GSLV地球同步衛星運載火箭MK-I是一款中型通信衛星運載火箭，設計用於將印度本土的INSAT級2.0至2.5噸重的衛星或者國外通信衛星送入“地球同步轉移軌道”（GTO）。2014年1月5日下午16時18分，印度空間研究組織在印度東南部安得拉邦的航天中心成功發射了稱為GSLV-D5的火箭，它重約415噸，長49米，搭載重1982公斤的GSAT-14通信衛星。
基本介紹
- 中文名：GSLV地球同步衛星運載火箭MK-I
- 所屬國家：印度
- 發射地點：印度東南部安得拉邦的航天中心成
- 搭載衛星：GSAT-14通信衛星
主要部件,GSLV,性能參數,發射能力,失敗事件,
主要部件
GSLV (Mk II)運載火箭GSLV運載火箭的大部分主要部件都是通過PSLV系列火箭的實用驗證的，比如S125/S139固體助推器和Vikas L40/L35.5的液體燃料推進器。GSLV-MK-I（GSLV-D1）火箭首次成功發射是在2003年5月8日。GSLV-D1運載火箭長達49米，重約401噸，由三級組成。第一級的主推進器和PSLV使用的主推進器一樣，並且是世界上最大的固體燃料推進器之一，攜帶大約129至138噸HTPB燃料。其直徑達2.8米，引擎是由M250馬氏時效鋼製成。助推器是一種使用HTPB燃料固體推進器的5級火箭，並且採用了複合噴嘴設計。助推火箭每級長約3.4米，直徑2.8米。助推器推進器燃燒時間大概為107秒，並產生最大4628到4736千牛的推力。GSLV運載火箭在推進器噴射階段的俯仰，偏航和翻滾控制是由安裝在第四個捆綁助推火箭上的“單機艙集控系統”（EGC）( ±5° )完成的。GSLV-D1火箭的航行還有一個由S125二級噴射矢量控制系統（STIVC）提供的備用支援。此矢量控制系統使用高氯酸鍶水溶液通過噴嘴產生推力，從而控制火箭姿態。此液體被存儲在安裝在固體推進器上的鋁製容器裡面，並有氮氣加壓。
GSLV運載火箭裝有四個捆綁式國產Vikas液體燃料推進器（L40）。此推進器源自阿里安娜火箭的Viking-2型推進器。火箭發射時，這些捆綁推進器在地麵點火，從而能夠增加第一集火箭的推力。每個L40推進器攜帶大概40噸自燃型燃料（UDMH+ N2O4）,存儲在2個相對的直徑2.1米的容器內。反衝氣流推進器繞少大概160秒鐘左右，並能夠產生680千牛的推力。DSLV-D2型運載火箭採用了功率增強型的Vikas推進器。此推進器在2001年12月進行了測試，並且能夠產生58.5巴的膛壓（其前輩為52.5巴）。這種新式推進器使用UH25（偏二甲基肼+水合肼的混合物）作為燃料，N2O4作為氧化劑，並且推進器上的新式高矽氧酚醛材料製作的噴嘴能夠抵抗更長時間的燒蝕。據估計它能夠增加7秒的ISP時間，能使GSLV的地球同步轉移軌道的運載能力提高150千克。L40H推進器被用作捆綁火箭推進器，攜帶42噸的燃料，而L37.5H推進器則攜帶了39.5噸燃料，作為二級火箭推進器。
發射台上的GSLV運載火箭
發射台上的GSLV運載火箭S125/S138固體燃料核心級的推進器會在確認L40/L40H級工作正常的4.6秒後點燃。S125主推進器（100秒）和L40輔助推進器（160秒）的燃燒時間的不同導致了其工作上的不協調（因為已經燃燒完畢的部分無法自動拋棄，所以會浪費燃料在其自重上），所以要調整主推進器的燃燒時間，和輔助推進器的燃燒時間向吻合。這個問題在GSLV-D2運載火箭上得到了改進。D2火箭採用了S139推進器，將其燃燒時間提高到了107秒，並且採用了燃燒時間為149秒的高效L40輔助推進器。
主體第一級和第二級之間的空隙使得二級火箭推進器能夠在一級推進器工作完畢前的1.6秒鐘時點火。這能夠避免採用多餘的設備來維持因第一級火箭工作結束和第二級火箭點火之間的時間差導致的火箭加速度的增加，並能夠降低第一級火箭的速度。
第二級L37.5/L37.5H推進器採用了國產的源自法國SEP的Viking-4A推進器的Vikas推進器，攜帶37.5/39噸的液體（偏二甲基肼作為燃料，四氧化二氮作為氧化劑）推進劑，存儲在防水壁隔絕的兩個容器裡面。推進器燃燒大概150/136秒鐘，並且產生720/804千牛的推力。火箭的俯仰和偏航是由水壓換向推進器(±4)控制的，而火箭的翻滾則是由兩台熱氣反衝控制系統控制的。當此級火箭燃燒完畢後，反向火箭將會提供其分離的動力。
GSLV運載火箭
GSLV運載火箭末端的C12低溫推進系統是由俄羅斯的Glavkosmos航天局提供的。此系統長8.7米，直徑2.9米，重約15噸。通過獨立的鋁製存儲罐，其能夠攜帶12.5噸的液體氫氧燃料。此推進系統由一台73.5千牛的KB KhimMash KVD-1 RD-56M低溫推進器（配有兩台微調推進器）提供動力，燃燒大概720秒鐘，產生75千牛的推力，並且能夠重複點火。推進器採用了印度國產的航點設備和軟體。在最初的60%燃燒時間裡，此低溫推進器將產生109%的推力，直到衛星到達其軌道（無重力狀態）。然後在剩餘的40%時間裡，推進器在正常推力下工作，將衛星送入更高的（遠地點達36000千米，近地點180千米）的橢圓軌道中。
GSLV運載火箭上的直徑3.4米，長7.8米的金屬球狀隔熱套在GSLV運載火箭穿過濃密的大氣層時保護火箭的衛星在和部分。此隔熱罩將在115千米的高度自動脫落。
再進行一次成功的發射（D3）後，GSLV運載火箭將被宣布正式運營使用。2001年4月18日，GSLV-D1運載火箭成功的將一枚重約1540千克的GSAT-1衛星送入了地球同步軌道。2003年5月8日，GSLV-D2運載火箭將一枚重約1825千克的GSAT-2衛星送入了地球同步軌道。C1,C2,C3的商業發射已經編入預算，包括時間更長的C4,C5和C6火箭。GTO載荷正在接受改進，從而在2006年左右能夠搭載2200千克，2300千克和2450千克的有效載荷。除了搭載GTO載荷，GSLV運載火箭也能夠進行LEO衛星和太陽軌道衛星的發射。
GSLV (Mk I) 運載火箭參數：
發射次數: 2.。失敗次數: 0。 成功幾率: 100%。首次發射日期: 2001年4月18日, 最後發射日期: 2003年5月8日。. LEO載荷: 6,200千克. 軌道: 200 千米，19度。有效載荷: 2,250千克. 地球禁止軌道。起飛推力: 795,500 千克牛。 總重：414噸。中心直徑： 2.8 米.。總長: 49.0 米 出廠價 ：3000萬美元（2003幣值）
(
GSLV
地球同步衛星運載火箭（Geosynchronous Satellite Launch Vehicle ，英文縮寫：GSLV），印度自行研發為主的運載火箭。 印度太空研究機構利用地球同步衛星運載火箭將印度全國衛星系統類型的衛星送至地球同步軌道。火箭多為俄羅斯協助建造，並非印度獨立建造。地球同步衛星運載火箭為極地衛星運載火箭 之改良版，增加捆綁式液態輔助火箭為一三節式火箭。第一節為固態推進器；第二及第三為液態推進器。固態及輔助火箭是極地衛星運載火箭 之延續，所以低溫液態引擎由俄羅斯提供，共買了七個末端節引擎。印度試著去建造低溫末端節引擎並向俄羅斯買技術，但遭美國施壓，因此俄羅斯並未提供此項技術給印度。所以在過去的十一年印度空間研究機構持續研發如何建造低溫液態引擎。
性能參數
功能：一次性火箭
製造公司 印度空間研究組織
國家：印度
尺寸
高度 ：49 米 (160 呎)
直徑 ：2.8 米 (9.1 呎)
質量 ：402,000 公斤 (886,000 磅)
節數 ：3節
酬載能力
酬載能力(低地球軌道) 5,000 公斤 (11,000 磅)
酬載能力
地球同步軌道 2,500 公斤 (5,500 磅)
發射紀錄
現況：現役
發射場：斯里赫里戈達島
發射次數：8次
成功次數：4次
失敗次數：3次
部分失敗次數：1次
首次發射：2001年4月18日
助推器：(Stage 0)
火箭形式：4枚
引擎：L40H Vikas引擎*2顆
推力：680 千牛頓
總推力：2,720 千牛頓
比沖：262 秒
推進時間：160 秒
燃料：四氧化二氮/聯氨
第一級
引擎 1 枚S139引擎
推力 4,700 千牛頓
比沖 166 秒
推進時間 100 秒
燃料 HTPB (solid)
第二級
引擎 GS2 Vikas引擎*4顆
推力 720 千牛頓
比沖 295 秒
推進時間 150 秒
燃料 四氧化二氮/聯氨
第三級
引擎 1顆RD-56M引擎
推力 73.5 千牛頓
比沖 460 秒
推進時間 720 秒
燃料 液態氫/液態氧
地球同步衛星運載火箭，印度自行研發為主的運載火箭。
發射能力
印度太空研究機構利用地球同步衛星運載火箭將印度全國衛星系統類型的衛星送至地球同步軌道。火箭多為俄羅斯協助建造，並非印度獨立建造。地球同步衛星運載火箭為極地衛星運載火箭之改良版，增加捆綁式液態輔助火箭為一三節式火箭。第一節為固態推進器；第二及第三為液態推進器。固態及輔助火箭是極地衛星運載火箭 之延續，所以低溫液態引擎由俄羅斯提供，共買了七個末端節引擎。印度試著去建造低溫末端節引擎並向俄羅斯買技術，但遭美國施壓，因此俄羅斯並未提供此項技術給印度。所以在過去的十一年印度空間研究機構持續研發如何建造低溫液態引擎。
發射紀錄
前兩次發射都在發展中，第一次發射在2001年4月18日，並非完全成功其發射衛星為實驗用通訊衛星地球同步衛星一號；第二次發射完全成功，在2003年5月8日，發射實驗用通訊衛星地球同步衛星二號；在2004年9月20日發射EDUSAT通訊衛星之實用飛行；第四次發射在2006年7月10日下午5點38分，印度軍方在印中央邦薩提什達萬航太中心發射一枚“地球同步衛星運載火箭-F02”，攜帶著實驗用通訊衛星地球同步衛星四號C型通訊衛星。距離地面約70公里處出現箭體傾斜、連續翻轉、空中爆炸，跌落在孟加拉灣。 地球同步軌道運載火箭 第四次發射使用俄羅斯低溫液態末端節引擎，印度太空研究機構預測下次發射將使用先進的低溫引擎。
2015年8月27日19時22分，印度在薩迪什·達萬航天中心使用GSLV Mk II運載火箭成功發射GSAT-6通信衛星。GSAT-6通信衛星，重2117公斤，是印度研製的最先進的通信衛星，將為印度國內提供S波段通信服務。GSAT-6衛星的發射將促進印度通信行業的發展。
酬載能力
地球同步軌道運載火箭使用四支L40液態推進火箭可酬載約5000公斤（11000磅）到近地軌道；使用俄羅斯KVD-1低溫末端節引擎可將2200公斤（4850磅）到地球同步軌道。
各節簡介
第一節
地球同步軌道運載火箭第一節直徑為2.8米，他用M250及的馬釘鋼作外殼材料，而推進劑重達129頓；第一節之a（L40）有四十噸重的液態推進劑（四氧化二氮/聯氨），直徑為1.2米。
第二節
地球同步軌道運載火箭第二節直徑為2.8米，而且有液態推進劑（四氧化二氮/聯氨）分裝在兩個鋁合金槽里，重達37.5頓。
第三節
地球同步軌道運載火箭第三節的直徑也是2.8米，用低溫液態推進劑（液態氫/液態氧）並放在兩個鋁合金槽里，其質量為12.5頓。
失敗事件
事件一：
2006年7月10日，GSLV火箭攜帶INSAT衛星在半空解體。印度空間研究組織主席奈爾曾表示，任務失敗的原因是助推器從箭體分離時出現故障；並成立15人事故分析委員會，調查事故細節，提出必要的改善措施；還要求對所有子系統的性能進行評估。
事件二：
印度國產火箭“地球同步衛星運載火箭”GSLV-D3在2010年4月15日的發射中未能取得成功，箭上攜帶的GSAT-4通信衛星也一同墜毀。耗資0.74億美元的試飛以失敗告終，沉重打擊了快速發展的印度航天計畫。
全國產GSLV首次發射失利
印度空間研究組織主席拉達克里希南稱，本次試飛主要目的是驗證印度建造的低溫第三級段，是印度航天計畫中的一個關鍵里程碑，尤其對該國發射自己的衛星和研發載人太空飛行器而言。
當地時間16時27分，這枚火箭長50米的火箭從印度斯里哈里科塔島上的航天中心發射升空。ISRO說發射後前5分鐘，火箭運行正常。發射後大約5分鐘，GSLV第二級分離，隨後低溫級段點火。
低溫級段按照箭載計算機的規劃點火，指標顯示低溫發動機點火了。不過，最後等到對數據進行詳細分析之後才能確認。地面人員觀察到火箭翻滾，意味著火箭失控，最有可能的原因是兩台控制發動機（小型低溫發動機）沒有點火，沒有發揮必要的控制能力。
第三級燃燒時間為12分鐘，這兩台控制裝置發動機應該在這期間提供小型動力，控制火箭。但是跟蹤曲線顯示，火箭在官員宣布第三級點火之後數秒就失去了原有的高度。發射控制中心稱，火箭大約上升了140千米（87英里），出現問題時的速度為1.77千米/秒（1.1英里/秒）。
隨後幾分鐘，發射控制人員丟失失控火箭的跟蹤數據，因為火箭已經墜落印度洋上空的大氣層。最後的跟蹤顯示火箭處於印度東海岸薩迪什·達萬航天中心西南1600千米（1000英里）上空，據地面66千米（41英里）處。
事件三：印度一枚搭載通訊衛星的運載火箭2010年12月25日發射後不久失控並偏離航向。依照地面控制人員指令，火箭在空中“自爆”。一些航天技術人員說，這次發射失敗是印度空間研究組織遭遇的“巨大挫折”。
這枚火箭為同步衛星運載火箭（GSLV）F06型，當地時間下午4時04分在位於印度東南部斯里赫里戈達島的薩蒂什·達萬航天中心點火升空，原定飛行19分鐘後將衛星送入預定軌道。 印度空間研究組織主席K·拉達克里希南說，火箭“發射45秒後失去控制”，地面控制人員向第一級發動機發出指令，但火箭未按指令工作。
按照他的說法，火箭第一級在發射後50秒內表現正常，隨後出現故障。發射後63秒，地面控制人員發出自毀指令，火箭在空中爆炸。火箭殘骸墜入孟加拉灣。 這枚火箭原定20日發射，由於技術人員發現火箭發動機存在故障而推遲發射。
火箭搭載一顆GSAT-5P型衛星，用於通信服務和氣象監測。這顆衛星質量為2310千克，設計運行壽命13年。衛星裝備36個信息接受和轉發裝置，原計畫升空後替代1999年發射的INSAT－2E型通訊衛星。
空間研究組織設立的故障分析委員會初步認定，發射失敗與4台捆綁式液態燃料發動機相關。火箭發射0.2秒後，1台發動機失靈，僅3台正常工作，致使火箭飛行控制能力大幅降低。
發射後大約50秒，火箭飛行速度達到音速，但推力不足導致高度誤差較大，氣動載荷超過設計極限，因而無法正常飛行。
故障分析委員會利用模擬飛行、分析數據、核對等手段展開校準試驗並得出結論：故障發動機中推進燃料調節器在密閉狀態下流量係數明顯偏高。這可能是生產過程中疏忽所致，檢查和驗收試驗等工序未發現這一安全隱患。
這是印度同步衛星運載火箭連續第二次發射失敗。
