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| 関数 | 大型ロケット |
|---|---|
| メーカー | カルト |
| 原産国 | 中国 |
| 打ち上げコスト | 約7,000万ドル[1] |
| サイズ | |
| 身長 | 56.97 m (186.9 フィート) (標準) 63.2 m (207 フィート) (延長フェアリング) |
| 直径 | 5メートル（16フィート） |
| 質量 | 851,800 kg (1,877,900 ポンド) |
| ステージ | 2 |
| LEOへのペイロード | |
| 高度 | 200 km × 400 km (120 マイル × 250 マイル) |
| 質量 | 25,000 kg (55,000 ポンド) [2] [3] |
| GTOへのペイロード | |
| 質量 | 14,000 kg (31,000 ポンド) [2] [3] |
| TLIへのペイロード | |
| 質量 | 8,800～9,400 kg（19,400～20,700 ポンド） |
| GEOへのペイロード | |
| 質量 | 5,100 kg (11,200 ポンド) |
| SSOへのペイロード | |
| 高度 | 700 km (430 マイル) |
| 質量 | 15,000 kg (33,000 ポンド) |
| SSOへのペイロード | |
| 高度 | 2,000 km (1,200 マイル) |
| 質量 | 6,700 kg (14,800 ポンド) |
| MEOへのペイロード | |
| 質量 | 13,000 kg (29,000 ポンド) |
| TMIへのペイロード | |
| 質量 | 6,000 kg (13,000 ポンド) |
| 関連ロケット | |
| 家族 | 長征 |
| 比較可能 | |
| 発売履歴 | |
| 状態 | アクティブ |
| 発射場 | 文昌、LC-1 |
| 総打ち上げ数 | 12
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| 成功 | 11
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| 失敗 | 1 ( CZ-5 )
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| 初飛行 |
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| 最終便 |
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| 乗客/貨物の種類 | 孟州、嫦娥5、天文1、天河、文天、蒙天、嫦娥6 |
| ブースター – CZ-5-300 [6] | |
| ブースターなし | 4 |
| 身長 | 27.6メートル（91フィート） |
| 直径 | 3.35メートル（11.0フィート） |
| 空の塊 | 13,800 kg (30,400 ポンド) |
| 総質量 | 156,600 kg (345,200 ポンド) |
| 搭載 | 2 YF-100 |
| 最大推力 | 海面: 2,400 kN (540,000 lb f ) 真空: 2,680 kN (600,000 lb f ) |
| 総推力 | 9,600 kN (2,200,000 lb f ) |
| 比推力 | 海面: 300 秒 (2.9 km/s) 真空: 335.1 秒 (3.286 km/s) |
| 燃焼時間 | 173秒 |
| 推進剤 | RP-1 /液体酸素 |
| 第一段 – CZ-5-500 [6] | |
| 身長 | 33.16メートル（108.8フィート） |
| 直径 | 5メートル（16フィート） |
| 総質量 | 186,900 kg (412,000 ポンド) |
| 推進剤質量 | 165,300 kg (364,400 ポンド) |
| 搭載 | 2 YF-77 |
| 最大推力 | 海面: 1,036 kN (233,000 lb f ) 真空: 1,400 kN (310,000 lb f ) |
| 比推力 | 海面: 316.7 秒 (3.106 km/s) 真空: 428 秒 (4.20 km/s) |
| 燃焼時間 | 492秒 |
| 推進剤 | LH 2 /液体酸素 |
| 第2段（CZ-5） – CZ-5-HO [6] | |
| 身長 | 11.54メートル（37.9フィート） |
| 直径 | 5メートル（16フィート） |
| 空の塊 | 5,100 kg (11,200 ポンド) |
| 総質量 | 36,000 kg (79,000 ポンド) |
| 推進剤質量 | 29,100 kg (64,200 ポンド) |
| 搭載 | 2 YF-75D |
| 最大推力 | 176.72 kN (39,730 lb f ) |
| 比推力 | 442.6秒（4.340km/秒） |
| 燃焼時間 | 700秒 |
| 推進剤 | LH 2 /液体酸素 |
| 第三段 – YZ-2 (オプション) | |
| 直径 | 3.8メートル（12フィート） |
| 搭載 | 2 YF-50D |
| 最大推力 | 13 kN (2,900 lb f ) |
| 比推力 | 316秒（3.10km/秒） |
| 燃焼時間 | 1105秒 |
| 推進剤 | N2O4 /過酸化水素 |
長征5号（LM-5、中国語：長征五号、ピンイン：Chángzhēng wǔ hào）、または長征5号（CZ-5）、または別名「胖五」（「太った五」）[7]は、中国打ち上げロケット技術研究院（CALT）によって開発された中国の大型ロケットです。これは、排他的に非ハイパーゴリック液体燃料を使用するように設計された最初の中国製ロケットです。[8]これは、長征ロケットファミリー の5番目の反復です。
現在、CZ-5にはCZ-5とCZ-5Bの2つの派生型がある。最大ペイロード容量は、低軌道[9]まで約25,000kg（55,000ポンド）、静止トランスファー軌道[ 10 ]まで約14,000kg（31,000ポンド） （CZ-5）である。[ 11]
長征5号は、デルタIVヘビーなどのアメリカのNSSL大型ロケットの能力にほぼ匹敵する。現在、長征ロケットファミリーの中で最も強力なメンバーであり、現在運用されている軌道打ち上げロケットの中ではアメリカのファルコンヘビーとスペース・ローンチ・システムに次いで世界で3番目に強力なロケットである。[12]
最初のCZ-5ロケットは2016年11月3日に文昌宇宙発射場から打ち上げられ、ペイロードを最適ではないものの稼働可能な初期軌道に乗せた。2017年7月2日に打ち上げられた2番目のCZ-5ロケットは、第1段のエンジンの問題により失敗した。[13]
約2年半の休止期間を経て、長征5号は2019年12月27日の3回目の打ち上げで無事に飛行を再開し、実験用通信衛星「実践20号」を静止トランスファー軌道に投入し、最終的に大型ロケットの打ち上げ能力を必要とした火星探査ミッション「天問1号」、月探査ミッション「嫦娥5号」サンプルリターンミッション、モジュラー宇宙ステーション[ 5]の打ち上げ成功への道を開いた。
歴史
提案と開発
2010年以降、長征衛星（全バージョン）の打ち上げは、世界の打ち上げ総数の15～25%を占めている。打ち上げサービスに対する国内需要の高まりにより、中国の国営打ち上げ業者は健全な資金を維持できている。さらに、中国は、打ち上げロケットと中国の衛星をセットにしたパッケージプランを提供することで、いくつかの国際打ち上げ契約を獲得し、米国の禁輸措置の影響を回避することができた。 [ 14]
中国が2007年に新型CZ-5計画を開始した主な目的は、今後20～30年の間にLEOおよびGTOのペイロード容量の大型化が必要になることを見越していたことだった。長征5号計画は、20年に及ぶ実現可能性調査を経て、中国政府から資金がようやく交付された2007年に正式に承認された。当時、新型ロケットは北京近郊の沿岸都市天津の施設で製造され、[9]打ち上げは中国最南端の島、海南省の新しい文昌宇宙発射場で行われる予定だった。[9]
2012年7月、中国は長征5号ロケットに搭載される新型1200kN推力LOX /ケロシンエンジンの試験発射を行った。 [10] [15]
試験中のCZ-5の最初の写真は2015年3月に公開された。[16]
最初の量産型CZ-5は、打ち上げリハーサルのため、2015年9月20日に中国北部の天津港から海南島の文昌宇宙発射場へ輸送された。 [17]
CZ-5の初飛行は当初2014年に予定されていたが、その後2016年に延期された。[18]
軌道に打ち上げられる最初のCZ-5ロケットの最終的な製造と試験は、2016年8月16日頃に天津の製造施設で完了し、その後すぐにロケットのさまざまなセグメントが海南島の発射センターに出荷されました。[19]
早朝のフライト
打ち上げは2016年11月3日10:00 UTC頃に予定されていたが、準備中に酸素ベントやエンジンの冷却などいくつかの問題が見つかり、3時間近く遅れた。最終カウントダウンは飛行制御コンピュータと追跡ソフトウェアの問題により3回中断された。[20]ロケットは最終的に12:43 UTCに打ち上げられた。[21]
2017年7月2日の2回目の打ち上げでは、打ち上げ直後に異常が発生し、別のより緩やかな軌道に変更されました。しかし、飛行開始から45分後に失敗と宣言されました。[22] [23]調査の結果、2回目の飛行の失敗の原因は、コアステージのYF-77エンジンの1つ（具体的には、酸化剤のターボポンプ）にあることが判明しました。[5]
長征5号プログラムのY3ミッションは、2019年12月27日、UTC約12時45分に中国海南省文昌宇宙発射場から打ち上げられた。中国宇宙機関（ CASC）は、通信衛星「実況20号」が静止トランスファー軌道に投入された後、打ち上げから1時間以内にミッション成功を宣言し、長征5号プログラムの飛行再開を示した。[5]
長征5号Bの導入
長征5号計画の4回目の飛行では、CZ-5B型もデビューした。この型は長征5号の基本コアステージと4つのストラップオンブースターを保持しているが、CZ-5の第2段（2基のYF-75Dエンジン付き）はCZ-5Bから削除されている。この型は、天宮宇宙ステーションのコンポーネントなどの重い低地球軌道ペイロードの打ち上げに使用されている。5B型は、将来、元正上段を使用して衛星群の打ち上げにも使用されることが検討される可能性がある。[24]
5B型ロケット（「Y1ミッション」）の初飛行では、中国の将来の深宇宙有人宇宙船の無人試作機と、二次ペイロードとしてフレキシブルインフレータブル貨物再突入機が搭載された。Y1ミッションは、2020年5月5日午前10時（UTC）に海南島の文昌宇宙発射場から打ち上げられた。中国宇宙機関（CASC）は、ペイロードが低地球軌道に配置された後、打ち上げは成功であると宣言した。[25] [26]
この飛行の二次ペイロードである実験用貨物帰還機は、2020年5月6日の地球への帰還中に故障した。[27]それでも、この飛行の主要ペイロードであるプロトタイプの次世代有人宇宙船の帰還カプセルは、2020年5月8日午前5時49分（UTC）、中国北部の内モンゴル自治区に着陸することに成功した。プロトタイプ宇宙船は2日19時間にわたって軌道上を飛行し、一連の実験と技術検証を成功させた。[28] Y1ミッションのコアステージは、 2003年に米国本土の人口密集地域上空で失敗したスペースシャトルコロンビアの制御された再突入を除けば、1991年のソ連のサリュート7号宇宙ステーションと1979年の米国のスカイラブ以来、制御されていない再突入をした最も巨大な物体だった可能性がある。[29] [a] [b]
宇宙ステーション建設
長征5号Bは天宮宇宙ステーション建設の主力機であった。長征5号Bの2回目のミッションは、中国の宇宙ステーションの最初のコンポーネントである天河コアモジュールの打ち上げであった。 [32]
デザインと仕様
長征5号で使用されたYF -100およびYF-77エンジン。
CZ-5の主任設計者は、中国ロケット技術研究院（CALT）の李東（中国語：李东）である。CZ-5ファミリーには、直径5.2メートル（最大）の3つの主要なモジュール式コアステージが含まれる。車両の全長は60.5メートル、打ち上げ時の重量は643トン、推力は833.8トンである。2.25メートルから3.35メートルのさまざまな能力と直径のブースターは、3つのモジュール式コアステージとストラップオンステージから組み立てられる。第1ステージとブースターには、1200kN推力のLOX /ケロシンエンジンまたは1550kN推力のLOX / LH2の異なる液体ロケット推進剤を使用するエンジンを選択できます。上段は、YF-75エンジンの改良版を使用します。
エンジンの開発は2000年から2001年にかけて始まり、中国国家宇宙局（CNSA）の指揮の下、2005年にテストが開始されました。新しいエンジンであるYF-100とYF-77の両方のバージョンは、2007年半ばまでにテストに成功しました。[引用が必要]
CZ-5シリーズは、LEOに約23トンのペイロード、またはGTO（静止トランスファー軌道）に約14トンのペイロードを運ぶことができる。[33] CZ-5ロケットは、直径5.0メートルのコアステージと直径3.35メートルのストラップオンブースター4基で構成され、約22トンのペイロードを低地球軌道（LEO）に送ることができる。
当初は6つのCZ-5派生型が計画されていたが[34] [35]、軽量派生型はCZ-6およびCZ-7ファミリーの打ち上げロケットに取って代わられた。[要出典]
宇宙ゴミの懸念
軌道速度に達することができ、重量が21.6トンの長征5B型の第1段には、現在、制御された大気圏再突入能力がないため、再突入時に破片が地上に損傷を与える可能性があります。[38]改造しなければ、長征5BのLEO打ち上げはすべて制御不能な再突入になると予想されます。[39] [40]
5Bは、その独特なLEO構成のため、特に懸念される型である。コアロケットステージ（第1段）は直接軌道に打ち上げられ、[41]ペイロード挿入を実行する上段としても機能する。[42]通常、ロケットの第1段は軌道速度に達することはなく、小型の上段は通常、再突入時に大気圏で燃え尽きる。しかし、長征5Bの第1段と上段は1つに統合されているため、緩和努力はより困難になっている。[42]
潜在的な解決策としては、長征2Dの場合のように、再突入時にエンジンを再始動して速度と衝突の可能性を減らすことが挙げられる。中国はまた、再突入時に段を操縦するために他の長征の派生型にグリッドフィンを開発している。 [43]しかし、長征5Bはまだこれらの機能を実証していない。[42]
2022年5月にコートジボワールで発見された残骸は、最初の長征5B打ち上げ（5B-Y1）の残骸であると伝えられている。[44] [45]ロケットの破片が人口密集地域に衝突する確率は数学的には非常に小さいが、一部の科学者は、多くの国の怠慢な態度が最終的に死傷者を出す結果になるのではないかと懸念している。[46]
批判に対し、CNSAは安全な再突入を確実にするための措置を講じたと主張した。中国国家航天局（CNSA）の元国際協力部長である徐延松氏は、CNSAの5B-Y3ライブストリームの視聴者に対し、「不活性化処理」（中国語：钝化处理[47]）により再突入プロセスが改善され、コアステージはより軽い材料で特別に設計されたため、大部分のコンポーネントは再突入中にアブレーションされるだろうと語った。[48] [49] 5B-Y4の打ち上げ前に、長征5Bの副部長兼設計者である劉兵氏は記者団に対し、5Bの安全な再突入を可能にするために「入念な評価」が行われたと語ったが、改善された再突入手順に関する詳細は明らかにされなかった。[50]
長征5B-Y3の中核段は、2022年7月30日にインド洋と太平洋上空で大気圏に再突入した。[45] 5B-Y4の残骸は2022年11月4日に南中部太平洋に落下した。[51]
打ち上げ統計
長征5号シリーズのロケットは、2024年5月3日現在、合計12回の打ち上げを記録[アップデート]。このうち11回は成功、1回は失敗。累計成功率は91.7%。
1
2
3
4
2016
2020
2024
- 失敗
- 部分的な失敗
- 成功
- 計画中
打ち上げリスト
参照
注記
- ^ 2020年5月11日か12日頃、コートジボワールのマホウヌー村で、おそらくこの打ち上げのCZ-5Bコアステージの再突入から生じたと思われる長さ最大12メートルの破片が発見された。[30]
- ^ CZ-5B Y2ミッションのコアステージも、CZ-5B Y1ミッションのコアステージと同様に、低軌道に1週間以上留まるのに十分な速度を達成しました。CZ-5B Y2ミッションのコアステージは、最終的に2021年5月9日早朝（UTC）、アラビア半島から数キロメートル上空で大気圏に再突入し、インド洋のモルディブ沖にデブリが衝突した可能性があります。[ 31 ]
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズの長征5に関連するメディア