مقدمة

ڤيكرام Vikram هي عائلة من سلسلة من مركبات الإطلاق الفضائي المعيارية الصغيرة التي طورتها شركة سكاي روت إيروسبيس Skyroot Aerospace خصيصًا لسوق الأقمار الصناعية الصغيرة ، و شركة سكاي روت Skyroot هي شركة طيران هندية ناشئة. سميت هذه السلسلة على اسم الدكتور ڤيكرام سارابهاي Vikram Sarabhai ، مؤسس برنامج الفضاء الهندي.

 

صواريخ سلسلة ڤيكرام Vikram هي:

 

• الصاروخ ڤيكرام-إس Vikram-S وهو صاروخ شبه مداري.

 

• الصاروخ ڤيكرام Vikram-1 وهو صاروخ مداري.

 

• الصاروخ ڤيكرام Vikram-2 وهو صاروخ مداري.

 

• الصاروخ ڤيكرام Vikram-3 وهو صاروخ مداري.

.

وتذكر الشركة أن هناك توقعات عالمية بإطلاق أكثر من 20000 قمر صناعي صغير في العقد المقبل ، لذا تم تصميم سلسلة ڤيكرام Vikram للمساهمة في ذلك من خلال إنتاج كمي غير مسبوقة وبأسعار معقولة. وتذكر الشركة أن قدرات مركبات ڤيكرام ستوفر خدمات مثل الإدراج في المدارات المتعددة Multi Orbit Insertion و البعثات بين الكواكب Interplanetary Missions ؛ إضافة إلي توفير خيارات حسب الطلب Customized ومخصصة Dedicated ومشاركة الركوب Ride Share لتغطي مجموعة واسعة من احتياجات عملاء الأقمار الصناعية الصغيرة. وتتوقع الشركة أن إطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء سيصبح قريبًا بنفس سهولة حجز سيارة أجرة – سريع ودقيق وبأسعار معقولة!

.

مواصفات مركبات الإطلاق الفضائي ڤيكرام

 

الخصائص	ڤيكرام Vikram-1	ڤيكرام Vikram-2	ڤيكرام Vikram-3
خصائص عامة	General Features
الشركة المصنعة Manufacturer	شركة سكاي روت إيروسبيس Skyroot Aerospace .	سكاي روت Skyroot .	سكاي روت Skyroot .
المراحل الأساسية Core Stages	4
المعززات المرافقة Strap-on Boosters
الطول Length
القطر Diameter
الكتلة الإجمالية Mass, gross
الكتلة فارغا Mass, empty
دفع الإقلاع Lift-Off Thrust
الحمولة Payload إلي مدار منخفض الميل بارتفاع 500 كم.	480 كجم	595 كجم	815 كجم
الحمولة Payload إلي مدار قطبي متزامن مع الشمس SSPO بارتفاع 500 كم	290 كجم	400 كجم	560 كجم
الرحلة الأولي First Flight
عدد مرات الإطلاق Total Launches
مواقع الإطلاق Launch sites	مركز ساتيش داوان الفضائي Satish Dhawan Space Centre .	مركز ساتيش داوان الفضائي	مركز ساتيش داوان الفضائي
الحالة Status	تحت التطوير Under Development .	تحت التطوير Under Development .	تحت التطوير Under Development .
المرحلة الأولي	1st-stage
الطول Length
القطر Diameter
الكتلة الإجمالية Mass, gross
الكتلة فارغا Mass, empty
كتلة الوقود Mass, propellants
المحرك Engine	كلام Kalam 1000 .
أقصي دفع Maximum Thrust	1000 كيلو نيوتن (220 ألف رطل قوة)
قيمة Isp
مدة الاحتراق Burn Time
الوقود Propellants	صلب Solid .
المرحلة الثانية	2nd-stage
الطول Length
القطر Diameter
الكتلة الإجمالية Mass, gross
الكتلة فارغا Mass, empty
كتلة الوقود Mass, propellants
المحرك Engine	كلام Kalam 250 .
أقصي دفع Maximum Thrust	250 كيلو نيوتن (56 ألف رطل قوة)
قيمة Isp
مدة الاحتراق Burn Time
الوقود Propellants	صلب Solid .
المرحلة الثالثة	3rd-stage
الطول Length
القطر Diameter
الكتلة الإجمالية Mass, gross
الكتلة فارغا Mass, empty
كتلة الوقود Mass, propellants
المحرك Engine	كلام Kalam 100 .
أقصي دفع Maximum Thrust	100 كيلو نيوتن (22 ألف رطل قوة)
قيمة Isp
مدة الاحتراق Burn Time
الوقود Propellants	صلب Solid .
المرحلة الرابعة	4th-stage
الطول Length
القطر Diameter
الكتلة الإجمالية Mass, gross
الكتلة فارغا Mass, empty
كتلة الوقود Mass, propellants
المحرك Engine	عدد 4 محركات رامان Raman I .
أقصي دفع Maximum Thrust	3.4 كيلو نيوتن (760 رطل قوة)
قيمة Isp
مدة الاحتراق Burn Time
الوقود Propellants	الوقود السائل مونوميثيل هيدرازين MMH و رباعي أكسيد النيتروجين NTO .
الغطاء الإنسيابي للحمولة	Payload Fairing
الطول Length
القطر Diameter

.

شركة سكاي روت إيروسبيس Skyroot Aerospace

 

تأسست شركة (سكاي روت Skyroot) ومقرها حيدر أباد، عام 2018 م، وهي مدعومة من صندوق الثروة السيادية السنغافوري. وتعد أول شركة فضاء ناشئة توقع اتفاقية لاستخدام مرافق الإطلاق والاختبار التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية بعد أن فتحت الحكومة الباب أمام الشركات الخاصة في عام 2020 م.

 

روابط ومواقع:

 

الموقع الإلكتروني: https://skyroot.in/

.
علي تويتر: https://twitter.com/skyroota/ .

.

الصاروخ ڤيكرام الأول Vikram I

 

الصاروخ Vikram-I عبارة عن مركبة إطلاق تعمل بالوقود الصلب Solid Propellant Launch Vehicle يتكون من ثلاث مراحل دفع صلبة عالية الموثوقية مع تراث تصميمي مثبت الكفاءة مع إلكترونيات طيران Avionics مصغرة وحديثة. مع فصل هوائي نيوماتيكي منخفض الصدمة للغاية Ultra-Lowshock Pneumatic separation .

 

تم تصميم الصاروخ ڤيكرام Vikram-I لنقل الأقمار الصناعية الصغيرة بكتلة من 225 إلي 290 كجم إلى إلي مدار قطبي متزامن مع الشمس SSPO بارتفاع 500 كم أو كتلة من 315 إلي 480 كجم إلى مدارات أرضية أخرى منخفضة LEO بارتفاع 500 كم ، ومنخفضة الميل (45 درجة) .

 

فوق المرحلة الثالثة من المركبة ، توجد وحدة التعديل المداري Orbital Adjustment Module OAM التي تتكون من 16 دافعًا Thrusters كجزء من نظام التحكم في التفاعل Reaction Control System (RCS) ، وبعضها سيتم استخدامه بشكل متقطع في التحكم في مركبة الإطلاق طوال الرحلة وسيتم إطلاق بعضها بشكل مستمر لرفع المدار بعد اكتمال احتراق المرحلة الثالثة.

 

تتيح وحدة التعديل المداري Orbital Adjustment Module OAM المزودة بإمكانية إعادة التشغيل Re-Start Capability إمكانية عمليات الإدراج في مدارات متعددة Multi-Orbit Insertions .

 

ودلالة علي سرعة الاستجابة لطلبات الإطلاق تقول الشركة أن ڤيكرام Vikram I يتطلب بنية تحتية بسيطة لمضمار الإطلاق، ويمكن تجميعه وتشغيله في غضون 24 ساعة من أي موقع إطلاق.

.

القدرة على الإطلاق بالطرق المتحركة Mobile Launch Capability

 

تم تصميم مركبة الإطلاق ڤيكرام Vikram-I لتكون مركبة مستقلة غير معتمدة علي موقع إطلاق محدد Launch-Site Independent Vehicle ، ومع دورة إنتاج Production Cycle مدتها تقل عن 6 أشهر ودورة إعداد فني Technical Preparation Cycle أقل من أسبوع.

 

تم تصميم مركبة الإطلاق ڤيكرام Vikram-I ليتم إطلاقها عبر طائرة Aircraft من الجو أو من فوق صندل بحري Sea Barge أو الإطلاق من مركبة إطلاق متحركة Mobile Launcher ذات عجلات، إلى جانب الطريقة التقليدي للإطلاق من أي مطار فضائي Spaceport .

.

التطوير والاختبار Development and Testing

 

في يوم 12 أغسطس 2020 م، اختبرت شركة سكاي روت إيروسبيس Skyroot Aerospace بنجاح محرك المرحلة العليا رامان Raman الخاص بمركبة الإطلاق Vikram 1 .

 

في يوم 21 سبتمبر 2020 م، تم إطلاق وإشعال العديد من محركات التقييم الباليستية Ballistic Evaluation Motors (BEM) لضبط Fine Tune والتصريح بتركيبة الوقود للمرحلة الصلبة فيكرام -1.

 

في يوم 22 ديسمبر 2020 م، أجرت شركة Skyroot اختبارًا Test Firing ناجحًا لإطلاق لنموذج توضيحي للمرحلة الصلبة من الصاروخ التي تسمي كلام Kalam-5 . تم إجراء الاختبار في شركة Solar Industries في ناجبور Nagpur في الساعة 3 مساءً. استمر الاختبار التوضيحي لمدة 24 ثانية ، محققًا ذروة دفع تبلغ 5.3 كيلو نيوتن.

 

في يوم 20 يونيو 2021 م، أكملت المرحلة الثالثة لفيكرام Vikram 1 والتي تسمي كلام Kalam-100 بنجاح اختبار إثبات الضغط Proof Pressure Test (PPT) .

 

في يوم 19 مايو 2022 م، أُعلن عن الانتهاء بنجاح من اختبار إطلاق كامل المدة Full Duration Test-Firing لمرحلة صاروخ “فيكرام -1” ، وهو ما يمثل إنجازًا رئيسيًا للشركة. تمت تسميته كلام Kalam-100 نسبة إلى الرئيس السابق وعالم الصواريخ الهندي الشهير افول باكير جينولابدين عبد الكلام A.P.J. Abdul Kalam ، تنتج المرحلة الثالثة من “فيكرام -1” ذروة قوة الدفع في الفراغ Peak Vacuum Thrust تبلغ 100 كيلو نيوتن (أو حوالي 10 أطنان) ولها وقت احتراق يصل إلى 108 ثوانٍ. تم بناء مرحلة الصاروخ بهيكل من ألياف الكربون عالي القوة ، ووقود صلب ، ونظام حماية حراري Thermal Protection System جديد ، وفوهة كربونية متلاشية Carbon Ablative Nozzle .

 

سيساعد هذا الاختبار شركة Skyroot في تطوير المركبة المدارية Vikram-1 ويعطي ثقة كبيرة لمراحل الصواريخ الأخرى المخطط اختبارها قريبًا. هذه هي أفضل مرحلة في فئتها الصاروخية بهذا الحجم ، مع وقت قياسي لتحميل الوقود ولمدة الإطلاق واستخدام كل الهياكل المركبة الكربونية لتقديم أفضل أداء. هذه هي أكبر مرحلة صاروخية تم تصميمها وتصنيعها واختبارها بالكامل في القطاع الخاص. كان هناك تطابق جيد بين نتائج الاختبار وتوقعات التصميم في المحاولة الأولى ، وهي شهادة على قدرات الفريق. تم التحقق من صحة التكنولوجيا الحديثة مثل غلاف الكربون المركب Carbon Composite Case ، و التحميل عالي الحجم لوقود الدفع بنسبة تصل إلى 94 ٪ ، ونظام الحماية الحرارية المعتمد على EPDM الأخف ، والفوهة المغمورة Submerged Nozzle من خلال اختبار ثابت Static Test ناجح.

.

وحدة التعديل المداري Orbital Adjustment Module OAM

 

يتكون صاروخ ڤيكرام Vikram I ، وهو أول صاروخ في السلسلة ، من ثلاث مراحل تعمل بالوقود الصلب ، وتتراوح مدة الاحتراق لكل منها بين 80 و 100 ثانية ، والمرحلة النهائية (المرحلة الرابعة) هي محرك رامان Raman Engine . يتم تشغيل محرك رامان Raman بواسطة الوقود السائل مونوميثيل هيدرازين MMH و رباعي أكسيد النيتروجين NTO في مجموعة من أربعة محركات تولد دفع 3.4 كيلو نيوتن. سيتم استخدام محركات رامان Raman Engines لإجراء تعديلات نهائية في مدار المرحلة.

.

محرك رامان Raman Engine

 

محرك رامان Raman Engine هو محرك صاروخي ثنائي الوقود Bipropellant Rocket Engine تم تصنيعه بواسطة شركة Skyroot Aerospace والذي سيتم استخدامه في عائلة صواريخ ڤيكرام Vikram ، سمي على اسم الحائز على جائزة نوبل الهندي السير سي. رامان Sir C.V. Raman .

 

يستخدم ثنائي ميثيل هيدرازين غير متماثل UDMH و رباعي أكسيد النيتروجين NTO كوقود دافع له مما يجعله محركًا ذاتي الاشتعال Hypergolic Engine . يتم تصنيع لوحة الحاقن Injector Plate بالكامل بطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد. سيتم استخدام هذا المحرك في مجموعة مكونة من 4 محركات في صاروخ ڤيكرام Vikram 1 والذي يمكن أن ينتج قوة دفع مجتمعة تبلغ 3.4 كيلو نيوتن أي ينتج كل منها 850 نيوتن من الدفع ، وهو مقدار منخفض مقارنة بالعديد من محركات الصواريخ الأخرى ، ولكنه مطلوب لإجراء تعديلات دقيقة في المدار.

.

المحرك Dhawan-1

 

هو محرك صاروخي مبرد Cryogenic Rocket Engine مصنوع باكامل بطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد ويستخدم في المرحلة العليا للصاروخ فيكرام Vikram-2 upper stage .

 

• مصنع بنسبة 100 % بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

 

• يعمل بنسبة 100 % بالوقود المبرد الغاز الطبيعي المسال LNG و الأكسجين المسال LoX .

 

• مصنع بنسبة 100 % داخل الهند.

.

ڤيكرام-إس Vikram-S

 

قبل الإطلاق المداري الكامل ، وفي خطوة فارقة في جهود الهند لبناء صناعة فضاء تجارية، تم إجراء رحلة شبه مدارية لصاروخ يسمى ڤيكرام-إس Vikram-S في يوم 18 نوفمبر 2022 م، باسم المهمة Prarambh أي البداية . هذا أول صاروخ يتم تطويره عن طريق القطاع الخاص في الهند.

 

وانطلق الصاروخ الذي يبلغ وزنه 545 كيلوجراماً، وطورته شركة الفضاء الناشئة “سكاي روت Skyroot”، وتم إطلاقه من مركز ساتيش داوان الفضائي.

 

حمل الصاروخ حمولات لـ Space Kidz و Bazoomq و N-Space Tech . كانت الرحلة ناجحة ووصل الصاروخ إلى أوج بلغ 89.5 كيلومترًا ، مما جعل Skyroot Aerospace أول شركة هندية خاصة تصل إلى الفضاء الخارجي. وقال مسؤولون إنه سقط في خليج البنغال بعد حوالي خمس دقائق من إطلاقه. وقالت الشركة إن ما يقرب من 100 شخص شاركوا في أول مشروع إطلاق لها.

.

مهمة برارامب Mission Prarambh

 

برارامب Prarambh هو اسم مهمة ڤيكرام-إس Vikram-S ، وهي تعني البداية Beginning .

 

ڤيكرام-إس Vikram-S هي مركبة إطلاق فضائية شبه مدارية أحادية المرحلة Single Stage Suborbital Space Launch Vehicle (حرف S يعني شبه مداري Suborbital) تابعة لشركة Skyroot Aerospace ، وهي شركة هندية ناشئة تعمل في مجال تقنيات الفضاء SpaceTech وشركة لمركبات الإطلاق الفضائي وحائزة على جوائز وطنية مرتين ، مع مهمة الفضاء المفتوح Open Space للجميع، مما يدل على حقبة جديدة لقطاع الفضاء الخاص في الهند.

 

مهمة برارامب Mission Prarambh هي المهمة الأولى لشركة Skyroot . يشكل التآزر بين شركة Skyroot و وكالة الفضاء الهندية ISRO والمنظم الفضائي (المركز الوطني الهندي للترويج والترخيص للفضاء IN-SPACe) حجر الأساس لنجاح هذه المهمة.

 

مع بدء العمل الأساسي في أواخر عام 2020 تقريبًا ، تم تطوير الصاروخ ڤيكرام-إس Vikram-S في غضون فترة زمنية قياسية تبلغ عامين. يتم تشغيل ڤيكرام-إس Vikram-S من خلال الدفع الذي يعمل بالوقود الصلب وإلكترونيات الطيران المتطورة والهيكل الأساسي المصنوع من ألياف الكربون.

 

سيساعد ڤيكرام-إس Vikram-S في اختبار والتحقق من صحة غالبية التقنيات في سلسلة مركبات الإطلاق الفضائي ڤيكرام Vikram من الفئة المدارية ، بما في ذلك العديد من الأنظمة الفرعية والتقنيات التي سيتم اختبارها عبر مرحلتي ما قبل الإقلاع Pre Lift-Off Phase وما بعد الإقلاع من الإطلاق Post Lift-Off Phase .

.

حمولات العملاء Customer Payloads علي متن ڤيكرام-إس Vikram-S :

 

• سبيس كيدز الهند Space Kidz India .

 

• بازومق أرمينيا Bazoomq Armenia .

 

• إن سبيس الهند N-Space Tech India .

.

إحصائيات حيوية عن ڤيكرام-إس Vikram-S :

 

• الكتلة: 545 كجم

 

• الطول: 6 م

 

• القطر: 0.375 م

 

• ذروة دفع الفراغ Peak Vacuum Thrust هو: 7 أطنان

 

• ذروة ضغط الاحتراق Peak Combustion Pressure هو: 90 بار

 

• ذروة السرعة Peak Velocity Capability هي:> 5 ماخ أي أكبر من 5 أضعاف سرعة الصوت [فرط صوتي Hypersonic]

 

• سعة الحمولة Payload Capacity هي: 83 كجم إلى ارتفاع 100 كم

.

حقائق سريعة Quick Facts

 

• واحدة من أولى مركبات الإطلاق الفضائي القليلة في العالم التي يتم تصنيعا من المواد المركبة Composite Space Launch Vehicles .

 

• محركات دفع صلبة مصنعة بالطباعة ثلاثية الأبعاد 3D Printed Solid Thrusters لثبات الدوران Spin Stability .

 

• سيساعد في اختبار 80 ٪ من تقنيات سلسلة مركبات فكرام Vikram Series الفضائية من الفئة المدارية Orbital Space Vehicles .

 

• الرحلة الأسرع والأقل تكلفة للوصول إلى الفضاء.

 

• توفير أنظمة الطيران Avionics Systems مثبتة الكفاءة في سلسلة فكرام VIKRAM مثل أجهزة القياس عن بعد Telemetry والتتبع Tracking ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وكاميرا علي متن المركبة On Board Camera ونظام جمع البيانات Data Acquisition ونظام الطاقة Power Systems .

.

تسلسل الرحلة FLIGHT SEQUENCE

 

الوقت (ثانية)	الحدث	الإرتفاع (كم)
0.0	الاشتعال Ignition .	0.0
0.74	مغادرة منصة الإطلاق Launcher Leaving .	0.01
0.84	اشتعال محرك الدوران Spin Motor Ignition .	0.014
15.59	أقصي ضغط MAX Q .	6.58
24.77	نفاذ الوقود Burn-Out	17.9
139.93	الأوج Apogee .	81.5
290.97	الهبوط البحري Splashdown .	0.0

.

للمزيد ولتحميل المقال في صورة ملف PDF : من هــنــا

.

مراجع

 

1- Vikram Series – Skyroot

2- Vikram Series Launch Vehicles – PDF [first indexed by Google in July 2019]

3- UNOOSA Case Study Submissions Skyroot – PDF – UNOOSA – 16-06-21

*

 

• الملاحة عبر الأقمار الصناعية Satellite Navigation Satnav

.

• إطلاق القمر الروسي العسكري الملاحي جلوناس Kosmos 2564 من بليسيتسك

.

• محاولة جديدة للتواصل مع الكائنات الفضائية برسالة منارة في المجرة A Beacon in the Galaxy BITG

.

• عالم الفلك الراديوي مارتين رايل Sir Martin Ryle

 

.

• المركبات الفضائية الروبوتية Robotic Spacecraft