長征7号（CZ-7）
Long March 7 - China’s Clean Propellant Workhorse
1 概要
長征7号（CZ-7, Long March 7）は、中国初のクリーン推進剤中型ロケットであり、LOX/ケロシン（液体酸素/RP-1）を全段で使用する環境配慮型打上げロケットである (1)。天舟貨物宇宙船の打上げを主任務とし、中国宇宙ステーション計画の補給ミッションを支える戦略的ロケットである。
1.1 基本諸元
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 53.1m |
| コア直径 | 3.35m |
| 打上げ時質量 | 597ton |
| 段数 | 2段 + 4ブースター |
| 初打上げ | 2016年6月25日 |
| 打上げ回数 | 10回（2025年時点） |
| 成功率 | 100%（10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 |
|---|---|
| LEO（200km） | 13,500kg |
| LEO（400km） | 13,500kg |
| SSO（700km） | 5,500kg |
1.3 推進システム
1.3.1 コアステージ + ブースター
- エンジン: YF-100（LOX/Kerosene）
- コア: YF-100 × 2基
- ブースター: YF-100 × 2基/ブースター（4ブースター = 8基）
- 総エンジン数: 10基
- 真空推力: 1,200kN/基
- 総推力: 12,000kN
YF-100の特徴: - 推進剤: 液体酸素/ケロシン（RP-1） - 温度: LOX -183°C - 技術: 中国初の大推力ケロシンエンジン - 環境性: クリーン燃焼（CO₂と水蒸気のみ）
1.3.2 上段
- エンジン: YF-115（LOX/Kerosene）
- 真空推力: 180kN
- 再点火能力: あり（複数回軌道投入可能）
2 技術的特徴
2.1 1. クリーン推進剤の採用
長征7号は 全段でクリーン推進剤（LOX/Kerosene） を使用する中国初の中型ロケットである (1,2)：
2.1.1 従来ロケットとの比較
| ロケット | 推進剤 | 環境影響 | 落下ゾーン汚染 |
|---|---|---|---|
| CZ-2/3/4系 | UDMH/N₂O₄（有毒） | ❌ 高 | ❌ 土壌汚染 |
| CZ-7 | LOX/Kerosene | ✅ 低 | ✅ 無汚染 |
2.1.2 クリーン推進剤の利点
環境的利点: - 無毒性: UDMH（非対称ジメチルヒドラジン）不使用 - 燃焼生成物: CO₂と水蒸気のみ - 落下ゾーン: 南シナ海上（人口密集地回避）
技術的利点: - 貯蔵性: 常温貯蔵不可だが、LOXは比較的取扱い容易 - 比推力: ヒドラジン系より高効率 - コスト: ケロシンは安価
2.2 2. YF-100エンジン - 中国新世代の基盤
YF-100は 中国の新世代ロケットエンジン であり、以下のロケットに搭載される (1)：
| ロケット | YF-100使用数 | 用途 |
|---|---|---|
| CZ-5 | 8基（ブースター） | 重量級ロケットブースター |
| CZ-6 | 1基（コア1段） | 小型ロケットコア |
| CZ-7 | 10基（コア2 + ブースター8） | 中型ロケット |
| CZ-8 | 4基（コア2 + ブースター2） | 商業SSO |
設計思想: - モジュール化: 1つのエンジンを複数ロケットで共用 - コスト削減: 大量生産によるコストダウン - 信頼性向上: 共通エンジンで運用実績蓄積
2.3 3. 文昌LC-201専用設計
長征7号は 文昌LC-201専用 に設計されている (2)：
2.3.1 三塔合一設計（文昌LC-201）
タワー高さ: 85.8m 設計: 統合タワー（組立・整備・打上げ一体）
LC-201の特徴: - ケロシン/LOX専用: 中国初のクリーン推進剤三塔合一 - 海上輸送: 大型コンポーネントを船舶で直接輸送 - 共用: CZ-7とCZ-8が使用
2.3.2 海上輸送の必要性
理由: - 直径3.35m: 鉄道・道路輸送の限界（3.5m制限） - 大型ブースター: 分割せず一体輸送が効率的
輸送経路: 1. 天津港: ロケット組立・船積み 2. 海上輸送: 黄海→東シナ海→南シナ海 3. 文昌港: 海南島北東海岸で陸揚げ 4. LC-201: VABまで陸上輸送
2.4 4. 100%成功率
長征7号は 10回連続成功（100%成功率） を達成している (1)：
打上げ実績: - 初号機: 2016年6月25日（多目的宇宙船試験機） - 天舟1号: 2017年4月20日（初の貨物宇宙船） - 天舟2号: 2021年5月29日（天和モジュール補給） - 天舟3号: 2021年9月20日 - 天舟4号: 2022年5月10日 - 天舟5号: 2022年11月12日 - 天舟6号: 2023年5月10日
信頼性の要因: - 保守的設計: 実証済み技術の活用 - 品質管理: 厳格な製造・試験プロセス - クリーン推進剤: 取扱いリスク低減
3 主要ミッション
3.1 天舟貨物宇宙船の打上げ
長征7号の 主任務は天舟貨物宇宙船の打上げ である (1)：
3.1.1 天舟貨物宇宙船仕様
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 質量 | 13.5ton |
| 全長 | 10.6m |
| 最大直径 | 3.35m |
| 貨物搭載量 | 6.9ton |
| 推進剤補給量 | 2ton |
3.1.2 補給ミッション
頻度: 年1〜2回 目的: 中国宇宙ステーション（天宮）への物資補給
補給内容: - 食料・水: 宇宙飛行士用 - 科学実験装置: 新規実験機材 - 推進剤: ステーション軌道維持用 - 予備部品: システム交換用
3.2 商業衛星打上げ
天舟ミッション以外にも 商業衛星打上げ に使用される：
打上げ実績（一部）: - 試験衛星: 初号機で6機の小型衛星を放出 - 地球観測衛星: LEO軌道投入 - 通信衛星: LEO/SSO軌道
4 派生型 - 長征7A（CZ-7A）
設計差異: - 3段追加: 極低温水素上段（YF-75）を追加 - 用途: GTO衛星打上げ - ペイロード: GTO 7ton
技術的特徴: - クリーンGTO機: CZ-3B（有毒推進剤）の代替 - 全段極低温: LOX/Kerosene + LOX/LH₂
5 文昌LC-201発射施設
5.1 垂直組立棟（VAB）
構造: 鉄筋コンクリート造 目的: ロケットとペイロードの組立
組立プロセス: 1. ブースター・コアステージの縦方向組立 2. 上段・ペイロード組付け 3. 移動発射台（MLP）への搭載 4. 射点までレール輸送
5.2 射点 - 三塔合一設計
固定式統合タワー: - 高さ: 85.8m - 機能: 組立・整備・打上げ一体 - 推進剤供給: LOX/Kerosene配管 - スイングアーム: 機体アクセス用
設計思想: - 太原LC-9参考: 三塔合一の実績活用 - ケロシン専用: クリーン推進剤専用設計 - 海岸立地: 海上輸送対応
6 技術的課題
6.1 極低温推進剤の取扱い
液体酸素（LOX）: - 温度: -183°C - 課題: ボイルオフ（蒸発損失） - 対策: 打上げ直前まで継続補給
安全管理: - 酸素濃度監視: 酸素リッチ環境は火災リスク - 低温火傷: 作業員の防護装備必須
6.2 海上輸送の制約
天候依存: - 台風シーズン: 6月〜11月（輸送困難） - 高波: 海況悪化時は延期
輸送時間: - 航海期間: 約5日間 - 輸送コスト: 鉄道輸送より高額
7 将来展望
7.1 再使用型開発
CZ-7R（再使用型）: - 開発状況: 研究段階 - 目標: ブースター・第1段の垂直着陸回収 - 方式: Falcon 9型回収
7.2 商業打上げ市場
市場ポジション: - LEO 13.5ton: Falcon 9（22.8ton）より小型 - 価格競争力: 低コスト打上げサービス - 顧客: 中国国内・アジア太平洋地域
7.3 CZ-8との競合
CZ-8（2ブースター構成）: - SSO 4.5ton: 商業SSO市場特化 - コスト: CZ-7より低コスト - 市場分担: CZ-7（LEO貨物）、CZ-8（SSO商業）
8 比較: 世界の中型ロケット
| ロケット | LEOペイロード | 推進剤 | 初打上げ | 成功率 |
|---|---|---|---|---|
| CZ-7 | 13.5ton | LOX/Kerosene | 2016 | 100% |
| Soyuz-2.1b | 8.2ton | LOX/Kerosene | 2006 | 98% |
| Antares | 8.0ton | LOX/Kerosene | 2013 | 93% |
| H-IIA | 15ton | LOX/LH₂ | 2001 | 98% |
| Falcon 9 | 22.8ton | LOX/Kerosene | 2010 | 99% |
9 参照文献
ファイルパス: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\docs\rockets\china\CZ-7.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-7.yaml
関連発射施設: 文昌航天発射場