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极地卫星运载火箭
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极地卫星运载火箭（英语：Polar Satellite Launch Vehicle，PSLV）是由印度空间研究组织（ISRO）所研发制造的可抛弃式运载火箭，开发的目的是将印度自行研发的印度遥感卫星（制图卫星）送入太阳同步轨道和开发商用卫星发射市场，在此之前，市场上只有委托俄罗斯替其发射卫星的选择。除了像遥感卫星这些大型卫星外，极地卫星运载火箭也能将小型卫星送入地球同步转移轨道。[3]
2016年6月22日，印度成功进行任务代号为PSLV-C34的卫星发射任务，将二十颗包括制图卫星-2C和美国、德国等国的卫星送入轨道，成功更新了印度在2008年所创造的一箭十星纪录，并与中国于2015年9月20日创造的纪录持平。[4]2017年2月15日，印度成功进行代号为PSLV-C37的卫星发射任务，将达104颗的卫星送入轨道，超越俄罗斯在2014年所创造的37颗纪录，成为世界纪录以来最多。[5]
直至2016年9月26日，印度空间研究组织（ISRO）已经成功透过极地卫星运载火箭将79颗分别属于包括加拿大、印尼、新加坡、英国、美国、日本、欧盟等国或组织的卫星送入轨道。在一系列发射任务中，比较著名的发射任务是PSLV-C11（月船1号）和PSLV-C25（火星轨道探测器）。[2]
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发展
极地卫星运载火箭（PSLV）的开发可追溯于二十世纪九十年代在维克拉姆·萨拉巴伊航天中心附近的喀拉拉邦锡鲁万纳塔普拉姆市，而惯性导航系统的开发则在同市的印度空间研究组织惯性系统部（IISU）开发。至于该型火箭的第二节和第四节发动机则由液体推进系统中心（LPSC）在邻近泰米尔纳德邦蒂鲁内尔维利市的马亨德拉山[注 1]（Mahendragiri）开发，固体燃料助推器则在位于安得拉邦斯里赫里戈达岛的萨迪什·达万航天中心（SHAR）进行开发与操作。
极地卫星运载火箭的首次试验是在1993年9月20日进行，该次测试按预期计划进行第一节和第二节测试，但是该次试验遇上一种姿态控制（Attitude control）的问题，导致了第二节和第三节在分离时发生碰撞，使任务未能达成预期目标。[6]在初次尝试失败后，印度空间研究组织终于在1994年10月15日成功测试，[7]可是在第三次任务进行时，火箭发射遇上在离开有效有效载荷低于计划中的轨道问题而失败。从该次试射之后，极地卫星运载火箭已经成功进行37次发射，没有任何故障。[8]
除了本国卫星之外，极地卫星运载火箭同时也兼顾了为印度打开特别针对于近地轨道（LEO）的卫星商用卫星发射的市场。而该型火箭也已经经历了多个版本的改进，特别针对于火箭推力、运载效率及重量的改进。[9]
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火箭介绍
极地卫星运载火箭有四节分别使用固体和液体推进系统。第一节具有一个能够为火箭提供逾4800千牛最大推力，承载达138吨的端羟基聚丁二烯推进剂（HTPB）的固体火箭发动机，而其直径2.8米的外壳是由马氏体时效钢作为材料制成，具有30,200公斤的空载质量。[10]除此之外，二次元推力矢量控制系统（SITVC）为了在第一节飞行期间提供俯仰（Pitch）和偏航（Yaw）的控制，就将“高氯酸锶盐水溶液”（Aqueous solution of strontium perchlorate）注入喷管（nozzle）中，可是这种做法会产生不对称的推力。因此，极地卫星运载火箭便采用了一种将溶液存储在绑定在固体火箭发动机的两个圆柱体铝罐并用氮气加压和采用位于节两侧的两个小液体发动机提供侧倾控制（RCT）的解决方案。
在PSLV和PSLV-XL版本中，第一节均具备六支捆绑式的固体助推器，其中四支助推器是就地点燃，另外两支则在发射后在空中点燃25秒。在标准的PSLV版本中，每一支的助推器都能承载逾9吨的推进剂并产生达510千牛的推力，而在PSLV-XL版本中则使用了更大的助推器，可承载达12吨的推进剂并产生达719千牛的推力。[10]
在第二节中，则采用了能够产生800千牛的最大推力的维卡斯发动机和携带41.5吨的液体推进剂（UDMH）作为燃料和采用四氧化二氮（N2ö4）作为氧化剂。与第一节一样，第二节的发动机也提供了俯仰和偏航控制，而侧倾控制则由两个热气反应控制电机提供。
在第三节中，则采用了7吨基于端羟基聚丁二烯（HTPB）的推进剂，能够产生240千牛最大推力。这节的外壳采用了凯芙拉—聚酰胺的纤维制造，并且配备了“密封式柔性滚动轴承”（flex-bearing-seal）喷管（±2℃）的推力矢量发动机以作俯仰和偏航控制。而该节的侧倾控制则由第四节中的反推力系统提供。[10]
在第四节中，动力则由采用甲基肼（MMH）和氮的混合氧化物（MON）混合氧化物的双发动机提供，每个发动机均能产生7.4千牛的推力和摆动（±3°），以提供俯仰、偏航和侧倾控制。在PSLV和PSLV-XL中，该节拥有2,500公斤的推进剂，而在PSLV-CA版本，则拥有2100公斤的推进剂。[11]
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印度空间研究组织（ISRO）设想了多种极地卫星运载火箭（PSLV）的改良版本以满足不同的任务要求。目前有三个版本正在服役，包括标准型（PSLV）、没有六支捆绑式固体助推器的单独核心型本（PSLV-CA）和放大型（PSLV-XL），其中放大型版本能够携带比标准型更多的固体燃料。[12] 这些版本中提供了在低地球轨道的有效有效载荷3,800公斤能力和在太阳同步轨道的有效有效载荷1,800公斤的能力。
PSLV-G是PSLV的标准版本，具有四节用于交替使用的固体和液体推进系统和六支捆绑式助推器。该型火箭目前仍在服役中，并有能力进入太阳同步轨道622公里。
PSLV-CA[注 2]（PSLV-Core Alone）是极地卫星运载火箭的首个衍生版本，于2007年4月23日首先试射，不过该型版本并不具备四节推动和六支捆绑式助推器。在第一节中两个侧倾控制和两个第一节电机推力推制仍然存在。[11]与标准版本相比，CA的第四节具有400公斤的推进剂，[11]有能力进入太阳同步轨道622公里。[13]
PSLV-XL是标准版本的增强型，具备了更强大的运载能力和配置了捆绑式助推器。[11]在升空时，PSLV-XL重约320吨，火箭亦捆绑了大型助助推器（PSOM-XL）以实现更高而有效的有效载荷能力。而该大型助推器直径约1米，长约13.5米，并且配置了12吨的固体推进剂而不是标准型的9吨。[14]在2005年12月29日，印度空间研究组织成功进行了捆绑了助推器的PSLV改良版本。其后在2008年10月22日，代号为PSLV-C11的卫星发射任务是PSLV-XL首次发射试验，也是印度首次进行的月球人造卫星发射任务。该改良版本的有效有效载荷能力为1,800公斤，而其他的改良版本只有1,600公斤。[13]同时，2011年7月15日代号为PSLV-C17和2012年4月26日代号为PSLV-C19的卫星发射任务也是PSLV-XL为数不多的比较重要的任务之一。[15]
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PSLV-3S是印度空间研究组织（ISRO）正在建议或开发中的版本，亦是极地卫星运载火箭的三节版本，它将不再具备六支捆绑式助推器与原有四节中的第二节助推器，该型火箭的设计目标是将少于500公斤的卫星发射到低地球轨道（LEO），是为PSLV小型改良火箭。[13][16]
发射历史
截至2022年2月14日，极地卫星运载火箭已进行54次发射，其中51次成功到达轨道，两次完全失败，一次部分失败，成功率为94%（或96%，包括部分失败）。[17]
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5
6
7
'93
1995
2000
2005
2010
2015
2020
- 失败
- 部分失败
- 成功
- 计划
参阅
脚注
参考资料
外部链接
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