印度的維卡斯引擎與主要運載火箭

印度是太空開發急起直追的大國，這邊將介紹其主要火箭，另外可與日本與支那運載火箭概觀一起觀看了解亞洲太空三強的發展情形。

1970年代法國"興業歐洲推進公司(Societe europeenne de propulsion；SEP)" ，開發的"維京火箭引擎(Viking engine)"正處在一個需要大量人力的關鍵階段。在訪問法國期間"印度太空研究組織(ISRO)"主席 Dhawan與SEP總裁，探索液態火箭引擎技術轉移的可能性，最終與"法國國家太空研究中心(CNES)"達成協議。根據協議印度派遣35名工程師到法國進行4~5年的工作。支付給印度工程師的部分薪資被當成"維京火箭引擎"的技術授權費返還給法國。如果有差額將由印度太空研究組織提供的硬體補足，隨後印度太空研究組織提供感測器來滿足此差額。印度太空研究組織總共提供 100人–年參與"維京火箭引擎"項目。其中 75人-年是以法國的喜好方式來調配，剩餘 25人-年則依"印度太空研究組織"偏好的領域來分派。到1979年初該計畫已經完成，隨後維京火箭引擎所有的技術文件和專門技術被轉移給印度太空研究組織。以法國維京引擎技術為基礎發展的"維卡斯火箭引擎(Vikas engine 為二甲基聯氨/ 四氧化二氮可儲存推進劑，在室溫下保持液態)"用於PSLV火箭第二段被決定。從法國回來的工程師製造維京版引擎比製造"半低溫系統引擎(semi-cryogenic；只有氧化劑須以低溫保持液態)"來得更有信心，但他們低估了牽扯到的複雜性，也就是製造大型液體引擎所需的工業水準。當擁有 74噸推力液體推進劑引擎的實證技術時，印度現有的基礎設施卻只能承擔 3噸推力的引擎製造。印度產業在製造這樣的大型引擎沒有任何經驗，必須經歷一個學習過程。結果總共花了七年時間製造第一具引擎外加另外 8年進行飛行測試。維京火箭引擎使用於歐洲亞利安1~4火箭，第一段叢集四具、第二段使用一具較大噴嘴型維京引擎也有用於助推段火箭上，印度引進後國產化把維卡斯引擎分別用於當今各主力發射載具的不同段火箭上。

極地衛星發射載具PSLV

PSLV有個非常獨特的設計就是其固態段和液態段火箭交互配置。第一段火箭是五段鋼製外殼構成的固體火箭，綑綁六具固態助推火箭。助推火箭跟先前 ASLV的助推、第一段與SLV3第一段火箭非常相似海面平均推力為 40幾噸，四具引擎在地面上被點燃，而剩下的兩具引擎則在空中點燃且可進行第二次噴射推力向量控制(SITVC)，長度約10公尺、直徑約1公尺。PSLV的第一段是以 HTPB為推進劑跟一具海面上推力 310噸的噴嘴引擎，第一段長度為 20公尺直徑 2.8公尺，在PSLV飛行期間第一段的俯仰和偏航控制是藉由噴嘴裡的高氯酸鍶水溶液噴射來實現，水溶液儲存在二個綁在固態火箭引擎的鋁製槽裡而且用氮氣加壓。第二段火箭是由一具燃燒 N2O4和 UDMH的維卡斯引擎提供推力，該引擎由印度太空研究組織建造，以法國SEP建造的維京4A引擎為基礎，主要的差別在於它的燃燒時間較長，該段長度 12公尺、直徑 2.8公尺，在第二段火箭飛行期間的載具控制是由可動的維卡斯引擎完成，滾轉控制由熱氣體反應控制馬達提供。第三段火箭是一個固態火箭引擎，它具有聚?胺纖維外殼和用於推力向量控制的柔性軸承密封噴嘴，真空推力約20噸該段長度 3.6公尺、直徑 2.8公尺。第四段是PSLV的上面級提供精確噴射，這段火箭由以 MMH和 MON為推進劑的兩具引擎提供推力，長度約 3公尺、直徑約 2公尺。PSLV在1993年首次發射，總重量為 320噸發射能力為 LEO 3.25噸、SSO 1.75噸。

靜止衛星發射載具GSLV

GSLV的助推段、第一段與第二段火箭從PSLV衍生而來並使用一具新型低溫第三段引擎替代PSLV的第三和第四段。GSLV以PSLV的第二段維卡斯液態引擎為其助推火箭，長度為 19.7公尺、直徑為 2.1公尺總共綑綁四具。第一段火箭與PSLV相同都採用固態火箭，長度為 20公尺直徑為 2.8公尺，第二段火箭也跟PSLV相同為維卡斯引擎，長度為 11.6公尺直徑為 2.8公尺。第三段引擎以低溫液態氫氧為上面級由俄羅斯Khrunishev製造，長度為 8.7公尺直徑為 2.9公尺。GSLV的三軸姿態（方位）控制由各段火箭的自動控制系統執行。四具綑綁助推火箭以可動式噴嘴來向量控制。第二段火箭有可動式噴嘴控制俯仰、轉向和熱氣反應控制系統控制滾轉。以液態氫氧為推進劑的兩個微調引擎提供第三段火箭飛行時的姿態控制而在慣性飛行時則由冷氣體系統控制。安裝在第三段火箭上方設備艙裡的慣性導引系統（IGS）負責引導載具直到與太空船分離。在載具電腦裡的閉環導引設計可確保各種投入軌道條件下所要求的精度。 GSLV採用 S波段遙測裝置和 C波段雷達收發機來監控載具表現、追蹤、飛行安全和初步軌道（POD）。GSLV的第三段火箭採用低溫推進劑，剛開始飛行時使用的是俄羅斯提供的低溫推進劑火箭，之後CUSP自行生產本土低溫上面級引擎。GSLV總重量為401噸在 2001年首次發射，其發射能力為LEO 5噸 GTO 2.5噸。

靜止衛星發射載具GSLV-MK3

GSLV-Mk.3（LVM3）是"印度太空研究組織"能運送 4~5噸級衛星抵達靜止轉移軌道、10噸級衛星到低地球軌道的新一代運載火箭。 LVM3使用長度 25公尺、直徑 3.2公尺的三段鋼製外殼S200固態推進劑捆綁式引擎兩具，每個引擎海面平均推力為365噸，採用可動式噴嘴控制；使用二具維卡斯液體引擎的第一段火箭海面總推力為 146噸，該段長度為 17公尺、直徑為 4公尺，火箭起飛時第一段先不點火，只由二具固態助推火箭提供推力，助推火箭燃燒完畢前20秒二具可動式維卡斯引擎才開始點火。第二段使用真空推力 20噸的 C25低溫引擎，該段長度為 13.5公尺、直徑為 4公尺並且有二具微調引擎用於姿態調整。酬載整流罩的直徑為5公尺長度10.4公尺具有110平方公尺容積。總重達 629噸的GSLV-MK在 2014年年底首次發射其發射能力跟H2A202與長征2F相當。