最近,印度发射了一颗国产最大的卫星,4吨多重,卫星本身没什么好说的,就是用来通信的,比较有看头的是运载卫星的火箭。
![]()
印度这次发射的火箭型号为LVM3,同样是印度最大运载火箭,起飞重量高达640吨,外形看起来挺唬人,箭体短粗,助推器体积硕大,看起来十分先进,很有欧洲阿丽亚娜-5和中国长征5号的风范。
不过,如果细看这枚印度大火箭的数据,就会发现它有多落后了:640吨的起飞重量,落后了长征五号100多吨;运载能力近地轨道只有10吨;同步轨道只有4.4吨,而长征五号是25吨和14吨!所以LVM3和长征五号根本不是一个级别的火箭。
而如果和中国上一代的火箭长三乙对比,LVM3性能也非常一般:起飞重量多了将近200吨,但同步轨道运载能力还少了1吨!
![]()
那么印度的火箭问题出在哪?
首先就是材料差。我们知道,火箭为了减轻重量,一般会采用铝锂合金材料,但LVM3的两个巨大的固体助推器,外壳材料居然是合金钢,而且厚度高达7.7毫米!另外,这个助推器的燃料配方也比较落后,导致燃烧室平均压强只有4兆帕,地面比冲只有227秒。燃料差,壳体重,有效载荷自然要比长2F差很多了。
那么,为什么印度要采用合金钢呢?很简单,便宜啊。我们知道,先进的固体火箭发动机,一般都采用碳纤维复合材料作为壳体,但这种材料造价高昂,所以一般都只是洲际导弹才用。不过印度的洲际导弹烈火5也只在第三级用了碳纤维复合材料,一二级用的还是合金钢,但这可不是印度人图便宜,印度搞武器研发从来都不差钱,这纯纯是他们的技术不过关。结果就是,烈火5的重量是民兵3的1.5倍,射程却只有对方的一半!
![]()
那么,为什么不能用铝合金?这是因为铝合金的熔点太低了。固体发动机的壳体,本身就是燃烧室,它里面是直接包裹着固体燃料,燃料从中间往四周烧,越烧越接近壳体,几千度的高温,没等燃料烧完,壳体就化了。所以固体发动机如果用不了碳纤维,就只能用合金钢。
那么,为什么非要用固体发动机?印度人倒是想用液体发动机,但是还是技术不行啊。LVM3的芯一级采用的就是液体燃料发动机,偏二甲肼的,技术难度最低的那种,但单台推力只有80吨,虽然比中国上一代火箭的主力发动机还高一点,但芯一级只用了2台,估计是印度无法搞定多台发动机并联工作的可靠性。以LVM3的起飞重量,用液体发动机得并联10台,才能达到1.25的起飞推重比,显然印度人无法搞定可靠性问题。这一点,从印度上一代火箭PLSV也能看出来,PLSV起飞重量不到300吨,一级依旧用的是固体发动机。
![]()
固体火箭发动机虽然比冲低,但好处是结构简单,燃烧猛烈,推力大,PLSV的一级只用一台固体发动机,就达到了将近500吨的推力,LVM3用两固体助推,起飞推力1000多吨,和长征5号一个级别,而重量又轻了200多吨,所以升空速度跟导弹似的,就一个字快,只是这运载能力就惨不忍睹了。
其实LVM3运载能力差,不仅是材料和燃料差,本身设计也有问题。它的两个固体助推器从发射后工作130秒,但要在第149秒才分离,30多吨的合金钢壳体,被火箭拖着向上飞行将近20秒,严重影响了火箭的运载效率。另外,第三级的C25发动机账面数据不错,可是印度非要把氢氧箱都弄个和芯级一样的直径,结果液氧箱就是一个大饼,相比球形容器严重浪费了结构重量。
![]()
虽然LVM3的运载效率低,但毕竟近地轨道还是达到了10吨,发射载人飞船还是够用的。目前LVM3已经六发六中,成功率高达100%,估计是落后的设计大大提高了可靠性。再经过几次成功的发射,LVM3的可靠性差不多就够发射载人飞船的水平了,我们祝愿印度宇航员早日乘坐国产飞船升天。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.