長征3号C(CZ-3C)

Long March 3C - China’s Medium GTO Rocket

China
Medium-Heavy-Lift
GTO
UDMH/N2O4
LOX/LH2
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公開

2025年10月22日

1 概要

長征3号C(CZ-3C, Long March 3C)は、GTO中型ペイロード向けロケットであり、CZ-3Aシリーズの中間型として 2ブースター構成 を採用する (1)GTO 3.7ton の能力を持ち、CZ-3AとCZ-3Bの間の需要に対応する戦略的ロケットである。

1.1 基本諸元

項目 仕様
全高 54.84m
コア直径 3.35m
ブースター直径 2.25m
全幅(ブースター含む) 7.6m
打上げ時質量 345ton
段数 3段 + 2ブースター
初打上げ 2008年4月25日
打上げ回数 20回(2025年時点)
成功率 100%(20回連続成功)
運用状況 運用中

1.2 ペイロード能力

軌道 ペイロード質量
GTO(200×36000km) 3,700kg
LEO(200km) 9,100kg
SSO(700km) 5,000kg

1.3 推進システム

1.3.1 第1段(コアステージ)

  • エンジン: YF-21C(DaFY 6-2)
  • 推進剤: UDMH/N₂O₄(有毒)
  • 海面推力: 2,961.6kN
  • 燃焼時間: 約158秒

YF-21Cの構成: - 燃焼室: 4基(YF-20C × 4) - スイング: 4基すべてジンバル機構 - 推力制御: 燃焼室個別制御

1.3.2 ブースター(2基)

  • エンジン: YF-25(DaFY 5-1)
  • 推進剤: UDMH/N₂O₄(有毒)
  • 海面推力: 740.4kN/ブースター
  • 総推力: 1,480.8kN(2基合計)
  • 燃焼時間: 約140秒

ブースター配置: - 2基配置: 180度対向配置 - 分離: 火工品式分離システム - 分離時刻: 打上げ後約140秒

1.3.3 第2段

  • エンジン: YF-24E(DaFY 20-1)
  • 推進剤: UDMH/N₂O₄(有毒)
  • 真空推力: 742.04kN
  • 燃焼時間: 約185秒

主エンジン + ゲームエンジン: - 主エンジン: YF-22E(固定) - ゲームエンジン: YF-23E(4基、スイング)

1.3.4 第3段

  • エンジン: YF-75(LOX/LH₂)
  • 推進剤: 液体酸素/液体水素(極低温)
  • 真空推力: 167.17kN
  • 真空比推力: 431秒
  • 燃焼時間: 約480秒(2回着火可能)

YF-75の特徴: - 極低温推進剤: LH₂ -253°C、LOX -183°C - 2回着火: GTO投入時の高精度軌道制御 - 高比推力: 中国初の極低温第3段

2 技術的特徴

2.1 1. CZ-3Aシリーズ中間型 - 2ブースター構成

長征3号Cは CZ-3Aシリーズの中間型 として2ブースター構成を採用する (1)

2.1.1 CZ-3Aシリーズ比較

ロケット ブースター数 GTO能力 全高 打上げ質量 用途
CZ-3A 0基 2.6ton 52.52m 241ton 小型GTO
CZ-3C 2基 3.7ton 54.84m 345ton 中型GTO
CZ-3B 4基 5.5ton 56.33m 458ton 大型GTO

2ブースター構成の利点: - 性能向上: CZ-3Aから+42%のGTO能力 - コスト効率: CZ-3Bより2基分のブースターコスト削減 - 需要対応: 3-4ton級のGTO衛星市場に最適

推力構成: - リフトオフ推力: 2,961.6kN(コア)+ 1,480.8kN(ブースター2基)= 4,442.4kN - ブースター分離後: 2,961.6kN(コア単独)

2.2 2. 100%成功率 - 20回連続成功

長征3号Cは 20回連続成功 の完璧な運用実績を持つ (1)

2.2.1 打上げ実績(2008-2025年)

初期運用(2008-2012年): - 2008年4月25日: 初打上げ成功(天鏈1号01星) - 2008-2012年: 5回打上げ、全て成功

安定運用期(2013-2020年): - 年間1-2回: 中継衛星・測位衛星打上げ - 累積10回: 全て成功

現在(2021-2025年): - 年間1-2回: BeiDou-3補完、中継衛星 - 累積20回: 全て成功(100%成功率維持)

成功率の要因: - 成熟技術: CZ-3Aの実証済み技術を継承 - シンプル構成: 2ブースターのみの追加(CZ-3Bより単純) - 慎重運用: 高価値ミッションに限定使用

2.3 3. 天鏈データ中継衛星専用機

長征3号Cは 天鏈(Tianlian)データ中継衛星 の主力ロケットである (2)

2.3.1 天鏈衛星システム

天鏈の役割: - データ中継: LEO衛星・有人宇宙船 ⇔ 地上管制センター - 通信カバレッジ: 中国の地上局だけでは限定的(中国領土のみ)→ 天鏈で全球カバー - リアルタイム通信: 有人宇宙船・宇宙ステーション通信

軌道: - GEO(赤道上空36000km): 地球同期軌道 - 配置: 赤道上3箇所(東経80度、160度、-120度)

2.3.2 天鏈打上げ実績

打上げ日 衛星名 ロケット 軌道位置 状態
2008-04-25 天鏈1号01星 CZ-3C 東経160度 退役
2011-07-11 天鏈1号02星 CZ-3C 東経80度 退役
2012-07-25 天鏈1号03星 CZ-3C 東経-120度 退役
2016-11-22 天鏈1号04星 CZ-3C 東経160度 運用中
2019-03-31 天鏈2号01星 CZ-3B 東経80度 運用中
2021-12-13 天鏈2号02星 CZ-3B 東経-120度 運用中

CZ-3Cの役割: - 天鏈1号世代: 全4機打上げ(CZ-3C専用) - 天鏈2号世代: CZ-3Bに移行(5ton級の重量化)

2.4 4. BeiDou-3 IGSO軌道投入

長征3号Cは BeiDou-3 IGSO軌道衛星 の打上げも担当する (3)

2.4.1 BeiDou-3測位システム

BeiDou-3の軌道構成: - MEO軌道: 24機(中軌道、21500km) - IGSO軌道: 3機(傾斜地球同期軌道、36000km) - GEO軌道: 3機(静止軌道、36000km)

2.4.2 IGSO軌道の特徴

IGSO(Inclined Geo-Synchronous Orbit): - 軌道高度: 36000km(GEOと同じ) - 軌道傾斜角: 55度 - 周期: 24時間(地球自転と同期) - 地上軌跡: 8の字形状(アジア太平洋上空)

IGSO衛星の利点: - 高仰角: アジア太平洋地域で常に高仰角確保 - 山岳地帯: 山岳・都市渓谷でも良好な測位精度 - 補強信号: GPS/Galileoの補完

2.4.3 CZ-3CによるIGSO打上げ

打上げ日 衛星名 ロケット 軌道 状態
2020-06-23 BeiDou-3 IGSO-3 CZ-3B IGSO 運用中
2021-12-07 BeiDou-3 IGSO-spare CZ-3C IGSO バックアップ

CZ-3Cの役割: - バックアップ衛星: 予備IGSO衛星打上げ - システム補完: BeiDou-3の信頼性向上

2.5 5. 西昌発射場LC-2/3運用

長征3号Cは 西昌衛星発射センター(XSLC) のLC-2/3から打上げられる (4)

2.5.1 西昌LC-2/3の特徴

射点仕様: - 脐帯塔: 96.8m、16階建 - 3塔構造: CZ-3A/B/C共通設計 - 推進剤供給: UDMH/N₂O₄、LOX/LH₂

組立方式: - 垂直組立棟(VAB): 高さ75m - 移動発射台(MLP): 質量750ton - 鉄道輸送: VAB → 射点(1.5km、約2時間)

地理的利点: - 低緯度: 北緯28.2度(GTO投入に有利) - 内陸: 西昌市から北60km - 打上げ方位: 東方打上げ(赤道向き)

3 主要ミッション

3.1 天鏈1号データ中継衛星(2008-2016年)

初打上げミッション(2008年4月25日): - 衛星: 天鏈1号01星 - 質量: 約2.0ton - 軌道: GEO(東経160度) - 意義: 中国初の全球通信カバレッジ

天鏈1号システム完成: - 01星: 2008年打上げ(東経160度) - 02星: 2011年打上げ(東経80度) - 03星: 2012年打上げ(東経-120度) - 04星: 2016年打上げ(01星後継機)

達成: - 3衛星配置: 全球カバレッジ実現 - 有人宇宙飛行支援: 神舟・天宮ミッション通信 - 宇宙ステーション: 天宮ステーションリアルタイム通信

3.2 BeiDou-3 IGSO軌道衛星(2021年)

BeiDou-3バックアップ衛星(2021年12月7日): - 衛星: BeiDou-3 IGSO-spare - 質量: 約2.5ton - 軌道: IGSO 55度傾斜 - 目的: IGSO軌道衛星の予備機

意義: - システム冗長性: 故障時の即時代替 - 測位精度: 高仰角測位の維持

3.3 その他の通信衛星

中星10号(2010年9月5日): - 衛星: 中星10号通信衛星 - 質量: 約2.0ton - 軌道: GEO - 用途: Cバンド通信サービス

風雲2号H(2018年6月5日): - 衛星: 風雲2号H気象衛星 - 質量: 約2.3ton - 軌道: GEO - 用途: 静止気象観測

4 技術的課題

4.1 1. 有毒推進剤の環境影響

長征3号Cは UDMH/N₂O₄有毒推進剤 を使用し、環境問題を抱える (5)

4.1.1 環境汚染問題

ヒドラジン系の毒性: - UDMH: 急性毒性、発がん性、大気汚染 - N₂O₄: 強酸化剤、呼吸器障害 - 落下汚染: 第1段・ブースター落下地域の土壌・水質汚染

CZ-3Cの落下地域: - ブースター: 貴州省・重慶市周辺(人口密集地) - 第1段: 湖南省・広西壮族自治区 - 避難: 打上げ前に住民避難措置

4.1.2 次世代ロケットへの移行

CZ-7A(全段クリーン): - 推進剤: LOX/Kerosene + LOX/LH₂ - GTO能力: 7.0ton(CZ-3Cの2倍) - 発射場: 文昌(海岸、落下物は海上)

移行計画: - 2025年以降: GTO大型ミッションはCZ-7Aへ - CZ-3C: 小型GTO・特殊軌道で継続運用

4.2 2. ペイロード能力の限界

長征3号Cは GTO 3.7ton の中間性能で、市場競争力に課題がある (6)

4.2.1 国際市場との比較

ロケット GTO能力 打上げ価格 成功率
CZ-3C 3.7ton 未公開 100% 中国
Falcon 9 8.3ton $67M 99%+ 米国
Ariane 64 11.5ton €90M - 欧州(開発中)
H-IIA 6.0ton $90M 98% 日本

課題: - 小型ペイロード: 現代の通信衛星(6-8ton級)に不足 - 価格競争: Falcon 9の再使用によるコスト優位性 - 市場縮小: 3-4ton級GTO衛星の需要減少

4.3 3. 打上げ頻度の低さ

長征3号Cは 年間1-2回 の低頻度運用である (7)

年間打上げ回数: - 2008-2012年: 年平均1回 - 2013-2020年: 年平均1.5回 - 2021-2025年: 年平均1回

低頻度の要因: - 限定用途: 天鏈・BeiDou専用機 - CZ-3Bへの移行: 大型ミッションはCZ-3B - CZ-7Aの台頭: 次世代クリーンGTO機

5 将来展望

5.1 データ中継衛星システムの拡張

天鏈3号世代(2025年以降): - 衛星質量: 5ton級(現在の2倍) - 通信容量: 10Gbps(天鏈2号の5倍) - 打上げロケット: CZ-3B or CZ-7A

CZ-3Cの役割: - 小型中継衛星: 低コスト補完衛星 - バックアップ: 予備機打上げ

5.2 BeiDou-3補完衛星

BeiDou-3システム維持(2025-2035年): - 軌道寿命: 12-15年 - 後継機: 2030年代に順次打上げ - IGSO後継: CZ-3C継続使用の可能性

5.3 中型GTO衛星市場

商業通信衛星(3-4ton級): - 中国国内: APSTAR-6D級(3.5ton) - 国際市場: アジア太平洋地域の中小衛星

競争環境: - Falcon 9: コスト競争力優位 - CZ-3C: 国内需要優先

5.4 CZ-3Cの長期運用

2030年までの展望: - 年間1-2回: 特殊軌道ミッション継続 - 100%成功率維持: 慎重なミッション選定 - 2030年以降: CZ-7A完全移行、CZ-3C退役検討

6 比較: 世界のGTO中型ロケット

ロケット GTO能力 段構成 推進剤 初打上げ 成功率 状態
CZ-3C 3.7ton 3段+2ブースター UDMH+LOX/LH₂ 2008 100% 運用中
H-IIA 202 4.0ton 2段+2ブースター Solid+LOX/LH₂ 2001 98% 運用中
Soyuz-2.1b/Fregat 3.25ton 3段+上段 LOX/Kerosene 2006 98% 運用中
PSLV-XL 1.3ton 4段+6ブースター Solid+Liquid 2008 95% 運用中
Vega-C 2.3ton 4段 Solid 2022 67% 開発中

7 参照文献

1.
Wikipedia. Long March 3C. https://en.wikipedia.org/wiki/Long_March_3C; 2025.
2.
China Satellite Communications. Tianlian Data Relay Satellite System [Internet]. 2025. Available at: http://www.cnsa.gov.cn/
3.
China National Space Administration. BeiDou Navigation Satellite System [Internet]. 2025. Available at: http://www.beidou.gov.cn/
4.
Xichang Satellite Launch Center. Xichang Launch Complex [Internet]. 2025. Available at: http://www.cnsa.gov.cn/
5.
China Environmental Space Safety. Propellant Toxicity and Safety [Internet]. 2025. Available at: http://www.spacechina.com/
6.
China Space Market Report. China Space Market Analysis [Internet]. 2025. Available at: http://www.spacechina.com/
7.
China Space Statistics. China Launch Rate Analysis [Internet]. 2025. Available at: http://www.spacechina.com/

ファイルパス: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\docs\rockets\china\CZ-3C.qmd

完成日: 2025-10-22

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関連発射施設: 西昌衛星発射センター

関連ロケット: 長征3号A | 長征3号B | 長征7号A