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Die LVM3 (GSV Mark III)

Jungfernflug des LVM3Im Jahre 2002 beschloss die ISRO, mit einem Budget von anfangs 4,2 Milliarden Rupien (etwa 520 Millionen Dollar) eine Fortentwicklung der GSLV zu einer GSLV Mark III zu beginnen. Schon 2008 sollte ihr Erstflug erfolgen, inzwischen wurde dieser mehrfach verschoben und erfolgte erst 2014. Vor dem Jungfernflug wurde die Rakete von GSLV Mark III in LVM3 umbenannt.

Sie verwendet anstatt vier Booster mit flüssigem Treibstoff zwei große mit einer Startmasse von je etwa 240 t und rund 207 t festem Treibstoff. Bei den Abbildungen sind Treibstofftanks für das Schubvektorkontrollsystem (Sekundärinjektion wie bei der PSLV) sichtbar. Die Düsen der Booster dürften daher nicht schwenkbar sein. Der Motorblock alleine ist 21,5 m lang und besteht aus drei Segmenten. Diese Booster sind nach der Ariane 5 EAP die zweitgrößten derzeit weltweit eingesetzten. 2010 erfolgte der erste Test eines S500 Boosters, der bis zu 500 t Schub entwickelt.

Die zentrale Stufe nimmt 110 t Treibstoff auf und setzt zwei Vikas Triebwerke ein. Gesprochen wird von verbesserten Versionen, doch der publizierte Schub und spezifische Impuls spricht für eine Übernahme der zweiten Generation der Vikas Triebwerke der GSLV. Geplant waren Vikas mit Regenerativ- anstatt Filmkühlung. Der erste Bodentest der L110 Stufe scheiterte 2010. Der zweite Test 2011 war erfolgreich. Die Vikas Triebwerke zünden nach 114 s - rund 26 s vor dem Ausbrennen der Booster. Das Booster arbeiten ohne das eine Zentralstufe gleichzeitig gezündet wird ist heute ungewöhnlich, doch die Titan 3 und 4 setzte dieses Konzept über 30 Jahre lang ein.

Die Oberstufe mit kryogenen Treibstoffen nimmt 28 t Treibstoff auf. Sie ist mit der ersten Stufe durch einen Gitterrohradapter verbunden – das ist bei neuen Trägerraketen ungewöhnlich und könnte ein Hinweis auf eine „heiße“ Zündung sein, da dann die Abgase entweichen können. Bei ihr gab es die stärksten Änderungen: Geplant war eine Stufe mit 25 t, 197 kN Schub und einem Triebwerk nach dem Staged Combustion Prinzip. Bei Drucklegung werden 27 t Treibstoff, 186 t Schub und Gasgeneratorprinzip angegeben, was den spezifischen Impuls von 4452 auf 4257 m/s und die Nutzlast um 10 % absenkte. Bei dem hohen Schub, ungewöhnlich für die Stufenmasse, ist es das schubstärkte Triebwerk einer Oberstufe, schubstärker als das europäische Vinci oder amerikanische RL-10. Allerdings arbeiten diese nach dem Expanderprinzip.

Die GSLV Mark III bricht mit dem bisherigen Konzept – anstatt Booster mit flüssigen Treibstoffen werden nun Feststoffbooster verwendet und die Zentralstufe setzt flüssige Treibstoffe ein. Anstatt zweier Oberstufen wird nur eine Stufe mit einem Triebwerk aus Indien eingesetzt, das Wasserstoff und Sauerstoff verbrennt. Die Nutzlastverkleidung hat ein Volumen von 100 m³ und 5,00 m Durchmesser.

An dem Triebwerk CE20 für die Oberstufe wird seit Jahren gearbeitet. Es stand für den Jungfernflug 2014 noch nicht zur Verfügung, daher wurde dieser nu suborbital mit einem 18,3 t schweren Massenmodell der Stufe und einem 3,775 t schweren Mockup einer Kapsel durchgeführt. Obwohl Indien im Besitz der Baupläne für das russische RD‑56 Triebwerk ist, entschloss man sich für die auch als „High Trust Engine“ bezeichnete Entwicklung auf das gängige Gasgeneratorverfahren zu setzen, auch wenn der spezifische Impuls dabei geringer ist. Am 16.4.2015 erreichte man erstmals beim Triebwerk die volle Brenndauer von 625 s. Der Schub wird auf den ISRO-Seiten unterschiedlich angegeben, einmal mit 186 kN und einmal mit 196,5 kN. Der erste Einsatz der Oberstufe ist für den im Frühjahr 2017 geplanten nächsten Start geplant. Die LVM3 soll die nächste 4 bis 4,5 t schwere Insat Generation starten.

Weitere zukünftige Verbesserungen der GSLV sind eine größere Zentralstufe mit rund 160 bis 200 t Startmasse mit vier anstatt zwei Vikas-Triebwerke und vier statt zwei Feststoffbooster. Diese Version GSLV Mark IV soll 6 bis 6,5 t in den GTO-Orbit befördern und bis zu 15 t in den LEO-Orbit. Sie dürfte etwa 1.030 t beim Start wiegen. Auch angekündigt wurde am 19.12.2008 der Start der Entwicklung von An­trieben mit Kerosin und Sauerstoff. Sie könnten langfristig die Feststoffantriebe ersetzen. Eventuell wird man aber auch nur die Vikas ersetzen, die Nachbauten der Vikings der Ariane 1 sind und somit Anfang der Siebziger Jahre entwickelte Technologie einsetzen.

Der erste Testflug am 18.12.2014 fand noch ohne Oberstufe statt, da diese noch nicht fertig entwickelt war. Sie transportierte bei der LVM3-X/Care Mission ein Mockup einer Kapsel für spätere bemannte Flüge auf eine suborbitale Bahn. Der Flug war erfolgreich. Der nächste fand dann erst nach zweieinhalb Jahren statt. Am 5.6.2017 transportiere die LVM3 nun mit der Oberstufe den GSAT-19 Satelliten mit einer Startmasse von 3.136 kg in einen GTO-Orbit.

 

Datenblatt GSLV Mark III

Einsatzzeitraum:

Starts:
Zuverlässigkeit:

Abmessungen:

Startgewicht:

Maximale Nutzlast:

Nutzlasthülle:

2014 –

1, davon kein Fehlstart (nur suborbital)
100 %

43,43 m Höhe, 10,80 m maximaler Durchmesser

640.000 kg

8.000 kg in einen LEO-Orbit
4.000 kg in einen GTO-Orbit
2.300 kg in einen Mondtransferorbit (mit zusätzlicher Oberstufe)

10,30 m Länge, 5,00 m Durchmesser


S200

L110

CUS27

Länge:

25,00 m

17,00 m

13,50 m

Durchmesser:

3,20 m

4,00 m

4,00 m

Startgewicht:

2 × 244.000 kg

120.000 kg

32.000 kg

Trockengewicht:

2 × 37.000 kg

10.000 kg

5.000 kg

Schub Mittel:

2 × 4.286 kN


Schub Vakuum:

2 × 4.650 kN

2 × 799 kN

186 kN

Triebwerke:

2 × S200

2 × Vikas 2+

1 × CE 20

Spezifischer Impuls
(Meereshöhe):

2383 m/s


Spezifischer Impuls
(Vakuum):

2692 m/s

2874 m/s

4257 m/s

Brenndauer:

140 s

200 s

635 s

Treibstoff:

HTPB / Aluminium / Ammoniumperchlorat

NTO / UH25

LOX / LH2

Start von GSAT-19

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Starts indischer Trägerraketen

Artikel zuletzt geändert am 10.2.2016

Büchertipps

Von mir gibt es mehrere Bücher zum Thema Trägerraketen. Zum einen zwei Werke über alle Trägerraketen der Welt und zum Zweiten Bücher über die europäische Trägerraketenentwicklung.

Mein bisher umfassendstes Werk ist ein zweibändiges Lexikon über Trägerraketen mit 700 bzw. 600 Seiten Umfang. In ein Buch passten schlichtweg nicht alle Träger in ihren Subversionen so gibt es einen Band nur für US-Träger, einen zweiten für "internationale" Trägerraketen, sprich alle anderen Nationen. Beide Bände haben denselben Aufbau:

Nach einem einleitenden Kapitel über die Arbeitsweise von Raketen kommt ein einführendes Kapitel über die Raumfahrtbestrebungen des Landes und der Weltraumbahnhöfe, bei den USA ist dies natürlich nun eines. Danach kommen die Träger geordnet nach Familien mit gleicher Technologie in der historischen Entwicklung. Zuerst wird die Technologie und Entwicklungsgeschichte beim ersten Exemplar einer Familie beschrieben, dann folgt bei den einzelnen Mitgliedern nur noch die Veränderungen dieses Modells und dessen Einsatz.

Ich habe soweit möglich technische Daten zum schnelleren Nachschlagen in Tabellen ausgelagert, Querschnittsdiagramme, Grafiken über den Einsatz und bei den US-Trägerraketen auch komplette Startlisten komplettieren dann jedes Kapitel. Dazu gibt es von jedem Träger ein Startfoto.

In jedem Buch stecken so über 100 Subtypen, was den Umfang bei dieser ausführlichen Besprechung auf 600 Seiten (internationale Trägerraketen) bzw. 700 Seiten (US-Trägerraketen getrieben hat). Ich denke sie sind mit 34,99 und 39,99 Euro für den gebotenen Inhalt trotzdem sehr günstig.

Speziell mit der Geschichte der Trägerraketenentwicklung in Europa beschäftigt sich das zweibändige Werk Europäische Trägerraketen 1+2. Band 1 (Europäische Trägerraketen 1: Von der Diamant zur Ariane 4) behandelt die nationalen Trägerprogramme (Black Arrow und Diamant), das OTRAG-Projekt, die glücklose Europa-Rakete und die Ariane 1-4. Band 2: die aktuellen Projekte Ariane 5 und Vega. Sowie die Weiterentwicklungen Ariane 6 und Vega C. Beide Bücher sind voll mit technischen Daten, Details zur Entwicklungsgeschichte und zu den Trägern. Diese Bücher sind gedacht für Personen, die wirklich alles über die Träger wissen wollen. Der nur an allgemeinen Infos interessierte, wird mit dem Buch internationale Trägerraketen besser fahren das sich auf die wichtigen Daten beschränkt.

Es gibt von den europäischen Trägerraketen, da die Programme weitestgehend unabhängig voneinander sind, auch die Möglichkeit, sich nur über einen Träger zu informieren so gibt es die gleiche Information auch in vier Einzelbänden:

Auf einen eigenen Band für Ariane 5 und 6 habe ich verzichtet, weil dieser nur wenig billiger als Band 2 der europäischen Trägerraketen wäre, da Ariane 5+6 rund 2/3 des Buches ausmachen.

Meine Bücher sind alle in Schwarz-Weiss. Das hat vor allem Kostengründe. Bei BOD kostet jede Farbseite 10 ct Aufpreis. Es gibt jedoch ein Buch, das für Einsteiger gedacht ist und jeden Trägertyp nur auf zwei Seiten, davon eine Seite mit einem meist farbigen Foto abhandelt: Fotosafari durch den Raketenwald. Es ist weniger für den typischen Leser meiner Webseite gerichtet, die ja auch in die Tiefe geht, als vielmehr für Einsteiger und als Geschenk um andere mit der Raumfahrt zu infizieren.

Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.




© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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