印度最强火箭,放在中国是个什么水平?答案是:连二流也排不上
知己知彼,百战不殆!中印摩擦日益加剧,对这头南亚白象的实力,我们需要有清晰的认识。长期以来,国内网络上“印吹”与“印黑”盛行,各自有一番套路,容易让人对印度的真实水平产生误解。人马君特地选了一个容易得出结论的领域,和大家聊一聊印度运载火箭的能力。简单起见,不对印度航天进行全面的分析了,咱们就让印度直接祭出它的最强选手:GSLV MK3“重型”火箭,看看把它放在中国,能算老几?GSLV MK3首次发射
GSLV MK3:印度的“胖三”
十几年来,一提到印度的运载火箭,基本就是两个词:PSLV和GSLV,前者意思是极轨卫星运载火箭,后者是地球同步卫星运载火箭。要说英语国家的人,在起名字方面都很会装,像美国的SLS“太空发射系统”,直接把最直白的几个单词一堆,好像全世界的火箭只有他一家,顿时显得高大上起来,GSLV的命名也是这个套路。
印度发展GSLV运载火箭的目的就是发射地球同步轨道卫星,同步卫星是卫星中的贵族,运行在高达3万6千公里的地球同步轨道上,绕地球一圈恰好是24小时,如果轨道倾角为0的话,就成为地球静止轨道,是通信卫星的最佳选择。由于地球同步轨道属于高轨道,并且如果要实现静止轨道,还要发射到赤道方向,难度极大。可以说能不能发射地球同步卫星,是航天强国的一大标志。这种事情上怎么能少了民族自豪感爆棚的印度,于是它在其中型火箭PSLV的基础上研制了GLSV火箭,闯入了这一高端领域。
GSLV MK2火箭发射
2001年,GSLV系列的第一型:GSLV MK1首次发射成功,地球同步转移轨道(GTO)的运力为2.2吨,在总共6次发射中,失败3次,部分成功一次,成功率竟然低于50%。在将俄罗斯的低温上面级更换为印度国产货之后,印度拿出了GSLV MK2,GTO运力增加为2.5吨,但2010年第一次发射就失败,好在后来的几次发射成功了。
但是,两吨多的GTO运力,实在是有点儿不够看,现代的大型通信卫星动辄三四吨,而且还越来越重,远远超出MK1和MK2的能力,再加上未来载人航天的需求,于是印度开始着手研制GSLV MK3,试图在运力方面有所突破。与前两型相比,GSLV MK3的变化可谓脱胎换骨,芯级直径由2.8米扩大到4米,是名副其实的“胖三”,采用两台固体燃料助推器,总高度43米,起飞重量达到了630吨,在现役火箭中,仅次于俄罗斯的质子-M火箭,大概能排在世界第六位。最关键的指标:GTO运载能力是多少呢?4吨,依然很小。
印度“胖三”,确实很大
三大奇葩之处
以630吨的巨大重量,仅仅实现了4吨的GTO运力,这种事情要是放在中国,足以把总师拉去判刑了。要知道质子-M火箭的起飞重量是713吨,GTO运力为7.5吨,长征五号起飞重量859吨,GTO运力14吨,印度火箭还是沾了低纬度发射的光才取得4吨的成绩,可见GSLV MK3的效率有多低。为什么会出现这种情况?让我们了解一下这枚印度最强火箭的三大奇葩之处:
“全钢壳”助推器:用不锈钢来做火箭,是印度的祖传绝技,GSLV MK1和MK2都这样干过,最近更是被马斯克的星舰学了去,但星舰是要再入大气层的,用不锈钢情有可原,但GSLV MK3这两个巨大的S200固体燃料助推器,也用上了祖传的“全钢壳”。虽然单台推力达到525吨,是世界第三大推力的固体助推器(仅次于阿里安5用的那台),但每个的结构重量也达到了25吨以上,看起来是非常的结实,但却极大的制约了火箭的能力。说到底,还是因为印度的工业基础不行,无法提供符合要求的材料,不得已才用了钢。
S200“全钢壳”固体燃料助推器
奇特的助推器分离时序:GSLV MK3由芯一级、芯二级和两个助推器构成,看起来像是一枚二级火箭,实则不然:在发射起飞时,芯级是不点火的,只有助推器提供动力,直到起飞110秒后才开始点火工作,而助推器则工作到130秒,从这个角度讲,更像是一枚三级火箭。这种工作时序倒是无可厚非,美国的大力神3E也采用了这种方式,但印度人在下一步却来了个神操作:助推器熄火后,直到起飞第149秒才与芯级分离,也就是说,结构重量共50多吨的助推器,在耗尽燃料后,被芯级拖着飞了19秒,效率要是高了才怪!虽然如此,MK3比MK2还是有进步的,因为MK2更加奇特:芯一级先于助推器熄火,在后面25秒的时间里,助推器推着空空如也的芯一级火箭在飞!
GSLV MK3在飞行
力不从心的芯级火箭:GSLV MK3的样子看起来很虎,有一点儿阿里亚娜5的味道,但只是样子相似而已。它的芯一级使用两台Vikas发动机,燃料为偏二甲阱+四氧化二氮,是一款“毒发”。在助推器停止工作后,这两台总推力只有160吨的发动机要推动总质量达到170吨的芯级火箭(助推器分离前,芯级已经点火消耗了一部分燃料,实际质量应小于170吨),实在是有点儿力不从心。倒不是说芯级的推重比一定要大于1,但从GSLV MK3的实际表现来看,它的芯一级推力确实是太小了,印度人自己都承认,因此打算将来换成新的SCE-200液氧煤油发动机。GSLV MK3的芯一级表现糟糕,还直接影响了采用CE20氢氧发动机的芯二级燃料携带量,CE20的推力和比冲虽然还可以,奈何一级太菜,而二级的结构重量依然不小,已经无力回天。
芯一级的两台Vikas发动机
要说GSLV MK3也并非一无是处,它采用了比较先进的固液结合体制,以及可减重的大直径复合材料整流罩,其中固液结合是被很多人拿来当成印度领先中国的证据。但人马君说句实在话,印度就是喜欢追求先进的概念和时髦的潮流,却往往忽略基本功。纵使固液结合再先进,整流罩再好看,最终的运载能力上不去,有多大意义呢?下面咱们让它跟中国的一位普通选手比较一下,就能看得更明白。
GSLV MK3在中国能排第几
2014年,GSLV MK3首次发射,当时上面级(芯二级)火箭还未研制成功,只装了个假部件,不具备同步轨道发射能力,然而已经让许多人一片欢腾。要说印度人喜欢自嗨也就罢了,中国也有人跟风,说它可以完爆长征二号、三号各型火箭,当时就很令人马君愤慨,但那时候胖五还未发射,且不论印度火箭能力如何,起码人家块头儿在那儿摆着,咱也不好说什么。
这家伙的块头确实不小
现在长征五号已经日趋成熟,拿胖五跟GSLV MK3比显得以大欺小了,就是拿长征七号比,好像也比它高一个档次,只好请出一位“过气网红”:我国1997年首次发射成功的长征三号乙,GSLV一生的对手,来横向比较一下。
长征三号乙的用途和GSLV一样,都主要用来发射地球同步轨道卫星,它的芯级(标准型)与长征三号甲基本相同,配上源自长征二号E的4个捆绑式助推器,形成了90年代后期大家耳熟能详的中国火箭形象。长三乙是一款三级火箭,有着众多改型,以长三乙改二型为例,全长56.3米,起飞重量459吨,GTO运载能力5.5吨。
“清秀”的长征三号乙
从这个数据看,孰优孰劣就很明显了:GSLV MK3的起飞重量比长三乙大37%,GTO运载能力比长三乙小27%,差距实在是有点儿大,以至于几年前“印吹”在为GSLV洗地时,都刻意回避这一问题,而着重宣传它的固液结合以及4米直径。要说长三乙的技术水平确实不能说先进了,它的芯一、二级直径是“祖传”的3.35米,芯一级、二级和助推器的动力也是偏二甲肼毒发,第三级的氢氧发动机,总推力比印度的还小,就这样一款使用成熟技术拼起来的火箭,运载能力竟然完爆了印度最先进的“重型火箭”,不能不说是一个讽刺。长三乙诞生于中国航天的艰难时代,在国际商业发射市场的竞争力对它来说是生死存亡的指标,因此在效率上超过“粗枝大叶”的GSLV MK3,也是顺理成章的事。
长征三号乙火箭发射北斗卫星
对了,还没有回答开头提出的排名问题。如果单算主要以发射地球同步轨道卫星为主要用途的火箭系列的话,GSLV MK3在中国只能排在长征五号、长征七号甲和长征三号乙之后,位列第4,大约和仅捆绑了两个助推器的长征三号丙相当,而长征三号丙的起飞重量只有345吨。
前面提到过,印度计划用源自俄罗斯技术的SCE200液氧煤油发动机替换芯级的毒发,并使用装载更多燃料的上面级,将使GTO运载能力提高到6.2吨,该火箭被称为ULV,虽然效率还是很差,但运载能力总算是达到了长三乙的水平。顺便提一句,SCE200发动机预计开始测试的时间是2022年。
结语
看了以上分析,各位会不会觉得人马君是个“印黑”?其实不然,毕竟所说的都是事实。印度的特点就是心比天高,命比纸薄,它沉溺于远比中国良好的国际环境,以及在军购中左右逢源的地位,过于追求最先进的理念,却忽视了国内的工业基础,最后搞出的东西就是这样的水平。须知不管设计思想有多先进和巧妙,最后卡住产品性能的,很可能就是一种关键的材料,或是一道关键的工艺,而这些最基本,最要命的东西,往往是买不来的。印度这种遭遇,对我国有很强的警示意义,其实中国也有类似的现象,只是由于各种封锁,被迫自力更生,打通全产业链,所以表现的没有那么明显。
长征五号,一个顶好几个GSLV
最后说点儿题外话,印度一直把中国视为战略对手,屡屡挑衅,也是令人费解!首先,这样做的格局就不高,按朱元璋的话说是“器小”,像中国的目标很明确,就是要追赶世界第一的美国,对印度本来不太希得理睬,而印度却执意要跟中国纠缠,总也跳不出南亚次大陆这个框框,眼界水平高下立判。第二,中印是世界上人口最多,发展速度最快的国家,又是邻居,本应和睦相处,共图发展,印度却甘当反华势力的棋子,试图在中美关系紧张之际火中取栗,非常有失大国风范,难道1962年的教训还不够深刻?印度一直叫嚣现在他们已经不是1962年的印度,须知当年中国的装备水平还不如印度,而现在,呵呵,中国更不是1962年的中国了。
1962年,印度士兵向我军投降
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更多硬核科普,请移步人马君的主页:@人马座A。 印度总是眼高手低,过份追求先进技术,忘了自己的基础,但也不要忽视印度的野心和追求,人家总是拿中国当对手,这样才能引来欧美的拉拢,这是人家的政治智慧 美吹我忍了,殴吹我也凑合忍了,日韩澳加吹我咬咬牙也忍了,印吹和越吹……理解不了[捂脸] 贬低别人不好。除了助推器分离时序过于奇葩外,其他都是常规操作。不锈钢壳中国固体火箭也用了。并且印度火箭发射成本很低,在国际上相当有竞争力。创纪录的一箭104星没有第二家做到。 这个看洲际导弹就知道了,中国的东风41射程1.4万公里,而且还是公路机动式,印度的不知道超了5000公里没有 “以630吨的巨大重量,仅仅实现了4吨的GTO运力,这种事情要是放在中国,足以把总师拉去判刑了”[笑哭]有这样的法律吗! 专业分析并非“黑印”,印度本来航天领域也就那样 如果中国能有印度的国际环境,那发展应该能更好吧?不过说回来,如果印度到了今天中国这个体量和位置,国际环境估计也就变了 中国的目标一直都是美俄。
现在的火箭还是美俄最厉害,但是中国的技术拿到美俄去,也不算落伍。 中国最强火箭,放在美国是什么水平 地球有韩国跟印度这两个国家就够了,银河系的未来就看它们这两个国家了! 印度能把百十颗卫星送上天,咱们能送几颗? 相当于我们二十年前的水平 中国最厉害的火箭放到美国是个什么水平?答:二流都算不上 这样说也成立? 他的固体火箭发动机还是比中国的强 345吨,中国还没有发射这么大的火箭吧哈哈! 我天天都要“打印”,有啥黑不黑的 载人航天这一项就能看出谁厉害了。 不过人家的助推器做的还真不错
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