Danas ćemo se upoznati sa indijskom trostepenom raketom srednje nosivosti, 'GSLV Mk. III'. Prvobitno je bila namenjena lansiranju satelita na GEO orbitu, ali je nedavno objavljeno da će poneti i prve Induse u kosmos.
Rakete su kao i ljudi: neke su mi drage i simpatične a neke jok... Ne znam zašto. Iako bi trebalo da mi je najlepši 'Sojuz' ili 'Atlas IVH', oni su ipak na drugom mesti jer je na prvom indijska raketa GSLV-III. Ova skraćenica krije puno ime rakete, po meni neopisivo glupo i bez duha: Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III, što samo za trenutak i samo donekle kvari sliku o ovoj letilici.
Konstruisanje rakete je započeto početkom veka, ali radovi su se odvijali sporo i sa zastojima. Ipak, posle nekoliko odlaganja i suborbitnog probnog leta krajem 2014, indijska kosmička agencija ISRO je izvela prvo probno orbitno lansiranje 5. juna 2017. Uzletanje je izvršeno iz kosmičkog centra Satiš Dhavan iz države Andra Pradeš. Iako je drugo lansiranje bilo zakazano za jun ove godine, ono je odloženo.
Pre mesec dana je objavljeno da je država odobrila oko \(650 miliona za izgradnju 10 ovih raketa u roku od 5 godina!
Raketa u kosmičkom centru u Šriharikoti.
'GSLV Mk-3'ili 'Mk. III'('GSLV Mark III'), ponegde i sa oznakom 'LVM-3', odnosi se na trostepenu raketu sposobnu da podigne do 10 tona na nisku orbitu (LAO) ili 4,4 tone na geostacionarnu transfernu orbitu (GTO). Raketa ima pri lansiranju masu od 630,58 tona i visinu od 43,33 metra. Kao i ostale indijske rakete, GSLV Mk. III koristi čvrsto, hipergolično i kriogeno gorivo. Svi stepeni poseduju i sistem za samouništavanje baziran na eksplozivu MPBX.
Raketa GSLV Mk. III.
I STEPEN – BUSTERI
Prvi stepen čine zapravo dva bočna bustera na čvrsto gorivo, svaki težine od 238 tona sa 207 tona goriva Svaki buster S-200, poznat i kao LSB(Large Solid Booster), ima visinu 26,2 metra i sastavljen je od tri segmenta. Prečnik svakog bustera je 3,2 m, dok je prečnik mlaznice 3,27 metara. S-200 je treći najveći buster na čvrsto gorivo u istoriji, odmah posle onih kod spejs šatlova i rakete 'Ariana-5'. Kao i busteri tih letilica, i S-200 kao gorivo koristi HTPB(hidroksil butadijen).
Busteri imaju po 3 segmenta – gornji nosi 27.100 kg goriva, srednji 97.380 kg, a donji sa mlaznicom 82.210 kg. Na kraju bustera se nalazi mlaznica dužine 3,58 metara, sa grlom prečnika 88,6 cm. Svaka mlaznica poseduje po dva elektro-hidraulična servo aktuatora koji pomeraju mlaznicu za +/-5,5° i u sadejstvu sa drugim busterom omogućava manevrisanje raketom tokom uzletanja.
S-200 rade 130 sekundi, nakon čega se odvajaju od centralnog jezgra rakete u T+149 sekundi uz pomoć pirotehničkih brava i 6 malih raketnih motora lociranih u nosnom i repnom segmentu bustera.
Svaki buster rakete stvara prosečan potisak od 3578 kN i max. potisak na nivou mora od 5151 kN.
Fleksibilna mlaznica raketnog motora bustera S-200.
II STEPEN – CENTRALNO JEZGRO
U funkciji drugog stepena, javlja se tzv. centralno jezgro (Core Stage) pokretano sa dva 'Vikas 2' motora. Nosi oznaku L-110, ima visinu od 21,39 m i prečnik 4 m, a nosi oko 110 tona hipergoličnog goriva koje sagori za samo 200 sekundi. Ono što je fenomenalno, to je da se lansiranje GSLV Mk. III vrši samo uz pomoć bistera, dok su motor centralnog jezgra isključeni i pokriveni zaštitnim poklopcima. Posle oko 110 sekundi leta, 20 sekundi pre nego što će busteri ostati bez goriva, pale se dva 'Vikasa'.
U II stepenu se kriju dva velika aluminijumska tanka koja nose ukupno 115.000 kg hipergoličnog goriva – azotnog tetraoksidakao oksidatora i UH-25kao gorivo – mešavinu 75% nesimetričnog dimetilhidrazina (UDMH) i 25% hidrazinovog hidrata. Ovo gorivo se koristi jer je stabilnije prilikom sagorevanja od UDMH samog.
Stepen se kreće zahvaljujući potisku dva motora 'Vikas 2'(VIKramAmbalal Sarabhai), koji su zapravo tehnološka verzija motora 'Viking 4A'koje koriste evropsko-francuske rakete 'Ariana'.
Motori su razvijani tokom 70-ih, kada je Indija uspela da dobije licencu za proizvodnju motora. 'Vikasi' su malo modifikovani 'Vikinzi', s tim da mogu da rade nešto duže od ovih.
Stepen L-110prilikom probe rada motora. Svaki pravi potisak od 800 kN. Proizvode ih 'Godrej & Boyce'i 'MTAR Technologies'. Koriste se i za druge verzije indijskih raketa.
Drugi stepen rakete. Konfiguracija je jako jednostavna i elegantna.
Delovi trostepene rakete GSLV Mk. III.
Svaki 'Vikas 2' ima visinu od 2,87 m i prečnik od 0,99 m, sa težinom od oko 900 kg. Motor sa turbopumpom stvara pritisak u komori za sagorevanje od 58,5 bara. 'Vikas 2' stvara 677 kN potiska na nivou mora, tj. 766 kN u vakuumu, dajući ukupni potisak L-110 od 1532 kN (~156 tona).
Svaki 'Vikas' u centralnom stepenu može da se pomera u dve ose i time kontroliše kretanje rakete. Za lansiranja u 2018. razvijena je verzija motora sa 6% većim potiskom, koji su isprobani 29. marta 2018. prilikom lansiranja satelita 'GSAT 6A'. Izgleda da će ti motori biti u buduće korišćeni za bustere sa četiri motora 'Vikas'.
Motor 'Vikas'.
KRIOGENI DODATNI STEPEN
Počevši od druge misije GSLV Mk. III, raketa je opremljena sa kriogenim dodatnim stepenom u kome se nalazi 28.000 kg tečnoh kiseonika i vodonika. Taj dodatni stepen je uvećana verzija trećeg stepena Mk. II pojačana snažnijim motorom. Dodatni stepen je visok 13,55 m i prečnika 4 m, sa masom inercije reda veličina 5 tona.
III stepen GSLV Mk. III koristi kriogeni motor CE-20koji se bazira na CE-7.5 rakete GSLV Mk. II, i zato pravi potisak od 180 do 220 kN.
Motor ima suvu masu od 588 kg i mlaznicu velike širine da bi mogla da radi u vakuumu. Motor ima mogućnost za restart, i u normalnoj misiji može da radi 640 sekundi. Tokom faze rada motora kontrola leta se obavlja uz pomoć dva 'vernier'motora koji mogu da se okreću u svim pravcima da bi obezbedili troosnu kontrolu. Tokom faze leta kada je motor isključen, sistem za kontrolu položaja i stabilizaciju radi na hladan gas. Kosmička letilica se odvaja od trećeg stepena pomoću uređaja sa oprugama koji se nalaze na vrhu III stepena. U stepenu se nalaze računari leta i inerciona platforma. Svi ti sistemi su proizvedeni u Indiji.
Kriogeni stepen CE-20 težak je sa gorivom 33 tone.
Poslednja faza montaže III stepena.
Kriogeni motor CE-20 je veoma komplikovana mašina.
VRH RAKETE
Mi nemamo neko prikladno ime za taj deo rakete. Ameri to zovu 'Payload Fairing'a ISRO 'Heat Shield'. Njegov zadatak je da zaštiti korisni teret (satelit) od aerodinamičkog, termičkog i akustičkog naprezanja kojim je izložena raketa tokom leta kroz atmosferu. Kada raketa napusti atmosferu, vrh se otvara i odbacuje uz pomoć pirotehničkog sistema. Možda ne znaš da što se pre odbaci obloga vrha rakete performanse rakete se poboljšavaju.
GSLV Mk. III poseduje veliki vrh prečnika 5 metara u kome ima mesta (110 m3) čak i za velike satelite i sonde. Odbacivanje vrha rakete se pri normalnom scenariju dešava oko T+253 sekundi. Vrh je napravljen od aluminijumske legure obložene apsorbcionim premazima.
Pripreme za prvi suborbitni let 18. decembra 2014. Indijci nude ove rakete po ceni od \)46-62 miliona; 'Falcon 9' košta $62 mil.
Lansiranje! Zbog ovakvih scena meni je ovo najlepša raketa na svetu. (Naravno, Aishwarya Raise ne računa!)
Profil tipične misije.
Faze misije:
- T+ 00:00 sekundi: uzletanje uz pomoć dva S-200.
- T+ 114,71 s: paljenje centralnog stepena L-110 na visini od 43,43 km.
- T+ 148,98 s: odvajanje S-200 na visini 70,81 km.
- T+ 232,70 s: odvajanje vrha (PLF) na 114,35 km.
- T+ 317,62 s: gašenje motora II stepena L-110 na 126,24 km.
- T+ 320,42 s: odvajanje II stepena na 126,25 km.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
