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1、印度一箭104星的特点与启示引言北京时间2017年2月15日11时59分，在印度南部的萨迪什达万航天中 心，印度空间研究组织（ISRO）把装有104颗卫星的PSLV极轨卫星运载火箭， 成功地发射到了太空。打破俄罗斯在2014年6月创造的“一箭37星”世界纪录， 是迄今人类单次发射卫星数量最多的一次。一、一箭104星的基本情况（一）运载火箭1、PSLV运载火箭基本情况进行一箭104星发射的火箭是PSLV极地卫星运载火箭，本次发射为PSLV 火箭的第39次发射，是PSLV-XL型号的第16次发射。截止到2017年2月15 日，该型火箭总共发射了 39次，失败1次，部分失败1次，2次失败分别发生 在
2、第1次和第4次。PSLV火箭目前已经连续发射成功35次，其中PSLV-XL型 号16发射全部成功，成功率在世界发射服务市场处于较高水平，与国际主流运 载火箭可靠性持平。PSLV-XL火箭奇特的配置：固体助推器+芯一级固体火箭+二级液体火箭+ 三级固体火箭+四级液体火箭，其详细参数如表1所示。PSLV-XL火箭采用了捆 绑式6枚固体助推器。每枚助推器装药12吨。6台助推器并不是同时点火的。 他们采用了接力式的工作方式：发射的时候，PSLV火箭的芯一级先点火，同 时点火的是其中2台助推器，然后是另外2台助推器，等到火箭飞到高空之后， 最后剩下的2台助推器再点火，进行接力工作，而此时芯一级的推力已经
3、没有那 么强大了，其点火时序见表2。芯一级为5段式燃烧设计的固体火箭发动机，发 动机喷管固定，不能摆动。印度设计师们在芯一级和助推器上安装了整套可以用 来调整火箭俯仰、偏航和滚转的系统。表1 PSLV-XL火箭的主要参数参数名称参数数据火箭高度44.4 米直径2.8米起飞重量320吨构型4级半，6个助推器助推器固体推进剂HTPB；推力719 kN；比冲262 s；工作时间49s火箭一级1台固体；推进剂HTPB；推力4800 kN；比冲237 s；工作时间105s火箭二级1台液体；推进剂UDMH + N2O4；推力799 kN；比冲293 s；X作时间158s；火箭三级1台固体；推进剂HTPB；
4、推力240 kN；比冲295 s；X作时间83s火箭四级2台液体；推进剂MMH + MON；推力15.2 kN；比冲3.8s；工作时间425s；运载能力LEO(620 km)3800Kg； SSO(620 km) 1750 kg； GTO 1425 kg表2 PSLV-XL典型弹道特征点（2015年7月11日中英联合遥感卫星星座）时刻事件弹道高度km速度km/s0芯一级点火0.0240.4520.42s#1#2助推点火0.0240.4520.62s#3#4助推点火0.0240.45225s#5#6助推点火2.680.5711m9.9s#1#2助推分离26.691.3041m10.1s#3#4助
5、推分离26.851.3091m32s#5#6助推分离47.471.8691m50.18s芯一级分离68.822.1481m50.38s二级点火69.062.1474m22.12s二级分离231.854.1914m23.32s三级点火233.254.1888m37.20s三级分离506.295.968m47.20s四级点火514.295.94917m19.08s四级分离652.347.52717m56.58sDMC3-A释放653.087.53217m56.80sDMC3-B释放653.097.53217m57.02sDMC3-C释放653.097.53218m36.08sDeOrbitSail
6、 释放653.097.53219m16.08sCBNT-1释放654.757.5312、PSLV-C37火箭飞行情况载有104颗卫星的PSLV-XL火箭编号为PSLV-C37，在北京时间2017年2 月15日11时59分时点火发射，历经28分钟将所有卫星送入太阳同步轨道。火 箭起飞后经过16分48秒进入太阳同步轨道，首先把印度的Cartosat-2D释放入 轨，随后是印度的两颗微纳卫星INS-1A和INS-1B。随后的10分多钟，释放了 其余101颗搭载的卫星进入预定轨道，总用时28分钟42秒。卫星部署到同一轨 道面的同一轨道上，卫星部署过程中，卫星姿态各异，未见火箭对卫星姿态进行 控制。印度
7、的三颗星单独装配，其余101颗小卫星加卫星装置舱总重664千克，装 置舱中有25箱子，每个箱子放置4颗卫星。卫星的释放入轨按顺序依次序发射 104颗卫星，避免碰撞。101颗卫星在轨道上的部署有装置舱控制完成，与PSLV-C37火箭无关。即可看成本次发射是一箭四星，且为同一轨道。发射全过 程与以往PSLV-XL火箭发射相比，在火箭性能和功能上一致。这次发射原计划定于2016年底，当时计划的任务是一次发射68颗卫星，随 后卫星的数字增加到83颗，计划是定于2017年1月发射，紧接着卫星数量进一 步增加到103颗，最后确定是104颗，发射计划调整到2017年2月15日。表3本次发射PSLV-C37火
8、箭的主要飞行参数图1火箭发射参数名称参数数据轨道高度505公里火箭入轨速度7,809.52米/秒（释放第一颗卫星）轨道倾角97.46有效载荷总重1,378千克发射费用1500万美元图2火箭转运（拍摄于2017年2月14日）3、PSLV承担发射服务情况PSLV火箭从1993年9月20日开始首次尝试发射以来，以发射印度自己的 遥感卫星星座、为英国、欧盟、韩国、阿根廷、新加坡、加拿大等21国发射卫 星等业务逐渐为世界所知。PSLV火箭的第五次发射开始承担商业航天搭载发射，搭载了德国（DLR-Tubsat）和韩国（Kitsat-3）的卫星，也是PSLV火箭的首次一箭多星发 射。此后，PSLV火箭先后1
9、9次发射国外卫星，累计发射外星183颗，详见表4。 其中有4次发射全部是国外卫星，其余15次主星为印度卫星，搭载外星，详见 表4。所发射的国外卫星中，质量最大的为法国的SPOT-7卫星，重量为714Kg。 此外，183颗外星中，超过100千克的卫星为17个，50-100千克的卫星有8颗， 10-50千克的卫星有11颗，其余147颗卫星都是10千克以内。既PSLV独立承 担外星任务仅有4次，其余都是为了凑载荷而搭载的微小卫星，且绝大多数为商 业卫星或是科研院所的试验验证卫星。特别值得一提的是，于北京时间2015年7月11日0时28分，由3颗辨 率卫星组成的“北京二号”中英联合遥感卫星星座（DMC
10、3）在印度孟加拉湾的斯 里赫里戈达岛搭乘印度太空研究机构的极地轨道 运载火箭（PSLV）发射升空， 并顺利进入预定轨道。这一星座是中国政府核准的第一个民用商业遥感卫星项目， 已纳入中国国家民用空间基础设施规划。也就是说，中国政府核准的首个民用商 业遥感卫星项目是由这款印度火箭来进行发射的。PSLV火箭也就从此写入了中 国商业航天发展的历史当中。表4 PSLV火箭承担外星情况列表序号| PSLV发射次数 外国卫星量备注德国 DLR-Tubsat韩国 Kitsat-3欧洲PROBA德国BIRD1010111213141112131617182022232730印尼 LAPAN-TUBsat 阿根廷
11、 PEHUENSAT-1 意大利AGILETecSAR45 kg 107kg94 kg92 kg56 kg6 kg 352 kg 295 kg搭载搭载搭载搭载独占德国 RUBIN-88 kg加拿大 CanX-6/NTS6.5 kg加拿大CanX-23.5 kg日本 Cute-1.7+APD II3 kg荷兰 Delfi-C32.2 kg日本 SEEDS-21 kg德国 COMPASS-11 kg丹麦 AAUSAT-II0.75 kg德国 Rubin 9.1德国9.2瑞士 SwissCube-1德国BeeSat德国UWE-2土耳其 ITUpSAT1阿尔及利亚ALSAT-2A挪威 AISSat-1
12、瑞士 TIsat-1新加坡X-Sat卢森堡 VesselSat-1 法国SPOT-6 日本 PROITERES 加拿大Sapphire 加拿大NEOSSat 澳大利亚TUGSAT-1 加拿大 UniBRITE-1 英国 STRaND-1 丹麦 AAUSAT3 法国SPOT-7 加拿大CanX-4 加拿大CanX-5 法国AISAT 新加坡VELOX-1中英联合UK-DMC3A中英联合UK-DMC3B中英联合UK-DMC3C8 kg8 kg1 kg1 kg1 kg1 kg 117 kg 6.5 kg1 kg 106 kg 28.7 kg 720 kg 15 kg148 kg 74 kg14 kg
13、14 kg6.5 kg 0.8 kg 714 kg15 kg15 kg14 kg 7 kg 447 kg 447 kg 447 kg搭载搭载搭载搭载搭载搭载搭载独占独占15 英国 CBNT-1 英国 DeOrbitSail91 kg7 kg1531印尼爱LAPAN-A2 加拿大 exactView 9 美国 Lemur-2 #1 Joel 美国 Lemur-2 #2 Peter 美国 Lemur-2 #3 Jeroen 美国 Lemur-2 #4 Chris68 kg5.5 kg4 kg4 kg4 kg4 kg搭载1632新加坡TeLEOS-1新加坡VELOX-C1新加坡VELOX-II新加坡
14、 Kent Ridge-1新加坡Galassia新加坡 Athenoxat-1400 kg123 kg13 kg78 kg3.4 kg-独占1736印尼 LAPAN-A3德国BIROS美国 SkySat Gen2-1加拿大GHGSat-D加拿大M3MSat美国 12 x Flock-2P Dove nanosatellites120 kg130 kg110 kg25.5 kg85 kg12 x 4.7 kg搭载1837阿尔及利亚ALSAT-2B 阿尔及利亚ALSAT-1B 美国 Pathfinder-1 加拿大NLS-19阿尔及利亚ALSAT-1N117 kg103 kg44 kg8 kg7
15、kg搭载1939阿联酋 Nayif-1 CubeSats 哈萨克斯坦Al Farabi-1 荷兰PEASSS 以色列BGUSat 瑞士 DIDO-2 美国 Doves (Flock 3p) 美国 LEMUR Nano1.1 kg1.7 kg3 kg4.3 kg4.2 kg4.7 kg x 884.6 kg x 8搭载（二）白颗卫星本次火箭发射，是世界各国一大堆微小卫星的集合（美国最多），发射的104颗卫星中有3颗属于印度，其中包括重714千克、可拍摄高分辨率图像的 Cartosat-2D地球观测卫星，另外两颗分别为重量8.4千克的INS-1A卫星和9.7 千克INS-1B卫星，两颗微纳卫星都携
16、带有5千克的载荷。其余101颗卫星来自 其他国家，其中96颗属于美国，另外5颗分属以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞 士和阿拉伯联合酋长国。101颗卫星情况如下：1）美国私人航天公司Planet Labs的88颗微小卫星；2）美国私人航天公司Spire Global的8颗微小卫星；3）以色列内盖夫本古里安大学的1颗微小卫星；4）以色列/瑞士私人航天公司SpacePharma/中国私人航天公司天仪研究院/中科院研制的1颗微小卫星；5）以色列/荷兰/德国/比利时合作的1颗微小卫星；6）哈萨克斯坦国立大学的1颗微小卫星；7）阿联酋一所大学的1颗微小卫星；卫星详细情况见表2。表2发射卫星基本参数列表国别卫星
17、重量寿命数量印度Cartosat-2D714Kg5年光学1INS-1A8.4 Kg1INS-1B9.7 Kg1美国Dove satellites4.7 Kg2-3年光学88LEMUR satellites4.6Kg2-3年气象监测8以色列BGUSat4.3kg电子（中国）1哈萨克斯坦Al Farabi-11.7Kg技术验证1荷兰PEASSS3kg技术验证1瑞士DIDO-24.2kgMicro researcher satellite1阿拉伯联合 酋长国Nayif-11.1Kg技术验证1除Cartosat-2D地球观测卫星外，其它103颗卫星均为纳米卫星（又称毫微 卫星），总重量为664千克，其中卫星总重464.7千克，装置舱和容纳卫星的箱 子重约200千克，见图3。
