Basic Information
Manufacturer 印度空间研究组织
Development Agency 印度空间研究组织
Rocket Type 四级固液混合运载火箭
Stages 四级
First Flight 2007年4月23日
Launch Count 15 times
Technical Parameters
Liftoff Weight 228.642吨
Payload Capacity
2,100 kg
LEO Capacity
Summary

PSLV-CA是印度极轨卫星运载火箭(PSLV)的光杆构型,无标准型配备的六枚捆绑助推器,第四级推进剂比标准版本少400千克,属于四级固液混合运载火箭,主要用于太阳同步轨道及近地轨道发射任务。

PSLV-CA是印度PSLV火箭的子型号,Core Alone即光杆构型,取消了标准PSLV的六枚捆绑助推器,第四级推进剂相比标准版本减少400千克。该火箭为四级固液混合结构,助推器、芯一级、芯三级为固体推进剂级段,芯二级、芯四级为常温液体推进剂级段,一二级直径2.8米,三级直径2米,四级直径1.34米,可执行太阳同步轨道、近地轨道发射任务,截至2023年7月已执行17次发射任务。

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运载参数和应用场景

PSLV-CA是印度空间研究组织(ISRO)在极轨卫星运载火箭(PSLV)基础上研发的光杆构型版本,全称为“Core Alone”即无助推器核心构型,专门针对中小载荷发射需求优化,自2007年首飞以来已成为印度商业航天发射的主力型号之一,其核心运载参数如下:

参数类别 具体指标 数值
基本尺寸 火箭全长 44.4 m
芯级直径 2.8 m
起飞参数 起飞重量 228.642 t
起飞推力 4860 kN
运载能力 600km太阳同步轨道(SSO) 1100 kg
200km近地轨道(LEO) 2100 kg
地球同步转移轨道(GTO) 550 kg
总体指标 级数 四级固液混合
设计寿命 一次性使用
发射工位 萨迪什·达万航天中心(SRI)

该构型的参数定位决定了其核心应用场景聚焦于三个领域:首先是太阳同步轨道遥感卫星发射,1100kg的SSO运力恰好适配单颗中型遥感卫星或多颗小型遥感卫星组网需求,印度本土的 Cartosat 系列制图卫星、资源监测卫星均多次采用该构型发射;其次是商业小卫星拼车发射,PSLV-CA 凭借较高的可靠性和相对低廉的发射成本,成为全球中小型卫星运营商的热门选择,截至2023年已为新加坡、英国、美国等20余个国家提供过商业发射服务;最后是技术验证载荷发射,该构型可灵活调整轨道高度和倾角,适合搭载高校、科研机构的技术试验卫星,例如2022年发射的SCOOB-1卫星即为新加坡南洋理工大学的学生试验卫星。

相较于PSLV系列的其他构型,PSLV-CA 取消了6枚捆绑式固体助推器,结构简化使得发射成本降低约30%,同时全箭可靠性提升至100%,尤其适合对成本敏感、载荷重量适中的发射任务,填补了印度运载火箭在1-2吨级SSO运力区间的空白。

技术特点

PSLV-CA 延续了PSLV系列经典的四级固液交替布局,通过模块化设计实现了性能与可靠性的平衡,其核心技术特点既继承了PSLV系列的成熟设计,又针对光杆构型进行了专项优化:

子级序号 推进类型 发动机型号 推进剂 推力 比冲 工作时间
芯一级 固体 S139 固体发动机 HTPB 端羟基聚丁二烯 4860 kN(海平面) 269 s 105 s
芯二级 液体 Vikas 液体发动机 四氧化二氮/偏二甲肼 725 kN(真空) 293 s 158 s
芯三级 固体 HPS3 固体发动机 HTPB 端羟基聚丁二烯 328 kN(真空) 294 s 83 s
芯四级 液体 双液体姿控发动机 四氧化二氮/甲基肼 14 kN(真空) 308 s 425 s

该构型的技术创新点首先体现在无助推器的光杆布局设计,通过去除捆绑助推器,全箭结构复杂度大幅降低,地面测试流程缩短40%,发射准备周期从标准型的90天压缩至60天,同时减少了助推器分离环节的故障风险,这也是该构型保持100%发射成功率的核心原因之一。其次是姿态控制系统的专项优化,由于取消了助推器,芯一级采用二次注入推力矢量控制(SITVC)技术,通过向喷管注入高氯酸锶水溶液实现俯仰和偏航控制,侧倾控制则由两个小型液体姿控发动机完成,在保证控制精度的同时降低了系统重量。第三是第四级推进系统的轻量化改进,PSLV-CA 的第四级推进剂加注量从标准型的2500kg调整为2100kg,发动机采用冗余设计,双发可独立工作,能够实现多次点火,满足多星不同轨道高度的部署需求,最长滑行时间可达30分钟。

此外,PSLV-CA 的多星适配器设计极具特色,采用模块化多星分配器,最多可同时搭载40颗以上不同重量的卫星,通过分层安装、分时释放的方式,实现不同轨道参数的卫星精准部署,2018年11月29日的发射任务中,该构型曾成功将30颗卫星送入不同轨道,创下当时该构型的一箭多星纪录。其整流罩采用双瓣式分离设计,直径3.2米,内部有效容积12立方米,可适配多种尺寸的载荷需求,整流罩分离冲击小于10g,对精密光学载荷的兼容性较好。

发射历史和重要任务

PSLV-CA 于2007年4月23日完成首飞,截至2023年7月累计完成17次发射,全部取得成功,成功率达100%,累计将87颗卫星送入预定轨道,是PSLV系列中可靠性最高的子型号。用户提供的最近5次发射记录如下:

发射代码 发射时间 委托国家 发射站 成功入轨卫星数 核心载荷 任务意义
2022-072 2022-06-30 新加坡 SRI 4 DS-EO、NEUSAR、SCOOB-1、POEM 为新加坡提供对地观测组网能力,其中DS-EO是新加坡新一代光电遥感卫星,分辨率达0.5米,NEUSAR为新加坡首颗商业SAR卫星
2019-028 2019-05-22 印度 SRI 1 RISAT-2B 雷达遥感卫星 印度自研的X波段合成孔径雷达卫星,可实现全天候对地观测,服务于农业监测、灾害预警和国土测绘
2018-096 2018-11-29 印度 SRI 30 HySIS 高光谱卫星 + 29颗商业小卫星 印度首颗高光谱观测卫星,可提供24个波段的对地观测数据,同时搭载了来自8个国家的商业小卫星,验证了多星部署能力
2018-071 2018-09-16 英国 SRI 2 NovaSAR-S、S1-4 为英国发射的X波段SAR卫星,可用于海上船舶监测、森林资源调查,是PSLV-CA首次承接欧洲大型商业卫星发射任务
2015-077 2015-12-16 新加坡 SRI 6 TeLEOS-1 主星 + 5颗小卫星 新加坡首颗自主研发的高分辨率遥感卫星,标志着PSLV-CA正式进入东南亚商业发射市场

其中2022年6月30日的最后一次发射任务中,4颗卫星各有明确功能定位:DS-EO卫星重365kg,具备全色和多光谱成像能力,可提供0.5米分辨率的光学影像,服务于新加坡城市规划、灾害响应和环境监测;NEUSAR卫星重150kg,搭载L波段合成孔径雷达,可实现全天候、全天时对地观测,不受云层和光照影响;SCOOB-1是新加坡南洋理工大学研发的3U立方体卫星,用于验证学生自主研发的星上计算机和通信技术;POEM是PSLV轨道实验平台,利用第四级剩余推进剂在轨开展技术验证,无需额外发射专用试验平台,降低了技术验证成本。

2023年7月30日,PSLV-CA完成第17次发射,将新加坡的DS-SAR卫星和6颗副载荷送入预定轨道,其中DS-SAR卫星搭载以色列研制的合成孔径雷达载荷,分辨率达1米,可提供全极化成像数据,进一步巩固了该构型在东南亚商业发射市场的优势地位。截至2026年,ISRO公布的PSLV-CA剩余发射任务还有8次,主要承接全球商业小卫星拼车发射和印度本土中小载荷发射需求,该构型凭借高可靠性和高性价比,仍然是全球中小载荷发射市场的重要选择之一。

Reference Sources: 極軌衛星運載火箭 走进中关村 财富号 卫星百科
Cover Image
极轨卫星运载火箭光杆构型
Model Evolution
Predecessor PSLV-G
Current 极轨卫星运载火箭光杆构型