其他各国运载火箭
四、其他各国运载火箭
1.)欧洲“阿里亚娜”系列火箭
1979年12月24日,在南美洲北部,濒临大西洋的库鲁发射场上,一条银色的巨“龙”腾空而起。它喷出的火舌和震耳欲聋的吼声显示出它大有刺破青天的气势。果然,巨“龙”飞得越来越快,逐渐消失在大西洋的蓝天之上。15分钟后,它平安地飞到了217千米的的高空,将“口含”的“宝珠”安全送达天国。这就是欧洲航天局的“阿里亚娜”火箭首次试射。成功的消息飞越过大西洋,给西欧各国70年代最后的一个圣诞节,浓浓地抹上了一层喜庆的色彩。七年前,西欧十国(比利时、丹麦、法国、前联邦德国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士和英国)为打破美、苏两国对发射地球同步卫星技术的垄断,决定研制“阿里亚娜”大型运载火箭。“阿里亚娜”是希腊神话中聪明的公主。“阿里亚娜”方针是:充分利用已有的装备的成熟的技术,以较低的成本尽快取得成果。欧洲航天局还决定,“阿里亚娜”火箭将以薄利多销的原则出售,力图与美、苏两家争夺世界运载火箭的市场。由于美国计划在80年代启用航天飞机发射航天器,逐步淘汰一次性使用的、昂贵的运载火箭,美国的“宇宙神”、“德尔它”等运载火箭数量将逐步减少,这种情况下,“阿里亚娜”火箭的问世,将在一定程度上填补这块空白。
由于航天飞机正式交付使用的日期推迟,有些打算用航天飞机发射的卫星,不得不改用价钱较贵的运载火箭。一些国家和组织,甚至美国的公司也转向欧洲航天局,订购比较便宜的“阿里亚娜”火箭。于是,“阿里亚娜”火箭身价倍增。
“阿里亚娜”是一支三级液体火箭。第一级和第二级用四氧化二氮和偏二甲肼做推进剂,第三级用高能推进剂液氧和液氢。整个火箭重207吨,高47米,最大直径3.8米。
为了满足科学研究和技术应用的需要,欧洲航天局还研制了“阿里亚娜”火箭的改进型。主要整改措施是增加各级火箭发动燃烧室的压力,以提高推力或降低推进剂的消耗。如把第一级发动机燃烧室压力从54个大气压提高到60个大气压;第三级燃烧室压力从30个大气压提高到35个大气压。其次,将第三级火箭加长,多带2吨推进剂,改装成“阿里亚娜”2号,原计划在1982年底进行试飞,后由于“阿里亚娜”火箭交付使用日期的推迟,2号研制速度也放慢了。
对“阿里亚娜”3号的要求是要有“一箭双星”的能力,它与“阿里亚娜”2号的区别是第一级周围绑了两枚固体火箭助推器,推力各75吨。“阿里亚娜”3号能把两颗重量各为1100千克的卫星送入转移轨道。为了发射双星,卫星舱内配备了一个特制的“双子星座”,用于安装和释放两颗卫星。第四步改进是将第一级火箭加长6米,多装50吨推进剂,同时捆绑4~8枚固体助推器,推力各为75吨。这样,火箭就能把重3.5吨的卫星送入转移轨道,以适应发射直接广播卫星等大型地球同步卫星的需要,这就是“阿里亚娜”4号。此外,“阿里亚娜”第一级火箭和助推器的空壳都准备回收,整修后重复使用,以降低成本,提高竞争能力。因此,该系列火箭在国际市场上占有很大的份额。
为保持这种高市场占有率,欧洲空间局推出了新一代运载火箭“阿里亚娜”-5,它将取代“阿里亚娜”-4成为20世纪末和21世纪的大型运载火箭。
“阿里亚娜”-5是一种全新的运载火箭,它的最初研制目标是向近地转移轨道进行单星或多星发射,实现成本方面的目标,即每年发射8次,其中4次是在静地转移轨道发射的前提下,向静地转移轨道发射双星成本要比“阿里亚娜”-4型火箭低10%以上。“阿里亚娜”-5的研制费用由欧空局的14国成员分担,出资国的出资最终以补偿合同的形式返还。1996年6月,“阿里亚娜”-5终于离开发射台进行了它的首次飞行,不幸的是,火箭起飞36秒后发生了大爆炸,与所携带的4颗团星磁科学卫星同归于尽。“阿里亚娜”-5的爆炸震惊了全球航天界。
2.)英国“黑箭”火箭
英国于50年代开始运载火箭和卫星的研究,1964年9月宣布发展“黑箭”运载火箭。1969年6月至1970年9月,“黑箭”火箭曾进行3次试验飞行,除第二次亚轨道飞行外,其他2枚失败,其中1970年9月的第3次试射中携带了一颗“奥巴”卫星。1971年10月28日,“黑箭”在第4次发射中,成功地将一颗名为“普罗斯帕”的人造卫星(重65.8千克)送入近地点547千米、远地点1582千米,倾角82.06度的空间轨道。发射地点位于澳大利亚的乌麦拉发射场。这是英国继前苏、美、法、日、中五国之后,成为第6个拥有独立发射卫星的国家。在此之后,英国停止发展本国运载火箭,“黑箭”成为英国唯一发射成功的运载火箭,所载卫星也就成了英国自己发射的第一颗,也是最后一颗卫星。
“黑箭”是一、二级为液体火箭,第三级为固体火箭的三级串联式运载火箭。它是在“黑骑士”二级研究火箭的基础上发展起来的,前二级直接由“黑骑士”改进而来,发动机系统沿用“黑骑士”火箭伽玛型液体火箭发动机。这种发动机也曾用于英国第一种洲际弹道导弹“蓝光”号和“欧洲运载火箭发展组织”研制的“欧洲”号运载火箭上。这种设计上的继承性和通用性的特点是:利用了成熟技术、缩短了研制周期、降低了成本。
火箭第一级由发动机机舱、推进剂贮箱和装有伺服电子部件和仪器的设备舱组成。液体火箭发动机系统由西德利公司生产,共有8个燃烧室,由4个涡轮泵供应燃料,并可进行俯仰、偏航和滚动控制。第二级设备舱装有伺服电子设备、遥测设备、飞行程序装置、跟踪信标和自毁指令接收机。发动机与第一级基本相同,有两个燃烧室、由单台涡轮泵供应燃料,为适合高空工作,增加了可扩大喷管膨胀比的延伸喷管。发动机推力56千牛。第一、二级分别装13.15吨和3.17吨推进剂—高浓度过氧化氢和煤油。第三级是一台固体火箭发动机和卫星,发动机装药317千克。火箭的稳定由第二级的一台自动驾驶仪控制。第二级发动机舱裙的分离火箭实施火箭一、二级的分离。火箭第一、二级分别将卫星送至45千米和200千米高度。火箭发射10分钟,第三级点火,40秒钟后,最远点达到560千米。
“黑箭”运载火箭起飞重量18.2吨,起飞推力223千牛,总长13.03米,最大直径2米。
3.)法国“钻石”火箭
法国在尚未联合西欧11国发展航天技术之前,就已独立研制成功一种名叫“钻石”号的运载火箭。1965年11月26日用它发射第一颗试验卫星1号获得成功。法国是世界上第三个拥有卫星运载火箭的国家。
“钻石”号火箭由三级组成,共有3种型号,可分别将80千克、115千克、150千克的有效载荷送上500公里的高空轨道上运行。
第一种型号是“钻石”A运载火箭。它的发射质量为18.4吨加有效载荷长19米,最大直径为1.4米,稳定尾翼翼展2.7米。第一级发射质量14.7号,长10米,直径1.4米,用钢作结构材料,采用“维金”液体火箭发动机,推进剂是硝酸和松脂油,地面推力为274千牛,工作持续时间为95秒;第二级发射质量为2.9吨,长4.7米,直径0.8米,用钢作结构材料,安装一台固体火箭发动机,带有4个摇摆喷管,真空推力为150千牛,工作持续时间44秒;第三级发射质量为0.71吨,长2.06米,直径0.65米,安装一台固体火箭发动机,真空推力52千牛,工作持续时间43秒。钻石A火箭在1965年至1967年,先后发射A-1、“调音”、“王冠1”、“王冠2”4颗人造卫星,均获成功。
第二种型号是“钻石”B运载火箭。它的发射质量为24吨,有效载荷长23米,壳体最大直径1.4米,稳定尾翼翼展2.7米。第一级发射质量为20吨,长14.2米,直径1.4米;第二级和第三级与“钻石”A火箭的相同。“钻石”B火箭在1967年至1973年间发射5次,其中3次成功。
第三种型号是“钻石”BP4运载火箭。它的发射质量为26.4吨有效载荷长21.6米,最大直径1.5米。第一级与“钻石”B火箭的相同;第二级发射质量为4.78吨,长2.28米,直径1.5米,装有一台固体火箭发动机,真空推力为205千牛,工作持续时间为62秒;第三级发射质量为0.78吨,长1.67米,直径0.8米,装有一台带玻璃钢外壳的固体火箭发动机,真空推力为51千牛,工作持续时间46秒。头部整流罩质量为0.135吨,长3.47米,直径1.38米,有效容积1.5立方米。1975年用它发射卫星3次,均获成功。
“钻石”号运载火箭第一二级装有飞行控制系统,第三级靠旋转稳定,由微型发动机保证火箭的姿态与地平线平行。“钻石”号火箭打开了法国通向太空的道路,同时为欧空局的“阿丽亚娜”火箭计划提供了经验。
(4)日本的运载火箭
日本的核弹头和战略导弹潜力
二次世界大战中,日本军国主义者依靠其庞大的军事力量发动侵略战争,给亚太地区许多国家和人民造成空前的浩劫和灾难。战败投降后,日本于1947年5月开始实施新的《日本国宪法》。新宪法在第二章“放弃战争”的第九条里明确规定(日本)“不保持陆海空军及其他战争力量,不承认国家的交战权”。半个世纪过去后,《日本国宪法》第九条文字依旧,但现实已与它大相径庭。
今天的日本不仅是世界经济大国,也是军事强国。1996年,日本国防预算高达500亿美元,超过英、法两国总和,高踞世界第二位。几十年来,在美国支持和扶植下,日本以“自卫”的名义重新武装起来。为在亚太地区重执牛耳,它不仅重建了一支装备精良的陆海空军,而且还是潜在的核导弹大国。日本拥有世界一流的固体火箭。自V-2火箭问世50多年来,导弹几经更新换代,以固体火箭发动机为动力的弹道式导弹(特别是核导弹)已成为当代杀伤破坏效率最高、威慑力最强的武器系统。
现在,除了联合国五个常任理事国以外,还有不少国家想拥有它。其中,最具有实力的国家是日本。几十年来,日本通过发展空间运载火箭,掌握了世界一流水平的固体火箭技术。
日本从20世纪50年代开始研制现代运载火箭。1970年2月,它用L-4S三级固体火箭将24千克重的“大隅”号卫星送人太空,成为第四个用自己火箭发射卫星的国家。20世纪70年代引进美国先进的“德尔它”火箭技术后,日本空间事业发展步伐加快。20多年来,它已用L、M、N、H、J等5个系列的11种火箭发射了50多颗不同轨道的卫星,成了一个实力雄厚的空间大国。自L-4S开始,无论哪一次发射都使用了固体火箭(有时用作助推器)。频繁的发射,使日本在固体火箭领域(包括发动机的推进剂、材料、喷管技术)以及火箭的控制、发射技术等各个方面,都积累了丰富经验并达到世界一流水平。推进剂,自80年代起,日本固体火箭和美国、前苏联先进的固体洲际导弹一样,都采用凝基尾聚丁二烯(HTPB)复合药作为推进剂材料。
日本的新材料、新工艺历来走在世界前列。它的固体火箭使用的高强度合金钢NT-150(H-2火箭助推器使用)与HT-230(M-5火箭的一、二级使用)、钛台金(M-3S2及N火箭的三级)以及碳纤维增强塑料(M-5火箭的三级),都是世界上同类中性能最好的材料。
导弹
喷管技术,现代固体发动机喷管的喉部要经受2500~3000℃高速热气流冲刷,而且喷管还要全轴摆动使喷流改变方向产生控制飞行的力和力矩。20世纪80年代,日本通过研制H-1火箭的三级固体火箭发动机,掌握了用碳/碳复合材料制造耐烧蚀高空喷管的技术,通过研制H-2火箭的助推器,掌握了特大型摆动喷管技术。H-2助推器喷管重1985千克,比美国MX洲际导弹一级发动机喷管(重745千克)大得多。
它采用石墨喉衬、碳/酚醛等抗烧蚀材料,采用推力矢量控制系统实现喷管全轴摆动。此外,M-5的第三级固体火箭发动机上,日本也采用与美国MX水平相当的“延伸喷管”技术,与美国一起在这个高技术领域里名列前茅。
控制技术,N-2火箭引进美国速率捷联控制系统以后,日本开始在空间运载火箭上使用全惯性控制技术提高卫星的入轨精度。在世界上最先进的电子工业和计算机技术支待下,日本发展了独具特色的火箭控制技术。在TR-1A及M-5火箭上,它率先使用光导纤维构成光路的激光陀螺,组成了不仅适用于火箭也适用于导弹的精度高、简单可靠的控制系统。
众所周知,1983年美国里根政府推出“星球大战”计划以后,美国和苏联相继部署了最先进的固体洲际导弹MX(1986年)、SS-25(1985年)、SS-24(1987年)。它们不曾料到日本后来居上,1988年开始研制规模更大、运载能力更高的M-5火箭。M-5火箭已经在1997年2月14日首次发射成功,把“缪斯-B”(Muses-B)卫星射人太空。这样一来,日本就成为世界上拥有最大三级固体火箭的国家。
日本固体火箭可以改成各种射程的导弹,“固体空间运载火箭”与“固体弹道导弹”之间。技术上本来就只有一纸之隔。倘若把火箭运载的卫星换成导弹的弹头或核弹头,改变飞行轨道,它就成为能攻击地面目标的弹道式导弹或核导弹。
日本固体火箭品种较多,可以组成各种战术导弹和中程、远程及洲际导弹。
战术导弹,日本可利用TR-1A固体火箭改装成战术导弹。日本宇宙开发事业团为进行H-2火箭的单项研究实验和微重力实验,20世纪80年代至今先后研制并发射了TR-1和TR-1A火箭。TR-1A火箭直径1.13米,全重10.3吨,装7吨HTPB复合推进剂。TR-1A火箭可把630—750千克的微重力实验舱射到265千米高度,并使它落到数百千米外的海面上。1991年9月,TR-1A火箭进行首次发射,就在控制系统中使用了中精度光纤陀螺。计算表明,如果把它的“实验舱”换成700千克重的弹头,这个火箭就成为射程超过750千米、可以装载在越野汽车上发射的机动战术导弹。这样的导弹,能攻击韩国、朝鲜和中国东北地区的目标。
日本宇宙开发事业团的河内山治朗曾经在1990年著文,展望了加一个3.5吨燃料的两级火箭(TR-X)方案。它的射程能力,将超过美国的“潘兴2”导弹。“潘兴2”导弹全重7.3吨,其中一、二级分别装备3.2吨和2.2吨HTPB复合推进剂。发射726千克弹头时,其最大射程可达到1800千米。这种射程的导弹,能攻击中国东北、华北、华东、华南的目标。甚至可以打到西安。
战略导弹,日本宇宙开发事业团研制的H2火箭助推器(SRB)直径1.8米。装59吨HTPB复合推进剂,海平面推力158吨,工作时间93秒。如果将其发动机壳体换成碳纤维复合材料以减轻结构质量,那么仅仅用一个助推器作单级固体火箭,它就可以使2吨重弹头达到5500千米以上的射程。
弹道式导弹的弹头从数百乃至上千公里的高空重返大气层,飞行条件极为恶劣。许多想拥有弹道式导弹的国家,都因为无法越过这道技术障碍而里足不前。而日本恰好在相关领域里,拥有世界公认的技术优势。中远程导弹、洲际导弹的弹头以4.3~7.5千米/秒的高速和40~20度倾角再入大气层。巨大的冲击波产生几十个、甚至上百个大气压的外压作用于弹头壳体。
同时,与空气摩擦还产生巨大的热应力和剧烈升温(远程导弹弹头端头可达到3000℃~4000℃,洲际导弹弹头端头可达到太阳表面温度,即6000℃~10000℃)。20世纪60年代,曾经用钨合金作弹头端头,但它只不过耐3500℃,不久就被淘汰了。
1969年,日本东丽公司生产出世界上首批高强度、高横量碳纤维。以此为开端,出现了耐高温、耐腐蚀、抗热震、密度仅为钨合金1/10的碳/碳复合材料,以后的洲际导弹弹头都用它。20世纪90年代,日本开始在航天技术中大量使用碳/碳复合材料。在高性能碳纤维产量方面,东丽公司一直占据世界首位。
1996年2月12日,由两级状态的J-1火箭将1040千克重的日本“希望”号航天飞机的“高超音速飞行试验件”(HYFLEX)射人亚轨道。HYFLEX以大倾角(49度)再入大气层,速度达到M=14.4.它完整地落到1300千米以外的海洋中。这次再入飞行试验表明,日本事实上已完成了相当于射程3000千米的弹道式导弹弹头的再入防热工程考核。鉴于日本在碳/碳复合材料领域中的技术优势,可以认为,一旦日本作出决定,它很快就能造出洲际导弹的弹头。除了防热问题,现代弹道导弹的弹头还要解决“落点精度控制”(即精确制导、末制导)和“反拦截”(即突防)两大难题。众所周知,美国在这些领域中处于领先地位,但美国常常依靠日本进口高精度电子部件和技术。1985年夏季“星球大战”计划开始后不久,美国曾要求日本防卫厅技术研究本部提供东芝公司的成像寻的装置(它不受红外线和雷达干扰)。除了这个例子,人们还可以通过美国希望从日本获得诸如高速逻辑砷化镓器件、亚微米光刻技术、图像识别技术等看出日本在精确制导、突防方面均有雄厚的实力。
制造核弹头和核武器的潜力。英国伦敦国际战略研究所研究核动力与核武器扩散的专家们曾经得出结论,如果一个国家要想制造一枚简单而适用的原子弹,应具备的条件是:①掌握核反应有关理论;②掌握核武器基本装料的物理和化学特性;③具有制造核武器和试验核装置的技术设备;④拥有足够的核裂变材料;⑤愿意拿出必要的财力物力用于发展核武器。他们认为,头三条几乎是每一个具有一定工业能力的国家都能够做到的。因为公开的文献中,报道了许多有关核反应堆和核武器方面的技术,包括过去很难得到的制造核材料的资料。别说是工业国,就是半工业国,都具有制造第一代裂变核武器的技术能力。只要它们有了足够数量的武器级核材料,那么,它们就能制造出核武器。
日本核原料极其贫乏。据20世纪70年代统计,它的天然铀储量和生产量,都不到世界总量的千分之一。为解决核电站的原料供应以及其他目的,日本近几年从英国、法国购进钚,总量已达4.5吨。其中,已运进国内1.6吨,其余因遭到反对尚滞留在英国、法国。
1995年12月8日夜,位于福井县敦贺市的日本“文殊”型快速增殖核反应堆发生严重的钠蒸汽泄漏事件,激起国内外一片反核声浪。除了对核安全的担心,国际反核组织着重指出,“文殊”反应堆使用的一吨多钚,足以制造120多颗核弹。日本有关当局当然矢口否认此事,但国际反核组织的警告并非小题大做。
伦敦国际战略研究所的专家们指出,在现在的各种核反应堆中,用液态金属钠冷却的快速增殖核反应堆(如“文殊”堆)的燃料和产物中,钚总量和可裂变的核材料钚239的含量都是最高的,因此认为它是与核武器制造和核扩散关系最紧密的一种反应堆。核武器专家们把钚239含量占总量93%以上的钚定义为“武器级钚”,占80%左有的钚定义为“反应堆级钚”。5~10千克“武器级钚”就能制成和美国投在日本威力相当的原于弹(2.2万吨TNT当量)。1957年,美国曾经进行了一次“反应堆级钚”的武器试验,证实它也能产生核爆炸,只不过威力只有“武器级钚”的1/20。依此看来,国际反核组织的警告的确应该受到重视。而且,稍有核常识的人都知道,钚239含量较低的“反应堆级钚”,经过核燃料后处理工厂的提纯,就能成为高级的“武器级钚”。日本在这方面起步不晚。1977年日本专家就曾经介绍了日本在1971年6月至1974年l0月建造茨城县东海村燃料后处理厂的情况。二十多年了,日本在核燃料提纯的后处理技术领域,无疑已经积累了丰富的经验。
日本的潜力远不止于制造第一代水平的裂变原子弹。几十年来,通过发展民用核电成长起来的一批核科学家和核工程技术人员,利用日本核工业的基础和高科技优势,在与第二代核弹紧密相关的核聚变领域进行了一般工业化国家也望尘莫及的工作。雄心勃勃的日本人,甚至计划21世纪登月,从蕴藏量丰富的月球上取回氘和氚,而氘和氚的聚合反应与裂变反应相结合,就是氢弹。
1970年2月11日,日本在鹿儿岛内之浦发射场用L-4S固体火箭发射成功第一颗人造卫星太阳号。这是一种四级固体运载火箭,全长16.5米,最大直径0.74米,重9.4吨。日本成为世界上第4个拥有卫星运载火箭的国家。
随后,日本研制M系列火箭。从1970年至1995年,M系列火箭共发射16颗卫星。其中M4S火箭全长27.8米,总重61吨,可将1吨重的有效载荷发射到低地轨道,也可将200千克的有效载荷送上地球静止轨道。
1975年9月9日,日本用新一代N-1火箭发射一颗菊花1号技术试验卫星。到1984年共发射7次N-1火箭。这种火箭第一级引进美国的雷神-德尔塔火箭的第一级,装有3枚固体助推器;第二级采用Q火箭的第三级液体推进系统;第三级使用雷神-德尔塔火箭的球形固体火箭发动机。火箭全长32.6米,最大直径2.44米,总重90.4吨,能把800千克有效载荷送到1000千米的中高轨道。如果采用适当的远地点发动机,可把140千克的有效载荷送入地球静止轨道。1976年着手研制N-2火箭,第一级捆绑9个固体助推器,总推力约2090千克,芯级和助推器均采用德尔塔1914型火箭的第一级,其他部分与N-1火箭的相同。它的地球静止轨道的运载能力为350千克。1891年2月,N-2火箭把菊花3号卫星送入预定的地球静止转移轨道。同年8月和1982年8月,又分别发射成功向日葵2号静止轨道气象卫星和CS-2a静止轨道通信卫星。N系列火箭进入了发射应用卫星的阶段。
从1977年开始,日本研制H系列第四代大型运载火箭。H-1火箭是采用惯性制导的三级火箭,全长40米,最大直径2.4米,起飞质量140吨,可将1.1吨的有效载荷送入地球同步转移轨道。它的第一级与N-2火箭完全一样,采用MB-3型液体发动机和捆绑9枚固体助推器;第二级采用LE-5液氢液氧发动机,额定推力为10吨;第三级安装一台固体发动机。在第二级推进剂箱体顶端是一制导舱,舱内装有火箭制导系统,包括一台平台式惯性测量器件、一台制导计算机、一个数据接口装置,以及无线电遥测发射机等电子设备。第三级球形发动机壳体用钛合金制成,推进剂采用羟基聚丁二烯,其安全和抗老化性能较好。H-1火箭可把500~800千克的有效载荷送入地球同步轨道。1986年8月13日,第一枚H-1火箭发射,将一颗紫阳花号地球观测实验卫星和一颗富士号无线电爱好者卫星送入轨道。1987年2月,发射一颗技术试验5号卫星又获成功。1988年即进入应用阶段。
经过10年的研制进程,1994年2月4日,从种子岛航天中心发射成功H-2大型运载火箭。这是一种捆绑两个大型固体助推器的两级火箭,两级均采用液氢液氧发动机。第一级是新研制的LE-7发动机,推力达87吨;第二级LE-5A发动机是H-1火箭第一级发动机的改型,推力达12吨。火箭总长50米,最大直径4米,起飞质量260吨。第一级外侧捆绑两台复膈固体助推器,总长23米,直径1.8米,每台可产生159吨的推力。H-2火箭技术先进,起飞加速度大,重量轻,可靠性达96%,可将4吨重的有效载荷送入倾角为28.5度的地球同步转移轨道。由于它的第二级具有多次点火能力,故适合于各种飞行任务。
1994年8月28日,H-2火箭第二次发射,将一颗3.8吨的卫星送入预定轨道。1995年3月18日,第三枚H-2火箭又发射成功一颗同步气象卫星。H-2火箭是日本20世纪90年代颇具航天实力的运载工具,为它跻身于世界卫星发射市场奠定了基础。
5.)印度的运载火箭
印度是世界上第7个用自制运载火箭发射人造卫星的国家。它从1973年开始研制第一代运载火箭,迄今已拥有SLV-3、ASLV、PSLV和GSLV四代航天运载火箭。
第一代SLV-3是一种四级固体火箭,总长22.7米,起飞质量17吨,能将35千克的有效载荷送上390×850公里的低地球轨道。
火箭每一级都有一个惯性制导的控制系统,使火箭按预定轨道飞行。SLV-3先进行了3次发射。第一次在1979年8月10日,将一颗重约35千克的技术实验卫星RS-0送入低轨道,后因第二级制导系发生故障而失败。1980年7月18日,第二次发射,将一颗罗希尼2号卫星送入390×900公里高的轨道。
这次发射的成功,是印度航天史上一项重大成果,标志着印度进入航天国家的行列。1981年5月31日第三次发射,但因卫星未进入预定轨道而失败。
1994年5月4日,印度用ASLV火箭发射一颗113千克的气象卫星,获得基本成功ASLV是一种五级固体火箭,它在SLV-3的基础上,第一级上增加了两台助推器。火箭总长23.5米,最大直径1米,起飞质量39吨,能将150千克的有效载荷送入400公里的低地球轨道。1987年3月24日,第一次发射斯罗丝1号卫星,但火箭发射两分钟后,由于第一级的发动机出现故障而坠于孟加拉湾里。
1988年7月13日发射斯罗丝2号卫星,也遭同样厄运,坠于孟加拉湾里。1993年9月20日,第三次发射,虽然把一颗重106千克的卫星送上太空,但未能进入900公里的预定轨道,卫星只在400公里高的轨道上工作了55天。1994年5月4日,发射一颗斯罗丝号天文物理卫星完全成功。
1994年10月15日,第二次发射PSLV运载火箭,将一颗重870千克的1RS-P2大型遥感卫星送入太阳同步轨道,轨道高度为825公里,轨道倾角98.6度。第一次发射是1993年9月20日,但第二三级火箭分离出现故障,使火箭偏离飞行轨道,未获成功。
这种运载火箭全长44.2米,最大直径3.2米,起飞质量275吨,能将1吨重的有效载荷送入1000公里的太阳同步轨道。
PSLV是一种四级固液混合型火箭,第一、三级为固体,第二、四级为液体。在第一级芯级周围还捆绑有6个固体助推器。第一级固体火箭发动机长20米,直径2.8米,推进剂重129吨,可产生45.8吨的推力;第二级液体推进剂为四氧化二氮与偏二甲肼,重37吨,能产生73.4吨的推力;第三级固体推进剂重7.2吨,可产生34.7吨的推力;第四级为两台液体火箭发动机,推进剂重2吨,可产生1.5吨推力。
PSLV火箭的发射程序是:发射时,第一级主发动机和两个助推器先点火,30.5秒后,其余4个助推器点火,每个助推器工作74秒;发射后111秒,第一级关机,第二级点火,工作150秒;发射后261秒,第三级点火,工作76秒;发射后380秒,达到421公里的高空,第三级关机,火箭惯性飞行3.5秒;接着第四级点火,持续工作405秒,把有效载荷送入太阳同步轨道。PSLV火箭的动力飞行段比其他多级火箭的时间要长,这主要是为了保证预期的入轨精度。由于斯里哈里科塔发射场位于印度东南部它有140度的发射方位角的限制,为了进入倾角为98.6度的极地轨道,火箭发射100秒后,正好在第一级分离前偏转55度。
20世纪90年代初,印度在极地卫星运载火箭PSLV的基础上,经过改进,开始研制发射地球同步卫星的运载火箭GSLV。目前,第一级固体发动机的15个部件以及捆绑的助推器和第二级的两台液体发动机已经生产完毕,低温的液氢液氧发动机上面级火箭的初步设计已经完成,预计1996年将用来发射第一颗地球同步卫星。它可把2.5吨的效载荷送入地球同步轨道。印度的运载火箭技术进入了一个新的阶段。