長征2号D（CZ-2D）
Long March 2D - China’s Commercial SSO Workhorse
1 概要
長征2号D（CZ-2D, Long March 2D）は、中国の商業打上げサービス主力ロケットであり、1992年に初打上げされた (1)。長征2号ファミリーの中で唯一、上海航天技術研究院（SAST）が開発を担当する (2,3)。CZ-4（長征4号）の2段型派生機として設計され (1)、太陽同期軌道（SSO）衛星の商業打上げに特化し、高頻度打上げ・低コスト・高信頼性を特徴とする中国商業宇宙産業の主力機である。
1.1 基本諸元
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 41.056m〜43.350m (2) |
| 直径 | 3.35m（フェアリング3.35m/3.8m選択可） (2) |
| 打上げ時質量 | 約250ton (2) |
| 段数 | 2段（+オプション遠征3号上段） |
| 初打上げ | 1992年8月9日 (4) |
| 打上げ回数 | 94回以上（CZ-2D(2)型、2025年時点） (4) |
| 成功率 | 約97% |
| 運用状況 | 運用中 |
| 開発元 | SAST（上海航天技術研究院） (2) |
| 打上げ価格 | 約2,975万ドル (5) |
1.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード質量 |
|---|---|
| LEO（200km） | 3,500kg |
| SSO（645km） | 1,200kg |
1.3 推進システム
1.3.1 第1段（CZ-4A-1ベース）
1.3.2 第2段（CZ-4A-2ベース）
- エンジン: YF-22C（主機）742.04kN + YF-23C（バーニア）47.1kN (2)
- 推進剤: UDMH/N₂O₄（貯蔵性）
- 燃焼時間: 約300秒
- 再点火能力: あり（複数回軌道投入可能）
CZ-2Cとの主な差異: - 開発元: CZ-2CはCALT、CZ-2DはSAST（CZ-4系譜） (3) - 第2段再点火: 複数軌道への精密投入可能 - 軌道投入柔軟性: 単機・複数衛星・ピギーバック打上げに対応 (2)
2 技術的特徴
2.1 1. CZ-2Cの改良型 - 商業市場特化
長征2号Dは CZ-4の2段版として商業打上げ向けに開発 された。1990年2月に開発着手、2年で完成し1992年8月に初飛行した (2,3)：
2.1.1 CZ-2Cとの比較
| 項目 | CZ-2C | CZ-2D |
|---|---|---|
| 初打上げ | 1975年 | 1992年 |
| 第2段エンジン | YF-24C（単発） | YF-24E（再点火可能） |
| SSO 700km | 1.3ton | 1.2ton |
| 主要用途 | 遥感衛星（政府） | 商業衛星 |
| 打上げ頻度 | 年2-3回 | 年5-10回 |
改良点: - 再点火能力: 複数軌道への精密投入 - フェアリング: 大型化オプション（直径3.35m → 4.2m） - アビオニクス: 近代化された誘導制御系 - 商業対応: 顧客インターフェース標準化
2.2 2. 中国商業打上げサービスの主力機
長征2号Dは 中国の商業打上げ市場で最も活躍 しているロケットである (1,4)。酒泉、太原、西昌の3射場から運用される (5)：
2.2.1 打上げ頻度
年間打上げ回数: - 2020年: 11回 - 2021年: 9回 - 2022年: 8回 - 2023年: 10回 - 2024年: 12回（予定）
中国全体の打上げに占める割合: 約15-20%
2.2.2 商業衛星コンステレーションの主力
主要顧客:
吉林1号（Jilin-1）
- 運用: 長光衛星技術有限公司
- 目的: 商業地球観測衛星コンステレーション
- 打上げ実績: 20回以上のJilin-1衛星打上げ
- 衛星数: 100機以上（目標138機）
高分（Gaofen）シリーズ
- 運用: 中国国家航天局（CNSA）
- 目的: 高解像度地球観測
- 解像度: 0.5m - 2m
遥感（Yaogan）シリーズ
- 運用: 中国科学院、軍事機関
- 目的: 地球観測、電子偵察
2.3 3. 一度の打上げで複数衛星投入
長征2号Dは 複数衛星同時投入 に対応している。SAST公式によれば、並列・直列・ピギーバックの各構成で複数衛星打上げが可能である (2)：
2.3.1 記録的打上げ
2021年12月7日: - 衛星数: 14機（1回の打上げで） - 総質量: 約1,000kg - 軌道: SSO 500km
ペイロード: - 吉林1号高分02F: 主ペイロード - その他13機: キューブサット、技術実証衛星
技術的特徴: - 衛星分離機構: 順次分離アダプター - 軌道投入精度: 各衛星を異なる軌道面に投入 - 再点火: 第2段複数回点火で複数軌道対応
2.4 4. 太原LC-9の主力ロケット
長征2号Dは 太原LC-9（三塔合一設計） を主要射点とする (7)：
2.4.1 太原LC-9の特徴
三塔合一設計: - 統合タワー: 組立・整備・打上げ一体型 - 高さ: 93.5m - スイングアーム: 各段へのアクセス用
高頻度打上げ対応: - 準備期間: 約10日間（最短） - 年間打上げ能力: 15回以上 - 並行作業: 次のロケット組立と並行して打上げ準備
CZ-2D専用最適化: - 推進剤供給: UDMH/N₂O₄専用配管 - フェアリング組付け: 3.35m/4.2m両対応 - 衛星組付けクリーンルーム: Class 100,000
2.5 5. 97%の高成功率
長征2号Dは 94回以上の打上げで約97%の成功率 を達成している (4)：
失敗事例: - 1996年8月18日: 初期故障（第2段エンジン異常） - 2020年11月6日: 衛星軌道投入失敗（上段異常）
成功要因: - 実証済み設計: CZ-2Cの技術基盤 - 品質管理: 厳格な製造・試験プロセス - 運用経験: 30年の運用ノウハウ蓄積
3 主要ミッション
3.1 吉林1号（Jilin-1）コンステレーション
長征2号Dの 最大顧客は長光衛星技術有限公司 である (1,5)：
3.1.1 Jilin-1の概要
目標: 138機の地球観測衛星コンステレーション 運用: 長光衛星技術有限公司（Chang Guang Satellite Technology） 目的: 商業リモートセンシングサービス
衛星種類: | 種類 | 解像度 | 質量 | 数 | |—–|——-|——|—| | 光学01/02星 | 0.72m | 420kg | 4機 | | ビデオ星 | 1.13m（動画） | 95kg | 30機 | | 高分03星 | 0.5m | 40kg | 108機 |
3.1.2 打上げ実績（主要）
| 打上げ日 | ミッション | 衛星数 |
|---|---|---|
| 2015-10-07 | 吉林1号01/02/03/04 | 4機 |
| 2017-01-09 | 吉林1号Video 03 | 1機 |
| 2018-01-19 | 吉林1号Video 07/08 | 2機 |
| 2019-06-05 | 吉林1号高分03A組 | 3機 |
| 2021-01-29 | 吉林1号高分02D | 1機 |
| 2021-11-20 | 吉林1号高分02F | 1機 |
3.2 高分（Gaofen）シリーズ
概要: 中国高解像度地球観測システム（CHEOS）
3.2.1 主要ミッション
| 打上げ日 | 衛星 | 解像度 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 2018-03-31 | 高分1号02/03/04 | 2m（全色） | 農業・災害監視 |
| 2019-09-12 | 高分10号 | 0.5m | 国土調査 |
3.3 遥感（Yaogan）シリーズ
概要: 地球観測・電子偵察衛星（軍民両用）
CZ-2D打上げ実績 (8)： - 遥感31号: 電子偵察衛星（3機編隊） - 遥感32号: 光学偵察衛星 - 遥感35号: SAR衛星
3.4 国際商業打上げ
3.4.1 主要顧客
サウジアラビア: - SaudiSat-5A/5B: リモートセンシング衛星（2018年）
スーダン: - SRSS-1: リモートセンシング衛星（2019年）
4 技術的課題
4.1 有毒推進剤の環境問題
長征2号Dは 全段で有毒ヒドラジン系推進剤（UDMH/N₂O₄） を使用：
環境問題: - 第1段落下: 陝西省・内蒙古等の落下ゾーン - 土壌汚染: UDMH/N₂O₄による汚染リスク - 住民避難: 落下予想地域の事前避難措置
対策 (9)： - 落下ゾーン管理: 事前公告、住民避難 - 回収作業: 落下した段の回収・除染 - パラシュート回収実験: 第1段回収技術の研究
4.2 競合ロケットとの競争
4.2.1 中国国内
長征6号（CZ-6）: - 推進剤: LOX/Kerosene（クリーン） - ペイロード: SSO 1.08ton（CZ-2Dとほぼ同等） - 優位性: 環境配慮、新技術
長征8号（CZ-8）: - 推進剤: LOX/Kerosene（クリーン） - ペイロード: SSO 4.5ton（CZ-2Dの3.8倍） - 優位性: 大型ペイロード、再使用計画
CZ-2Dの差別化: - コスト: 旧世代ゆえ製造コスト低い - 実績: 70回以上、97%成功率 - 高頻度: 年間10回以上の打上げ能力
4.2.2 国際競合
PSLV（インド）: - 製造: ISRO（インド宇宙研究機関） - ペイロード: SSO 1.75ton - 打上げ頻度: 年3-5回
比較: - PSLV: より大型、固体ブースター使用 - CZ-2D: 高頻度、低コスト、中国市場特化
4.3 遠征3号（Yuanzheng-3）上段
2018年12月29日、CZ-2Dと遠征3号（YZ-3）上段の組合せが初飛行に成功した (10)。YZ-3上段は推力5kNの加圧式エンジンを搭載し、最大48時間の軌道飛行・20回以上の再点火が可能で、複数衛星を異なる軌道に投入できる (11)。2023年11月にはCZ-2D/YZ-3の連携飛行方式を初採用し、ロケット本体と上段が3段ロケットのように協調動作した (11)。
4.4 後継機への移行
課題: - 環境規制: 有毒推進剤による汚染問題 - 技術的老朽化: 1992年設計、30年超の技術 - 新世代競合: CZ-6/8のクリーン推進剤ロケット
移行シナリオ (12)： 1. 短期（〜2030年）: CZ-2D継続運用、高頻度打上げ維持 2. 中期（2030年代）: CZ-6/8への段階的移行開始 3. 長期（2040年代）: CZ-2D退役、新世代機に完全移行
5 将来展望
5.1 高頻度打上げの継続
目標: - 年間15回以上: 商業市場需要の拡大対応 - 準備期間短縮: 最短7日間を目指す - 射点拡大: 太原LC-9に加え、LC-16も活用
5.2 第1段回収技術の研究
開発状況: 研究段階
目標: - パラシュート回収: 第1段をパラシュートで減速、軟着陸 - 再使用: 第1段の整備・再使用 - コスト削減: 打上げコスト30%削減目標
技術課題: - UDMH/N₂O₄の再充填: 有毒推進剤の安全な再充填 - 構造強度: 着陸時の衝撃に耐える構造 - 回収コスト: 回収作業のコスト効率
5.3 商業市場の拡大
ターゲット: - 小型衛星コンステレーション: LEO通信・観測衛星 - 国際市場: アジア太平洋・中東・アフリカ - 相乗り打上げ: 複数顧客の衛星同時投入サービス
6 比較: 世界の商業SSO中型ロケット
| ロケット | SSO 700km | 推進剤 | 初打上げ | 成功率 | 年間打上げ |
|---|---|---|---|---|---|
| CZ-2D | 1.2ton | UDMH/N₂O₄ | 1992 | 97% | 10回 |
| PSLV | 1.75ton | Solid + Liquid | 1993 | 96% | 3-5回 |
| Soyuz-2.1a | 2.8ton | LOX/Kerosene | 2004 | 98% | 5-10回 |
| Vega | 1.5ton | Solid | 2012 | 94% | 2-3回 |
| Electron | 0.3ton | LOX/Kerosene | 2017 | 95% | 10-15回 |
6.1 参照文献
ファイルパス: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\docs\rockets\china\CZ-2D.qmd
完成日: 2025-10-22
対応YAMLデータ: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\data\rockets\china\CZ-2D.yaml
関連発射施設: 太原衛星発射センター