基本概述

斯里哈里科塔發(fā)射場
斯里哈里科塔發(fā)射場位于印度東海岸的斯里哈里科塔島上,在馬德拉斯北部100公里處,地理坐標為北緯13°47′,東經(jīng)80°15′。這里氣候受西南季風和東北季風影響,10、11月份是大雨季節(jié),但一年內(nèi)多數(shù)月份陽光充足,天氣晴朗,可以進行室外靜態(tài)試車和發(fā)射試驗。1971年10月9日和10日斯里哈里科塔發(fā)射場開始正式投入使用,發(fā)射了三枚羅希尼125探空火箭。1979年8月10日首次發(fā)射了slv3火箭,但由于二子級制導系統(tǒng)出現(xiàn)故障,未能把40公斤重的衛(wèi)星送入近地軌道。1980年7月18日用slv3火箭第二次發(fā)射印度自己的衛(wèi)星獲得成功,把衛(wèi)星送入300/900公里的軌道。1981年5月31日第三次發(fā)射獲得部分成功。
圍繞該發(fā)射場,印度在全國建立了追蹤站、遙控站和衛(wèi)星通信網(wǎng)。該中心發(fā)射極軌道衛(wèi)星將受嚴格的發(fā)射窗口和靶場安全限制,不能從這里向北或向南進行極軌道發(fā)射,因為這兩個方向上有印度和斯里蘭卡的人口稠密區(qū)。這里的極軌道發(fā)射方位角被限制在140°向西南方向發(fā)射,繼而要作耗費能量的偏航55°機動飛行。使該發(fā)射場的發(fā)射活動受到限制。
發(fā)展歷程
自1971年印度政府選定,經(jīng)過30多年的建設,斯里哈里科塔發(fā)射場已成為印度最大的航天城和火箭發(fā)射中心,擁有完備的火箭測試、組裝和發(fā)射設施,并建有先進的計算機數(shù)據(jù)處理中心。印度的4種國產(chǎn)運載火箭——衛(wèi)星運載火箭(SLV)、加大推力運載火箭(ASLV)、極地軌道運載火箭(PSLV)和地球同步軌道運載火箭都從這里點火升空,德國、韓國和比利時等國委托印度發(fā)射的衛(wèi)星也是從該中心發(fā)射上天的。為此,印度空間研究中心在這里擴建了固體助推器工廠,可為多級火箭發(fā)動機生產(chǎn)大尺寸的推進劑藥柱。

斯里哈里科塔發(fā)射場
近年來,印度明顯加快了空間技術研究與發(fā)展的步伐,在航天領域取得許多成就,成為世界上繼美國、俄羅斯、歐盟、中國和日本之后的第六個航天大國。印度從20世紀60年代初開始發(fā)展航天技術,70年代前主要是興建探空火箭發(fā)射場并研制自己的探空火箭,為研制運載火箭打下基礎;70年代后主要是發(fā)展應用衛(wèi)星、遙感技術和運載火箭。1975年第一顆人造衛(wèi)星“阿里亞巴塔”號研制成功,印度開始逐步掌握了衛(wèi)星設計、研制、測控等方面的技術。1980年7月18日,印度使用自行研制的第二枚SLV-3運載火箭,在斯里哈里科塔發(fā)射場成功地將一顆“羅西尼”試驗衛(wèi)星送入400公里高的軌道,從而使印度成為世界上第七個能獨立發(fā)射衛(wèi)星的國家。事故記錄
然而,印度的航天科研并非一帆風順,曾經(jīng)有多次發(fā)射失敗

斯里哈里科塔發(fā)射場
及事故的記錄,最為嚴重的一次發(fā)生在2004年2月23日下午。當天,斯里哈里科塔航天發(fā)射中心的固體燃料基地發(fā)生爆炸,至少造成6人死亡,5人受傷,連一些存儲在基地內(nèi)的大型電動引擎也同時發(fā)生爆炸。近年來,印度一直在使用俄羅斯提供的液態(tài)燃料火箭發(fā)動機,其最大推力不超過5噸,而根據(jù)國際上公認的標準,運載火箭推力低于8噸就不足以支持載人航天飛行。印度曾宣布要在2007年完成登月,這次事故可能就是因為研制大推力固體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趕超世界強國的決心。2005年5月5日上午10點20分,印度的PSLV—C6型極地衛(wèi)星運載火箭在斯里哈里科塔航天發(fā)射中心成功發(fā)射兩顆國產(chǎn)衛(wèi)星,這是印度首次完成箭星全部國產(chǎn)的“一箭多星”發(fā)射任務,而且啟用了新建的“通用發(fā)射平臺”。該火箭發(fā)射系統(tǒng)耗資近1億美元,歷時5年建成,印度總統(tǒng)卡拉姆親自參加了新發(fā)射中心的啟用儀式。這次發(fā)射極大地鼓舞了印度航天發(fā)展的信心,航天中心負責人對外宣稱:“印度將在2008年前推出本土生產(chǎn)的航天飛機,這將是航天科技與航空技術的完美結合?!?/p>
SLV3運載火箭

SLV-3運載火箭
1980年7月18日,印度一枚名為“衛(wèi)星運載火箭”-3(SLV-3)的運載火箭,將一顆重40千克“羅希尼”衛(wèi)星,送入近地點300公里、遠地點900公里、傾角45度的橢圓形空間軌道,發(fā)射地點是位于印度東海岸馬德提斯以北100公里的斯里哈里科塔發(fā)射場。這是SLV-3運載火箭的第二次發(fā)射。一年前的8月,該火箭的第一次發(fā)射,由于第二級制導控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,遭到失敗。SLV-3運載火箭的發(fā)射成功,使印度成為世界上第7個擁有獨立發(fā)射衛(wèi)星能力的國家。此后,印度又用SLV-3運載火箭發(fā)射了3顆40千克重的衛(wèi)星。
SLV-3運載火箭是在探空火箭的基礎上發(fā)展起來的。1967年,印度開始研制固體探空火箭,截至1980年,先后研制了8種型號的探空火箭,用于科學研究、氣象探測,試驗運載火箭的各項技術。在此基礎上,于1973年開始SLV-3運載火箭的研制工作.印度在研制運載火箭的過程中,充分利用本國技術力量,揚長避短。固體火箭發(fā)動機技術一直是印度發(fā)展火箭技術的重點,在這方面有比較豐富的經(jīng)驗和比較高的水平,如SLV-3火箭推進劑是由70%的過氯酸胺和30%的鋁粉填加劑組成,發(fā)動機真空比沖285秒,并具有澆注12噸的大型成段藥柱能力。與此同時,也在積極開展液體火箭發(fā)動機的研制,如同國外合作,研制先進的氫氧火箭發(fā)動機。其次,注意型號之間的繼承性。SLV-3火箭在其第一級捆綁兩具固體火箭助推器,即形成一種低軌道運載能力為150千克的新火箭——“先進衛(wèi)星運載火箭”。而低軌道運載能力為1400千克的“極軌道衛(wèi)星運載火箭”,則捆綁了兩具SLV-3的第一級發(fā)動機作為該火箭的助推級。
尺寸數(shù)據(jù) 串聯(lián)式4級固體運載火箭,總長22.8米,各級直徑為l、0.8、0.8和0.7米,長度為10米、6.42.3和1.5米。一、二級采用鋼制殼體,三、四級使用玻璃纖維增強塑料。
重量數(shù)據(jù) 起飛重量17噸,火箭起飛推力540千牛,地球低軌道運載能力是40千克。1至4級分別裝填8.7和3.1、l.1和0.3噸推進劑,產(chǎn)生的推力分別為540、230、79和22千牛?;鸺捎脩T性制導。
PSLV運載火箭
PSLV火箭基本參數(shù):高44.4米,重約295噸,四級固體液體混合推進劑。首級火箭推進器是世界最大的推進器之一,攜帶了大概129到138噸端羥基聚丁二烯推進劑。

斯里哈里科塔發(fā)射場
火箭直徑約2.8米。推進器的材料采用馬氏體時效鋼。助推器采用了使用HTPB推進劑和復合噴嘴的五級固體火箭推進器。每段長約3.4米,直徑2.8米。助推器推進器將工作107秒,產(chǎn)生最大4762千牛的推力。PSLV火箭在固體推進器的反沖階段的俯仰和偏航控制是通過在噴嘴處注入液態(tài)高氯酸鍶來達到推力的矢量控制(STIVC)的目的。這種液態(tài)高氯酸鍶存儲在捆綁于固體火箭推進器上的鋁制容器里,并且用氮氣加壓。助推器推進器上的SITVC系統(tǒng)是用于火箭的搖晃控制并增穩(wěn)。
根據(jù)實際情況的需要,六個捆綁火箭推進器(PSOM)中的兩個或者四個推進器將在地面點火,從而增強火箭第一級的推力。每個捆綁火箭的固體推進器都攜帶了9噸HTPB推進劑,可以燃燒45秒鐘,產(chǎn)生662千牛的推力。剩下的捆綁火箭推進器將在起飛后25秒鐘之后點火(3千米高度)。
火箭第二級推進器采用了本土研制了VIKAS推進器。此推進器源于法國的SEP火箭的VIKING IVA推進器。二級推進器可攜帶41.5噸的液體推進劑----偏二甲肼(UDMH)作為燃料,四氧化二氮作為氧化劑。它可以產(chǎn)生最大800千牛的推力?;鸺母┭龊推娇刂剖峭ㄟ^水壓萬向推進器(±4°)和控制旋轉(zhuǎn)的熱氣反應控制系統(tǒng)來完成的。此火箭在將來的發(fā)射中將使用2001年12月完成測試的大功率VIKAS推進器。此推進器將產(chǎn)生58.5巴的膛壓,超過以往的52.5巴。這種新式推進器采用UH25(偏二甲肼和水合肼的混合物)作為燃料和四氧化二氮作為氧化劑,并且推進器的高硅氧酚醛制作的噴嘴能夠抵抗更長時間的燒蝕。這將提高此級火箭大概7秒的比沖量,使得PSLV火箭能夠運載更多達70千克的SSO載荷,或41千克的GTO載荷。
第三級火箭采用了重達8噸的高效固體推進器,攜帶7.2噸的HTPB燃料(PSLV-C3攜帶7.3噸,PSLV-C4攜帶7.6噸),并且直徑達到2米。它有一個凱芙拉爾纖維制作的箱子和一個為控制火箭俯仰和偏航而準備的矢量控制推進器(±2°)。而在翻滾控制方面,火箭采用了第四級的RCS系統(tǒng)(反應控制系統(tǒng))。PSLV-C5火箭第三級上方的金屬轉(zhuǎn)接器被一個碳復合物制作的轉(zhuǎn)接器所取代。
PSLV火箭的第四級直徑1.3米采用雙壓燃料傳輸系統(tǒng)的液體火箭推進器。此級火箭攜帶了2噸(PSLV-C4攜帶2.5噸)甲基肼(MMH)作為燃料,四氧化二氮(N2O4)作為氧化劑。每一個推進器可以產(chǎn)生最大7.4千牛的推力。推進器裝有全向調(diào)節(jié)系統(tǒng),可以調(diào)節(jié)火箭的俯仰,偏航和翻滾,同時也可以在火箭斜線爬升階段的RCS系統(tǒng)的開關。PSLV-C4火箭采用了一種重量很輕的碳復合材料來制作有效載荷部分,這樣就可以增強GTO有效載荷能力。
HAL部門制作了PSLV火箭的直徑3.2米的金屬隔熱磁力罩,可以在火箭穿過厚厚的大氣層時保護載荷。此保護罩會在110千米的高度自動脫落。
PSLV火箭的慣性導航系統(tǒng)(INS)安裝在火箭頂部的第四級火箭上?;鸺龔狞c火升空到投放載荷入軌,INS系統(tǒng)都在不停的工作。

斯里哈里科塔發(fā)射場
PSLV 火箭參數(shù):PSLV 火箭有著眾多適合各種任務的革新進步。以下參數(shù)中許多都是獨一無二的。
首次發(fā)射日期: 1993年9月20日。
低軌道載荷: 3,700 千克,軌道:200千米,傾斜度:49.5度;衛(wèi)星重3,500千克,軌道: 400千米,圓形軌道 傾斜度:43度;
太陽同步軌道: 1200千克,軌道:820千米(因安全為題,限制在1200千克以下));
地球同步軌道載荷:1060千克,軌道傾斜度:18度.
點火推力:540,000千克力.
總質(zhì)量:294,000千克
中心直徑:2.8 米。
總長:44.4 米。
發(fā)射價:3000萬美元(1999年幣值)
出廠價:1750萬美元(1985年幣值)[1]
一箭十星

印度斯里哈里科塔發(fā)射場衛(wèi)星圖像
當?shù)貢r間2008年4月28日9時20分(北京時間11時50分),一枚印度PSLV-C9火箭搭載10顆衛(wèi)星升空。火箭是從位于印度南部的斯里哈里科塔發(fā)射場發(fā)射的,發(fā)射時天氣條件良好。印度此次發(fā)射的遙感衛(wèi)星Cartosat-2A是一顆全天候的偵察衛(wèi)星,重約690千克,配有一臺先進的全色照相機,可以提供特定場景的點成像,用于制圖。照相機能拍攝電磁譜可見區(qū)域的黑白照片,空間分辨率約為1米。該衛(wèi)星是一顆先進遙感衛(wèi)星,具有高靈敏性,能獨立操縱,垂直軌跡可達45度以上。衛(wèi)星上采用了若干新技術,如照相機單軸雙鏡,基于電光結構的碳纖維增強塑料,輕質(zhì)、大尺寸鏡片、JPEG如數(shù)據(jù)壓縮、先進的固體記錄器、高能恒星傳感器。該衛(wèi)星與2007年1月發(fā)射的測繪衛(wèi)星Cartosat-2相同。衛(wèi)星將進入高度為630千米的太陽同步極軌軌道,重復訪問周期為4天。通過適當?shù)能壍罊C動可將重復訪問周期提高到1天。

斯里哈里科塔發(fā)射場
CARTOSAT-2A 用于規(guī)劃城市和農(nóng)村的發(fā)展項目,同時也可用于情報收集工作。此前報道稱,盡管印度太空研究組織官員不愿對這顆遙感衛(wèi)星是否為印度首枚國產(chǎn)軍用衛(wèi)星做出評論,但該組織官員已經(jīng)充分暗示衛(wèi)星能夠用于軍事用途。一同發(fā)射的還有一顆83千克的“印度迷你衛(wèi)星”(IMS-1)和另外8顆其他國家的3千克至16千克的納米衛(wèi)星。前者由印度空間研究組織研制,后者由德國、加拿大等國的研究機構研制,按照與印度有關部門簽署的商業(yè)協(xié)議一并發(fā)射。IMS-1由印度太空研究組織研制,起飛重量為83千克。該衛(wèi)星使用了多種新技術,配有微小子系統(tǒng)。
另外8顆納衛(wèi)星分別由加拿大和德國等高校、研究院建造,按照與火箭發(fā)射公司簽署的商業(yè)協(xié)議執(zhí)行發(fā)射。每顆納米衛(wèi)星的重量約為3-16千克,共50千克左右。
這8顆衛(wèi)星包括:
“CanX-6加拿大先進納太空實驗衛(wèi)星”,衛(wèi)星重約 6.5 千克,壽命期為6個月。旨在通過為高性能太空任務建造高成本效益的新型衛(wèi)星,來促進太空研究和探索。
“CanX-2 加拿大先進納太空實驗衛(wèi)星”,主要任務是進行GPS無線電掩星試驗,判斷大氣垂直特性。
Cute 1.7 + APD II衛(wèi)星,日本Cute-1衛(wèi)星(2003年發(fā)射)的后繼星,旨在試驗新的設計技術。
AAU CUBSAT-II衛(wèi)星,丹麥aalborg 大學建造的科學實驗衛(wèi)星。
COMPASS 1衛(wèi)星,德國大學建造,旨在獲取地面圖像,驗證微型衛(wèi)星平臺。
Delfi C3衛(wèi)星,荷蘭大學建造,旨在驗證星上新技術。
SEEDS 2衛(wèi)星,日本高校研發(fā)的科學實驗衛(wèi)星。
Rubin 8-AIS衛(wèi)星,德國建造,將驗證自動識別系統(tǒng)在軌信號接收器,以及經(jīng)由ORBCOMM和銥星的數(shù)據(jù)傳輸。
印度空間研究組織主席馬達萬·奈爾表示,“這次發(fā)射非常成功,整個發(fā)射過程完美無瑕。這對我們來說是一個歷史性時刻,因為這是世界上第一次用一枚火箭在一次發(fā)射任務中將10顆衛(wèi)星送上太空?!?/p>
新德里電視臺新聞頻道在現(xiàn)場報道這次衛(wèi)星發(fā)射時說,這次“一箭十星”成功發(fā)射標志著印度空間技術達到世界最先進水平,是印度空間研究組織成長歷程中的一個重要里程碑。印度空間研究組織只有短短35年的歷史,在世界空間研究組織中只能算是一個“小字輩”,但通過這次成功發(fā)射,這個“小字輩”顯然已經(jīng)可以和那些“老大哥”平起平坐了。

斯里哈里科塔發(fā)射場
報道稱,大約一年前,俄羅斯用一枚火箭發(fā)射了8顆衛(wèi)星,創(chuàng)下當時一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀錄。這次發(fā)射最大的挑戰(zhàn)就是,在預定時間內(nèi)按照預定角度將衛(wèi)星一顆顆發(fā)射出去,特別是最后8顆衛(wèi)星,間隔時間只有幾秒,如果稍有差錯,便會發(fā)生衛(wèi)星碰撞。有專家稱,從技術上說,一枚運載火箭發(fā)射多種不同軌道的衛(wèi)星是比較復雜的,不容易掌握,因此一箭多星的發(fā)射成功,標志著運載火箭能力的提高,也標志著發(fā)射技術和火箭與衛(wèi)星分離技術上的新突破。但此次印度發(fā)射的衛(wèi)星多為“迷你型”,發(fā)射這些衛(wèi)星的難度系數(shù)明顯小于發(fā)射那些體積龐大的衛(wèi)星。因此,這次發(fā)射還不足以充分說明,印度的空間技術有了突破性進展。
《印度教徒報》28日的文章《印度空間研究組織在太空安裝更多的眼睛》指出,此次發(fā)射兩顆印度研制的遙感衛(wèi)星只是印度空間研究組織拓展監(jiān)測地球衛(wèi)星網(wǎng)的一個部分,該組織在未來五年內(nèi)將有更密集的發(fā)展計劃,其項目之多前所未見。文章引用印度空間研究組織主席馬達萬·奈爾的話稱,在印度第十一個五年計劃(2007年至2012年)中,至少有70項太空發(fā)展計劃,是前一個五年計劃的2到3倍。