Optimierung und Leistungssteigerung von GSLV LVM3 Stufe 2

Die GSLV LVM3, Indiens leistungsstärkste Trägerrakete, ist für die Beförderung schwerer Nutzlasten in den geostationären Transferorbit (GTO) und darüber hinaus ausgelegt. Dieses Projekt konzentriert sich auf die Optimierung der zweiten Stufe, indem die derzeitige hypergole Stufe L110 durch die fortschrittliche semikryogene Stufe SC160 ersetzt wird, die mit ISROsen und flüssigem Sauerstoff (LOX) betrieben wird. Die SC160 bietet einen höheren Schub, einen besseren spezifischen Impuls und einen umweltfreundlichen Betrieb. Die Studie umfasst eine theoretische Analyse des motorisierten Aufstiegs, des Luftwiderstands und der Schwerkraftverluste, die Gestaltung der Schwerkraft-Wendeflugbahn und die numerische Optimierung mit GPOPS-II. Strukturelle Umgestaltungen von Tanks, Zwischenstufen und Schubrahmen werden einbezogen, um den kryogenen Betrieb und höhere Lasten zu unterstützen. Die Ergebnisse zeigen eine Steigerung des spezifischen Impulses um 20-25 %, eine Erhöhung der Nutzlastkapazität um 500-800 kg und eine geringere Toxizität des Treibstoffs. Insgesamt verbessert das SC160-Upgrade die Effizienz der Mission, die Nutzlastkapazität und die Umweltverträglichkeit und stärkt damit die Rolle von GSLV LVM3 bei künftigen kommerziellen, strategischen und interplanetaren Missionen.

Autorentext

Herr S. Prasanth, Assistenzprofessor für Luft- und Raumfahrttechnik, Agni College of Technology, leitete das Projekt. Herr Amerthavarshan S K kümmerte sich um Forschung und Referenzen, Herr Ashwin A S leitete das Projekt und die Konzeptentwicklung, und Herr Praful Jeie J trug zur CAD-Modellierung, zu Berechnungen und zur Projektkoordination bei.