LVM3
インド大型打上げロケット
1 概要
LVM3（Launch Vehicle Mark 3）は、ISRO（インド宇宙研究機関）が開発した3段式大型打上げロケットであり (1)、旧称GSLV Mk IIIとして知られている。インド最大・最高性能のロケットであり、静止トランスファ軌道（GTO）への大型衛星投入や、将来の有人宇宙飛行ミッション「Gaganyaan」を担う。
基本情報: - 製造: ISRO（Indian Space Research Organisation） - サブ軌道試験飛行: 2014年12月18日 - 初軌道飛行: 2017年6月5日 - 運用開始: 2017年 - 状態: 運用中 - ペイロード能力（LEO）: 10,000 kg（10トン） - ペイロード能力（GTO）: 4,000 kg（4トン）
技術的特徴: - 100%成功率（8回打上げ、全成功）(2) - インド最大・最高ロケット - 世界最大級の固体ロケットブースター（S200、1基あたり207トン推進剤）(3) - インド国産極低温エンジンCE-20(4) - 有人宇宙飛行対応（HLVM3バリアント） - 月探査実績（Chandrayaan-2、Chandrayaan-3打上げ）
市場ポジション: インド大型衛星打上げ主力機、有人宇宙飛行計画の中核、商業打上げ市場進出
2 開発歴史
2.1 開発開始と遅延（2000年代初頭〜2017年）(5)
開発開始: 2000年代初頭
当初計画: 2009-2010年初打上げ目標
開発遅延の原因: - 2010年4月15日: GSLV D3の極低温上段失敗がLVM3開発プログラムを遅延 - 極低温技術の再検証が必要に - CE-20エンジン開発に追加時間
開発コスト(5): - 総開発費: ₹2,962.78 crore（約$530 million、2023年換算で₹45 billion）
設計思想: - GSLV Mk IIIと命名されたが、GSLV Mk IIとは異なるシステム・コンポーネントを採用 - インド最大級のペイロード能力を目指した新設計
2.2 試験飛行（2014年）
LVM3-X: サブ軌道試験飛行(2) - 日時: 2014年12月18日 - 射点: Satish Dhawan Space Centre - 構成: 機能するブースター、コアステージ、非機能ダミー上段 - ペイロード: CARE（Crew Module Atmospheric Re-entry Experiment） - 結果: 成功 - 意義: 大気圏再突入技術実証、有人宇宙飛行への第一歩
2.3 初軌道飛行（2017年）
LVM3-D1: 初軌道投入(2) - 日時: 2017年6月5日 - ペイロード: GSAT-19静止軌道通信衛星 - 結果: 成功 - 意義: LVM3の運用開始、インド最大ロケットの実証
3 基本仕様
3.1 寸法・質量(6)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 全高 | 43.5 m |
| コア直径 | 4.0 m |
| フェアリング直径 | 5.0 m |
| 打上げ時質量 | 640 トン |
| 段数 | 3段（第1段固体ブースター2基 + 第2段液体 + 第3段極低温） |
3.2 ペイロード能力
| 軌道 | ペイロード能力 |
|---|---|
| LEO | 10,000 kg（10トン） |
| GTO | 4,000 kg（4トン） |
4 推進システム
4.1 第1段: S200固体ロケットブースター
仕様(3,6)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| ブースター名 | S200 |
| ブースター数 | 2基 |
| 全長 | 25 m |
| 直径 | 3.2 m |
| 推進剤 | HTPB固体燃料 |
| 推進剤量（1基あたり） | 207 トン |
| 燃焼時間 | 134秒 |
| 分離時刻 | 137秒 |
| 平均推力（1基あたり） | 3,578.2 kN |
| 最大推力（1基あたり） | 4,900 kN |
構造詳細(3)
3セグメント構成: - ヘッドセグメント: - 長さ: 3.0 m - 推進剤: 27,100 kg - 形状: 13葉星型ジオメトリ - ミドルセグメント: - 長さ: 8.1 m - 推進剤: 97,380 kg - 形状: 円筒形 - ノズルエンドセグメント: - 長さ: 8.3 m - 推進剤: 82,210 kg - 形状: テーパー付き円筒形
ケース材質: M250マレージング鋼
世界ランキング: Space Shuttle SRB、Ariane 5 SRBに次ぐ世界3位の大型固体ブースター(3)
4.2 HS200: 有人宇宙飛行用(7)
HS200（Human-rated S200）: - Gaganyaan有人宇宙飛行ミッション用に人間定格化されたS200 - 同じセグメント構成と推進剤量 - より厳格な品質管理と安全基準
4.3 第2段: L110液体ステージ
仕様(6,8)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | L110 |
| 全高 | 21 m |
| 直径 | 4 m |
| 推進剤 | UDMH/N₂O₄（ヒドラジン系/四酸化二窒素） |
| 推進剤量 | 110 トン |
| エンジン名 | Vikas 2 |
| エンジン数 | 2基 |
| 推力（1基あたり） | 766 kN |
| 推力（2基合計） | 1,532 kN |
| 比推力 | 293 秒 |
| 燃焼室圧力 | 58.5 bar |
| 燃焼時間 | 203秒 |
| 点火時刻 | T+114秒 |
Vikas 2エンジン(8)
特徴: - 再生冷却方式 - 個別ジンバル制御（ピッチ、ヨー、ロール制御） - 高推力Vikasエンジン（HTVE）バリアント - 各エンジン55トンの推進剤搭載
4.4 第3段: C25極低温ステージ
仕様(6)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 段名 | C25 |
| 直径 | 4 m |
| 全長 | 13.5 m |
| 推進剤 | LOX/LH₂（液体酸素/液体水素） |
| 推進剤量 | 28 トン |
| エンジン名 | CE-20 |
| エンジン数 | 1基 |
| 推力 | 200 kN（21.8トン推力へアップグレード可能） |
4.5 CE-20極低温エンジン
仕様(4,9)
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| サイクル | ガスジェネレーターサイクル |
| 推進剤 | LOX/LH₂ |
| 推力 | 200 kN（基本）、21.8 ton（アップグレード版） |
| 燃焼室圧力 | 6 MPa |
| 混合比 | 5.05（O/F比） |
| 製造 | Hindustan Aeronautics Limited (HAL) |
| 製造施設 | ICEMF（Integrated Cryogenic Engine Manufacturing Facility）、Bengaluru |
技術的意義(4,10)
インド初: - ガスジェネレーターサイクル極低温エンジン - GSLVの前世代エンジンとは異なる新技術
世界的地位(10): - 極低温エンジン技術保有国は世界で6カ国のみ 1. アメリカ 2. フランス/ESA 3. ロシア 4. 中国 5. 日本 6. インド
2022年アップグレード(10): - 2022年11月9日: アップレート推力21.8トンのCE-20試験成功 - 新技術: - 推力制御バルブ（TCV） - 3Dプリント製LOX/LH₂ターボポンプ - 排気ケーシング
推進剤供給(9): - 28トンのLOX/LH₂をC25ステージに搭載 - ヘリウムによる加圧システム（水没ボトル方式）
5 打上げ実績
5.1 総合統計（2025年11月19日時点）(2)
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 総打上げ回数 | 8回 |
| 成功 | 8回 |
| 失敗 | 0回 |
| 成功率 | 100% |
5.2 全ミッション記録
1. LVM3-X（2014年12月18日）(2)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ミッション種別 | サブ軌道試験飛行 |
| ペイロード | CARE（Crew Module Atmospheric Re-entry Experiment） |
| 結果 | 成功 |
| 意義 | LVM3初飛行、大気圏再突入技術実証 |
2. LVM3-D1（2017年6月5日）(2)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ミッション種別 | 開発飛行1号機 |
| ペイロード | GSAT-19静止軌道通信衛星 |
| 結果 | 成功 |
| 意義 | 初軌道投入成功、運用開始 |
3. LVM3-M1（2019年7月22日）(2)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ミッション種別 | 初運用飛行 |
| ペイロード | Chandrayaan-2月探査機 |
| 結果 | 打上げ成功（軌道投入成功） |
| 意義 | インド2回目の月探査ミッション |
4. LVM3-M2（2022年10月22日）(11)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ミッション種別 | OneWeb India-1 |
| ペイロード | 36機のOneWeb Gen-1衛星 |
| ペイロード質量 | 5,796 kg（ISRO史上最重量） |
| 軌道 | LEO 601 km |
| 結果 | 成功 |
| 意義 | インド初の商業打上げ市場進出、ISROペイロード記録更新 |
5. LVM3-M3（2023年3月26日）(12)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ミッション種別 | OneWeb India-2 |
| ペイロード | 36機のOneWeb Gen-1衛星 |
| 軌道 | LEO 450 km |
| 結果 | 成功 |
| 意義 | OneWeb最終バッチ、合計72機のOneWeb衛星をLVM3で打上げ |
6. LVM3-M4（2023年7月14日）(13,14)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 打上げ日時 | 2023年7月14日 09:05 UTC |
| 射点 | Satish Dhawan Space Centre Second Launch Pad |
| ペイロード | Chandrayaan-3月探査機（Vikram着陸機 + Pragyan探査車） |
| 月軌道投入 | 2023年8月5日 |
| 月面着陸 | 2023年8月23日 18:04 IST（12:33 UTC） |
| 着陸地点 | 月面南極域 69°S |
| 結果 | 完全成功 |
歴史的達成(13,14): 1. インド初の月面軟着陸成功 2. 世界で4番目の月面着陸達成国（ソ連、米国、中国に次ぐ） 3. 人類史上初の月南極域への軟着陸 4. ISRO、4番目の月面着陸成功国家宇宙機関（ソ連、NASA、CNSAに次ぐ）
ミッション期間: 打上げから着陸まで40日(14)
7. LVM3-D2
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ミッション種別 | 開発飛行2号機 |
| ペイロード | GSAT衛星 |
| 結果 | 成功 |
8. LVM3-M5（2025年11月2日）(15)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| ペイロード | CMS-03（GSAT-7R）通信衛星 |
| ペイロード質量 | 4,410 kg（インド最重量通信衛星） |
| 用途 | 軍事通信 |
| 結果 | 成功 |
| 意義 | インド国防通信能力強化 |
6 Gaganyaan有人宇宙飛行計画
6.1 HLVM3（Human Rated LVM3）(16,17)
仕様
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| バリアント名 | HLVM3（Human Rated LVM3） |
| 全高 | 53 m（LVM3の43.5 mより高い） |
| 質量 | 640 ton |
| LEO能力 | 10 ton |
| 初無人飛行（G1） | 2025年12月（計画） |
| 初有人飛行 | 2026年以降 |
人間定格化の主要アップグレード(17)
1. 乗員脱出システム（CES: Crew Escape System）: - 発射台またはア上昇中の緊急時に乗員モジュール（CM）を安全な距離まで射出 - CMを安全な距離に移動させる緊急脱出機能
2. 信頼性向上: - より厳格な品質管理 - 冗長システム - 人命安全基準準拠
6.2 Gaganyaan-G1ミッション(16)
組立開始: 2024年12月18日、Satish Dhawan Space Centreで組立開始
ペイロード: Vyommitra（半ヒューマノイド女性ロボット） - 宇宙飛行士の条件をシミュレート - 生命維持システムと環境システムの重要データ提供
打上げ目標: 2025年12月（当初2024年12月→2025年2月→2025年Q4→2025年12月）
意義: - インド初の有人宇宙飛行への第一歩 - 乗員モジュールシステムの無人実証 - インドを有人宇宙飛行実施国の仲間入りへ
7 打上げ場: Satish Dhawan Space Centre
7.1 Second Launch Pad (SLP)(18)
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 所在地 | Satish Dhawan Space Centre、Sriharikota、Andhra Pradesh |
| 運用開始 | 2005年（PSLV-C6打上げで運用開始） |
| 対応ロケット | PSLV、GSLV、LVM3 |
| コンセプト | ITL（Integrate, Transfer, Launch） |
ITLコンセプト(18)
統合・移送・打上げ方式: 1. Vehicle Assembly Building（VAB）でMobile Launch Pedestal上にロケット組立 2. 垂直姿勢でレール軌道上を移動 3. 発射台まで移送 4. 打上げ
LVM3専用施設(18)
追加インフラ: - SPP: 200トン級固体推進剤処理プラント - 静的試験複合施設: S-200ブースター資格試験用 - Solid Stage Assembly Building: 固体ステージ組立棟 - 衛星準備・充填施設 - Hardware Storage buildings: ハードウェア保管棟 - 液体/極低温推進剤貯蔵・充填システム: 増強版
Gaganyaan対応(18): - 2019年11月: SLP のGaganyaanプロジェクト向け増強入札 - HLVM3打上げ準備完了
Second Vehicle Assembly Building (SVAB): 2019年設置、SLP支援
7.2 Third Launch Pad (計画中)(19)
承認: 2025年1月16日、内閣承認
予算: ₹3,984 crore（約$480 million）
目的: - 打上げ頻度向上 - Gaganyaanサポート - NGLV（Next Generation Launch Vehicle）対応
8 打上げコストと商業競争力
8.1 コスト分析(20)
kg当たりコスト（LEO）
| ロケット | $/kg（LEO） |
|---|---|
| LVM3 | $3,000 - $5,000 |
| SpaceX Falcon 9 | $1,500 - $2,200 |
競争力: SpaceXに対してコスト面で不利
ロケット製造コスト(20)
2018年内閣承認: ₹4,338 crore for 10 LVM3（5年間） - 1機あたり: 約$69 million
8.2 商業市場進出(11,12)
OneWeb契約（2022年3月）: - UK企業OneWebとISRO契約 - 合計72機のOneWeb衛星をLVM3で打上げ（2ミッション） - LVM3-M2: 5,796 kg（ISRO史上最重量ペイロード）
意義: - インドの商業打上げ市場参入 - ISRO/NSILの商業サービス拡大
8.3 民間生産計画(21)
2024年5月: NSIL（NewSpace India Limited）がRFQ発行
計画: - 民間パートナーによる大規模LVM3生産 - 年間4-6機の生産 - 12年間の契約期間
目的: 商業市場での競争力強化、打上げ頻度向上
9 将来アップグレード: SC120半極低温ステージ
9.1 SC120ステージ概要(22,23)
アップグレード内容: L110液体ステージをSC120半極低温ステージに置換
| 項目 | L110（現行） | SC120（計画） |
|---|---|---|
| 推進剤 | UDMH/N₂O₄ | LOX/RP-1（ケロシン） |
| エンジン | Vikas 2 × 2 | SE2000 × 1 |
| 推力 | 1,532 kN | 2,000 kN |
9.2 SE2000エンジン開発(24,25)
仕様
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| エンジン名 | SE2000 / SCE-200 |
| 推進剤 | LOX/RP-1（液体酸素/精製ケロシン） |
| 推力 | 2,000 kN（200トン推力） |
| サイクル | 半極低温 |
開発進捗(24)
2025年3月28日: Power Head Test Article（PHTA）初ホットテスト成功 - 推進剤供給システム設計検証
2025年4月: SE2000の2回目短時間ホットテスト成功
目標: 2027年第1四半期、SC120搭載LVM3初飛行
9.3 性能向上(22,23)
| 項目 | 現行LVM3 | SC120搭載LVM3 |
|---|---|---|
| GTO能力 | 4 ton | 5 ton（+25%） |
| コスト削減 | - | 約25%削減 |
追加コスト削減(22): - 再使用性導入により、kg当たりコストを30-40%削減可能 - $1,800-$3,200/kg まで低減可能 - SpaceX、Arianespace、CASC（中国）との競争力向上
9.4 将来NGLV計画(25)
NGLV（Next Generation Launch Vehicle）: SC-400ステージ搭載予定 - 5基のSCE-200エンジンクラスター - 400トン推進剤 - 重量級打上げロケット構想
10 技術的意義と役割
10.1 インド宇宙開発における役割
1. 大型衛星打上げ: - 4トン級GTO衛星投入能力 - インド最大通信衛星（CMS-03、4,410 kg）打上げ
2. 月探査: - Chandrayaan-2/3打上げ - 月南極域への人類初着陸達成（Chandrayaan-3）
3. 有人宇宙飛行: - Gaganyaan計画の中核ロケット - インドを有人宇宙飛行実施国へ
4. 商業打上げ市場: - OneWeb 72機打上げ - 国際商業市場への参入
5. 技術実証: - インド最大級ロケット技術 - 国産極低温エンジンCE-20 - 世界最大級固体ブースターS200
10.2 主要技術革新
1. 世界最大級の固体ロケットブースター（S200）(3): - 207トン推進剤（世界3位） - 最大推力4,900 kN - 3セグメント設計、M250マレージング鋼ケース
2. インド国産極低温エンジンCE-20(4): - ガスジェネレーターサイクル - LOX/LH₂、200 kN推力 - 世界6カ国目の極低温エンジン技術保有
3. 100%成功率の高信頼性(2): - 8回打上げすべて成功 - インド大型ロケットの信頼性確立
4. 有人宇宙飛行対応(16): - HLVM3: 乗員脱出システム搭載 - インド宇宙開発の新時代
5. 歴史的月探査達成(13): - Chandrayaan-3: 人類初の月南極域軟着陸 - インド、月面着陸達成4番目の国