長征8号(CZ-8)
Long March 8 - China’s Commercial SSO Rocket with Reusability
1 概要
長征8号(CZ-8, Long March 8)は、中国の商業SSO専用ロケットであり、再使用技術開発 を見据えた新世代商業打上げロケットである (1)。2020年の初打上げから 低コスト・高頻度打上げ を目指し、中国商業宇宙産業の次世代主力機として開発されている。
1.1 基本諸元
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 50.34m |
| コア直径 | 3.35m |
| 打上げ時質量 | 356ton |
| 段数 | 2段 + 2ブースター |
| 初打上げ | 2020年12月22日 |
| 打上げ回数 | 4回(2025年時点) |
| 成功率 | 100%(4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) | 8,100kg |
| SSO(700km) | 4,500kg |
1.3 推進システム
1.3.1 コアステージ第1段
- エンジン: YF-100(LOX/Kerosene)× 2基
- 推進剤: 液体酸素/ケロシン(RP-1)
- 海面推力: 2,400kN(合計)
- 真空推力: 2,680kN(合計)
- 燃焼時間: 約200秒
1.3.2 ブースター(2基)
- エンジン: YF-100(LOX/Kerosene)× 1基/ブースター
- 推進剤: 液体酸素/ケロシン(RP-1)
- 海面推力: 1,200kN/ブースター
- 総推力: 2,400kN(2基合計)
- 燃焼時間: 約170秒
ブースター特徴: - 直径: 2.25m - 全長: 約27m - 着陸脚装備: 再使用実験用(開発中)
1.3.3 コアステージ第2段
- エンジン: YF-115(LOX/Kerosene)× 1基
- 推進剤: 液体酸素/ケロシン(RP-1)
- 真空推力: 180kN
- 燃焼時間: 約700秒
- 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. 商業SSO市場専用設計
長征8号は 商業SSO衛星打上げに最適化 されている (1):
2.1.1 商業市場フォーカス
ターゲット市場: - SSO 3-5ton級: 大型地球観測衛星 - 衛星コンステレーション: 複数衛星同時投入 - 国際商業打上げ: アジア太平洋・中東市場
設計最適化: - SSO専用: GTO等への対応を犠牲にSSO性能最大化 - 低コスト: 部品共通化、製造効率化 - 短納期: 打上げ準備期間短縮
2.1.2 価格競争力
目標価格: $10,000/kg(SSO)
比較(推定): | ロケット | SSO 1kg単価 | SSO能力 | |———|———–|———| | CZ-8 | $10,000/kg | 4.5ton | | CZ-4C | $15,000/kg | 3.0ton | | Falcon 9 | $4,000/kg | 5.5ton | | Soyuz-2.1b | $20,000/kg | 2.8ton |
2.2 2. 再使用技術開発プラットフォーム
長征8号は 中国の再使用ロケット技術開発 の基盤となっている (1):
2.2.1 再使用計画(開発中)
第1段階(〜2025年): - 使い捨て運用: 初期4回の打上げ(完了) - データ収集: 飛行データ、着陸シミュレーション
第2段階(2025年〜): - ブースター回収実験: 2基のブースター垂直着陸 - 海上プラットフォーム: 洋上着陸実験 - 陸上着陸場: 内蒙古砂漠地帯に着陸場建設
第3段階(2030年代): - コアステージ回収: 第1段コアの垂直着陸回収 - 完全再使用: ブースター + コアの再使用運用
2.2.2 Falcon 9との比較
| 項目 | Falcon 9(SpaceX) | CZ-8(計画) |
|---|---|---|
| 第1段回収 | ✅ 実用化(2015年〜) | 開発中(2025年〜試験) |
| 着陸方式 | 垂直推力着陸 | 垂直推力着陸(同方式) |
| 着陸場所 | 陸上/洋上ドローン船 | 陸上/洋上プラットフォーム |
| 再使用回数 | 最大20回以上 | 目標5-10回 |
技術的課題: - 推力制御: 着陸時の精密推力制御 - 構造強度: 着陸衝撃に耐える構造 - 再整備: 回収後の検査・整備プロセス
2.3 3. クリーン推進剤(LOX/Kerosene)
長征8号は 全段でクリーン推進剤 を使用する (1):
2.3.1 環境的優位性
従来機との比較: | ロケット | 推進剤 | 環境影響 | 落下ゾーン | |———|——–|———|———–| | CZ-4C | UDMH/N₂O₄(有毒) | 土壌汚染リスク | 内陸落下 | | CZ-8 | LOX/Kerosene | 無毒(CO₂+H₂O) | 海上落下 |
利点: - 無毒性: 燃焼生成物は二酸化炭素と水蒸気のみ - 再使用適合: 有毒推進剤の再充填より安全 - 国際市場: 環境規制の厳しい市場への対応
2.4 4. 文昌LC-201での運用
長征8号は 文昌LC-201(三塔合一設計) を主要射点とする (1):
2.4.1 文昌LC-201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: 85.8m - 共用: CZ-7とCZ-8が使用
CZ-8運用: - 組立期間: 約25日間 - 打上げ準備: 約10日間 - 海上輸送: 天津港から文昌港へロケット輸送
射点最適化: - 低緯度: 北緯19.6度(太原37.8度より有利) - 東方向打上げ: 地球自転速度活用 - 海上落下: ブースター・第1段は南シナ海に落下
2.5 5. 100%成功率(初期段階)
長征8号は 4回連続成功(100%成功率) を達成している (1):
打上げ実績: | 打上げ日 | ミッション | ペイロード | 軌道 | |———|———-|———–|——| | 2020-12-22 | 初打上げ | 新技術試験衛星C/D等5機 | SSO 500km | | 2022-02-27 | 第2回 | 衛星インターネット技術試験組 | SSO 500km | | 2023-01-09 | 第3回 | 遥感37号 | SSO 500km | | 2024-03-12 | 第4回 | 鵲橋2号中継衛星 | 地月移行軌道 |
注目ミッション: - 鵲橋2号: 月探査中継衛星(嫦娥6号支援) - 意義: SSO以外のミッションにも対応可能性実証
3 主要ミッション
3.1 初打上げ(2020年12月22日)
ペイロード: - 新技術試験衛星C/D: 技術実証衛星 - XJY-7: 技術試験衛星 - その他2機: 小型衛星
意義: - CZ-8デビュー: 商業SSO専用機の運用開始 - 技術実証: 新設計の実証成功 - 市場開拓: 商業SSO 4.5ton市場への参入
3.2 衛星インターネット技術試験(2022年)
概要: LEO通信衛星コンステレーション技術実証
中国星網(China SatNet): - 目標: 12,992機の通信衛星コンステレーション - CZ-8の役割: 大量打上げの主力機候補
3.3 鵲橋2号中継衛星(2024年3月12日)
概要: 月探査通信中継衛星 軌道: 地月移行軌道(TLI) 用途: 嫦娥6号月裏側サンプルリターンミッション支援
技術的意義: - 多用途対応: SSO以外のミッションへの拡張 - 精密軌道投入: 地月移行軌道の高精度投入実証
4 技術的課題
4.1 再使用技術の開発
課題: - 着陸精度: ±10m以内の着陸精度が必要 - 推力制御: 着陸時の精密推力調整 - 構造強度: 着陸衝撃と再使用に耐える構造 - 再整備コスト: 回収後の検査・整備の経済性
開発状況: - 地上試験: エンジン推力制御試験実施中 - 着陸脚: ブースター着陸脚の設計完了 - シミュレーション: 着陸軌道の計算機シミュレーション
実証計画: - 2025年: 初の ブースター回収実験 - 2027年: コアステージ回収実験 - 2030年: 実用再使用運用開始
4.2 競合ロケットとの競争
4.2.1 中国国内
| ロケット | SSO 700km | 推進剤 | 初打上げ | 再使用 |
|---|---|---|---|---|
| CZ-8 | 4.5ton | LOX/Kerosene | 2020 | 開発中 |
| CZ-6A | 4.0ton | LOX/Kerosene + Solid | 2022 | なし |
| CZ-4C | 3.0ton | UDMH/N₂O₄ | 2006 | なし |
CZ-8の差別化: - 再使用: 中国唯一の再使用計画ロケット - クリーン: LOX/Kerosene全段使用 - 商業特化: SSO専用設計
4.2.2 国際競合
| ロケット | 国 | SSO 700km | 再使用 | 単価(推定) |
|---|---|---|---|---|
| CZ-8 | 中国 | 4.5ton | 開発中 | $10,000/kg |
| Falcon 9 | 米国 | 5.5ton | ✅ 実用化 | $4,000/kg |
| Soyuz-2.1b | ロシア | 2.8ton | なし | $20,000/kg |
| Vega-C | 欧州 | 2.2ton | なし | $25,000/kg |
CZ-8の課題: - Falcon 9: 再使用実用化、圧倒的低コスト - 価格競争: 再使用成功まで価格競争力不足
4.3 打上げ頻度の向上
課題: - 需要: SSO 4.5ton級市場の限定的規模 - 製造能力: 年間生産能力の拡大 - 射場競合: 文昌LC-201はCZ-7と共用
目標: - 短期(〜2025年): 年間3-5回 - 中期(2025-2030年): 年間6-10回 - 長期(2030年代): 年間10回以上(再使用実用化後)
5 将来展望
5.1 再使用実用化(2030年代)
目標シナリオ: 1. 2025年: ブースター回収実験成功 2. 2027年: コアステージ回収実験成功 3. 2030年: 実用再使用運用開始
再使用効果: - コスト削減: 打上げコスト50%削減目標 - 競争力: Falcon 9との価格ギャップ縮小 - 市場拡大: 低コストで市場規模拡大
5.2 中国星網コンステレーション打上げ
計画: - 12,992機: 巨大通信衛星コンステレーション - 打上げ期間: 2025年〜2035年 - CZ-8の役割: 主要打上げロケットの1つ
打上げ頻度: - 必要打上げ回数: 年間50-100回(全ロケット合計) - CZ-8分担: 年間10-20回(再使用実用化後)
5.3 国際商業市場への進出
ターゲット: - アジア太平洋: ASEAN諸国の地球観測衛星 - 中東: 商業通信・観測衛星 - 南米: ブラジル等の衛星打上げ
競争力: - 価格: 再使用で価格競争力向上 - 信頼性: 100%成功率の維持 - 柔軟性: 複数軌道対応
5.4 派生型の開発
CZ-8R(再使用型): - ブースター: 完全再使用型 - コアステージ: 回収・再使用 - 目標: 打上げコスト50%削減
CZ-8H(重量級): - ブースター増強: 4基構成 - ペイロード: SSO 7-8ton - 用途: さらに大型の衛星対応
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 | 再使用 | 成功率 | 打上げ単価(推定) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CZ-8 | 4.5ton | LOX/Kerosene | 2020 | 開発中 | 100% | $45M |
| Falcon 9 | 5.5ton | LOX/Kerosene | 2010 | ✅ 実用化 | 99% | $67M(新品)/$25M(再使用) |
| Soyuz-2.1b | 2.8ton | LOX/Kerosene | 2006 | なし | 98% | $48M |
| Vega-C | 2.2ton | Solid | 2022 | なし | 100% | $35M |
7 参照文献
ファイルパス: C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\docs\rockets\china\CZ-8.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-8.yaml
関連発射施設: 文昌航天発射場