验卫星。

    Rubin 8-AIS卫星,德国建造,将验证自动识别系统在轨信号接收器,以及经由ORBCOMM和铱星的数据传输。

    印度空间研究组织主席马达万·奈尔表示,“这次发射非常成功,整个发射过程完美无瑕。这对我们来说是一个历史性时刻,因为这是世界上第一次用一枚火箭在一次发射任务中将10颗卫星送上太空。”

    新德里电视台新闻频道在现场报道这次卫星发射时说,这次“一箭十星”成功发射标志着印度空间技术达到世界最先进水平,是印度空间研究组织成长历程中的一个重要里程碑。印度空间研究组织只有短短35年的历史,在世界空间研究组织中只能算是一个“小字辈”,但通过这次成功发射,这个“小字辈”显然已经可以和那些“老大哥”平起平坐了。

    斯里哈里科塔发射场印度科技人员对INSAT-1卫星进行检查
    报道称,大约一年前,俄罗斯用一枚火箭发射了8颗卫星,创下当时一次发射卫星数量最多的纪录。这次发射最大的挑战就是,在预定时间内按照预定角度将卫星一颗颗发射出去,特别是最后8颗卫星,间隔时间只有几秒,如果稍有差错,便会发生卫星碰撞。

    有专家称,从技术上说,一枚运载火箭发射多种不同轨道的卫星是比较复杂的,不容易掌握,因此一箭多星的发射成功,标志着运载火箭能力的提高,也标志着发射技术和火箭与卫星分离技术上的新突破。但此次印度发射的卫星多为“迷你型”,发射这些卫星的难度系数明显小于发射那些体积庞大的卫星。因此,这次发射还不足以充分说明,印度的空间技术有了突破性进展。

    《印度教徒报》28日的文章《印度空间研究组织在太空安装更多的眼睛》指出,此次发射两颗印度研制的遥感卫星只是印度空间研究组织拓展监测地球卫星网的一个部分,该组织在未来五年内将有更密集的发展计划,其项目之多前所未见。文章引用印度空间研究组织主席马达万·奈尔的话称,在印度第十一个五年计划(2007年至2012年)中,至少有70项太空发展计划,是前一个五年计划的2到3倍。[4]

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    参考资料
    [1]^引用日期:2012-02-14
    [2]^引用日期:2012-02-14
    [3]^引用日期:2012-02-14
    [4]^引用日期:2012-02-14

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