Gibt es eine einfache Möglichkeit zu erklären, warum die PSLV-Trägerrakete von ISRO vier Stufen verwendet, um zu LEO zu gelangen, und warum sie sich wie folgt abwechseln:
solid
liquid x 1
solid
liquid x 2
Ich bin mir sicher, dass die Optimierung etwas kompliziert ist, aber es gibt vielleicht einen einfachen Weg, um zu erklären, wie diese vier Stufen von LEO in den frühen 1990er Jahren am besten für sie funktionierten.
Ich habe mir gerade das Video unten angesehen; PSLV wird kurz beschrieben und jede Stufe separat gezeigt, beginnend bei etwa 02:00.
PSLV ist ein bisschen eine seltsame Ente, weil es ein Übergangsschritt von kleinen Feststoffraketendesigns zu größeren ist, die stärker auf Flüssigkeitsraketentriebwerke mit höherem spezifischem Impuls angewiesen sind. Es stellt kein kompromissloses „weißes Blatt“ optimales Design dar.
Die ersten beiden Orbitalwerfer-Designs von ISRO, SLV (1979-1983) und ASLV (1987-1994), waren kleine, nicht sehr erfolgreiche 4- und 5-stufige Feststoffraketen-Designs mit sehr kleinen Nutzlasten. Feststoffe sind billig und einfach, bis zu einem gewissen Punkt skalierbar, aber nicht sehr masseneffizient; Sie benötigen ziemlich schwere Gehäuse, die sie mehr bestrafen, als ihr spezifischer Impuls vermuten lässt.
PSLV ist viel größer – 7 mal die Abhebemasse von ASLV. Feste Stufen von ISRO haben einen guten spezifischen Impuls, wenn es um Feststoffe geht, aber Flüssigkeitsmotoren boten möglicherweise eine bessere Leistung. ISRO hatte jedoch keine großen Flüssigraketentriebwerke zur Verfügung – einige indische Versuche, Flüssigraketentriebwerke für Militärraketen ( Devil , Valiant ) in den 1970er Jahren zu entwickeln, waren im Allgemeinen erfolglos.
Sie lizenzierten den Viking- Motor, der in der Ariane-Serie verwendet wurde, und modifizierten ihn als Vikas ; Dies war nicht groß genug, um ein guter Einzelmotor der ersten Stufe zu sein, aber eine vernünftige Wahl für eine zweite Stufe. Eine hypergolische Flüssigkeits-Endstufe hatte den Vorteil einer besseren Kontrolle der endgültigen Einfügung in die Umlaufbahn und der Wiederstartfähigkeit (PSLV war ein erstaunlicher Multisatelliten-Trägerraketen ), und die hier verwendeten Triebwerke sind vom gleichen Typ, der für die Rollsteuerung der ersten Stufe verwendet wurde, also nicht. Es ist kein zusätzliches Entwicklungsprogramm erforderlich. Die Verwendung von zwei Flüssigkeitsstufen erhöhte die Nutzlast von LEO von ASLVs 150 kg auf 3800 kg - eine 25-fache Steigerung gegenüber einer 7-mal schwereren Rakete!
Wie in einer anderen QA angesprochen , behält der PSLV-Nachfolger GSLV die große solide erste Stufe bei, mit von Vikas angetriebenen flüssigen Boostern, die tatsächlich länger brennen als der Kern – ein weiterer Übergangskompromiss basierend auf den verfügbaren Komponenten – und einer neuen oberen Stufe Verwendung eines Wasserstoff-Sauerstoff-Motors (ursprünglich der russische KVD-1, dann das einheimische Derivat CE-7.5 ) mit viel besserem spezifischem Impuls.
Die neueste ISRO-Trägerrakete, GSLV-III , ist eine viel "modernere konventionelle" Anordnung: Solide Booster verstärken eine hypergolische flüssige erste Stufe (wieder Vikas, diesmal gepaart) für billigen hohen Schub; Wasserstoff-Sauerstoff-Oberstufe für besten spezifischen Impuls.
Uwe
Ohsin
äh