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長征7号（中国語:长征七号运载火箭）、ピンインでは長征7号、輸出用はLM-7、中国国内ではCZ-7と略され、元々は長征2F/Hまたは長征2F/Hと呼ばれ、氷箭（氷の矢）という愛称で呼ばれるこのロケットは、中国航天科技集団（CAST）が開発した長征シリーズの液体燃料式中型打ち上げロケットである。 [ 4 ] 2016年6月25日に初飛行を行った。
長征2Fの後継機として設計された長征7号とその派生型は、中国のロケット打ち上げ全体の約70%を占める主力機になると予想されていた。長征7号は天宮宇宙ステーション計画において重要な役割を果たしており、天舟無人貨物船や補給船の打ち上げに使用されている。当初は中国の有人打ち上げロケットとして長征2Fの後継機となる予定だったが、 [ 4 ] 2023年までにこの役割は開発中の長征10A号に引き継がれたようだ。
旧型の中国製ロケットとは異なり、長征7号は自己着火性推進剤を使用していません。[ 5 ]このロケットは、ケロロックス燃料のベースステージが2つあり、打ち上げ時には6基のYF-100エンジンを使用します。4基のブースターにそれぞれ1基ずつ、コアとなる第1ステージに2基です。第2ステージには4基のYF-115エンジンが使用されます。 2020年から飛行している長征7A型は、長征3Bの第3ステージから引き継いだ2基のYF-75エンジンで駆動するハイドロロックス第3ステージを備えています。[ 3 ]また、このロケットは、ブースターの数を減らした長征8号にも発展しました。
長征7号プロジェクトは、伝統的な宇宙ロケット設計会社であるCALT内に開発チームが結成された2008年に始まった。[ 6 ] RD-120技術の取得とYF-100およびYF-115エンジンの開発により、当初の計画は長征2Fのエンジンを換装することであった。長征2F/Hと呼ばれるはずだったこのロケットは、N2O4 / UDMHからLOX /ケロシン推進剤に「単に」切り替え、推力エンジンを改良して性能を向上させる予定だった。しかし、この切り替えにより、プロジェクトの複雑さを大幅に増大させる一連の変更が生じた。[ 7 ]
同時に、当初の長征5号計画では、重型、中型、軽型が含まれる予定でした。長征2F/Hと中型の長征5号にはかなりの重複があったため、両方の計画を統合することが決定されました。このようにして、長征2Fの高い信頼性と飛行実績のあるコンポーネントと技術が、長征5号用に開発された新しい技術と統合されました。[ 7 ]ほぼ同時期に完成したものの、長征6号はSAST内の若いチームによって開発された完全に別の製品でした。そのため、LM-5とLM7とはタンクの直径と推進方式以外にはほとんど共通点がありませんが、中型の長征7号と超軽量の長征11号の間のペイロード範囲をカバーしています。[ 8 ]
2010年、プロジェクト名は正式に長征7号に変更された。プロジェクト副マネージャーの張濤氏によると、このプロジェクトには11の新しい主要技術が必要だった。しかし、革新は製品レベルだけでなく、プロセス自体にも及んだ。プロジェクトマネージャーの王暁軍氏によると、これはプロセス全体がデジタル3Dで開発され、コンピュータ支援設計から直接コンピュータ支援製造が行われた初めての事例だった。[ 9 ]
初飛行は2016年6月25日12:00 UTCに文昌LC-2発射台から成功裏に行われた。LM -7構成で打ち上げられ、同時に初登場となる元正1A上段が追加され、複数周回ミッションを成功裏に遂行した。[ 10 ]
長征7号は、より重い打ち上げ能力を持つ長征5号と小型～中型貨物輸送用の長征6号を含む新世代ロケットファミリーの中型打ち上げ型です。構造は、信頼性の高い有人打ち上げ対応の長征2Fロケットをベースにしています。直径3.35mのコアステージと直径2.25mの液体ロケットブースターは継承していますが、エンジンは新設計です。以前の長征2ロケットファミリーでは高価で危険なN2O4/UDMH推進剤を使用していましたが、長征7号ではLOXとケロシンを使用しています。エンジンは長征5号と6号と共通です。目標は、現在の長征2号、そして最終的には長征3号に代わる、より費用対効果が高く危険性の低いロケットファミリーを構築することでした。 [ 11 ] 5,500 kg (12,100 lb)のペイロードを高度700 km (430 mi)の太陽同期軌道(SSO)に投入することができます。[ 12 ]
長征7号は、元の長征5号計画のモジュール式ステージを継承している。そのため、第1段はLM-5ブースターと同じモジュールである。また、タンクの直径やエンジンは長征6号と共通しているが、設計グループは全く異なっている。LM-5とLM-7は中国運載火箭技術研究院（CALT）によって開発されたが、LM-6は上海宇宙飛行技術研究院（SAST）によって開発された。アビオニクスさえも異なっている。[ 8 ]
基本的な長征7号ロケットは、ブースターの数を変更したり、上段を追加したりすることで最適化できます。これらの上段により、より高い軌道への直接投入や複数回の軌道投入など、ミッションの柔軟性が向上します。また、性能を大幅に向上させることもできます。このモジュール性のおかげで、LEOでは4,000 kg (8,800 lb)から13,500 kg (29,800 lb) 、 SSOでは2,000 kg ( 4,400 lb )から8,000 kg (18,000 lb)、静止トランスファ軌道(GTO)では4,000 kg (8,800 lb)から7,000 kg (15,000 lb)まで性能を調整できます。[ 13 ] [ 14 ]
長征7号は、RP-1 / LOX推進剤を使用する0、2、または4基のブースターを使用できる。[ 15 ]これらは、酸化剤を多く含む単一の二段燃焼YF-100エンジンによって推進される。各ブースターは、海面で1,200 kN (270,000 lb f ) 、真空中で1,340 kN (300,000 lb f )の推力を供給する。比推力は、海面で300 s (2.9 km/s) 、真空中で335 s (3.29 km/s)である。各モジュールは独自の単軸推力ベクトル制御を備えているため、ロケットのすべてのノズルを協調させるには、ロケットの制御システムに特別な設計が必要であった。[ 12 ] [ 15 ]ロングマーチ2号とロングマーチ3号の従来通りの幅2.25m （7フィート5インチ）を使用しているが、 YF-100はYF-20とYF-25に比べて推力が増加しているため、ブースターの長さはほぼ2倍の27m （89フィート）となっている。[ 15 ]
2016年7月27日の夜、長征7号ロケットのブースターが大気圏に再突入し、ユタ州、ネバダ州、コロラド州、アイダホ州、カリフォルニア州の一部から見える火球が発生した。その崩壊はソーシャルメディアで広く報道され、5トンもの物体が制御不能な状態で大気圏に再突入するのは稀な出来事とみなされた。[ 16 ]
第1段は、RP-1/LOX推進剤を搭載した直径3.35m （11.0フィート）のタンクを備えています。ブースターと同じ推進要素を共有する2基のYF-100エンジンによって推進されますが、第1段ではエンジンが2軸でジンバルできる点が異なります。 [ 15 ]また、この第1段は、長征5号ブースターと同じ基本モジュールです。直径は陸上輸送用に設計されており、そのため中国のすべての発射場から打ち上げることができます。これは、直径5m（16フィート）のコアステージを水上輸送する必要があるLM-5との重要な違いです。[ 12 ]直径とエンジンは長征6号の第1段と共有していますが、開発は完全に分離され、異なるグループによって行われました。[ 8 ]
第2段は、直径3.35m （11.0フィート）の第1段タンクと推進剤も共有しています。4基の酸化剤リッチ二段燃焼RP-1/LOX YF-115エンジンによって推進されます。2基は固定され、2基は2軸でジンバルできます。[ 15 ]真空中で706kN （159,000lb f ）の推力と341.5秒（3.349km /s）の比推力を発揮します。[ 12 ]エンジンは長征6号の第2段と共有していますが、開発は完全に分離され、異なるグループによって行われました。[ 8 ]
元正1A上段を使用することで、ペイロードを高エネルギー軌道に投入し、複数回の点火ミッションを可能にすることができます。特に、SSO軌道への直接投入が可能です。[ 17 ]初飛行では、この上段を使用して複数のペイロードを異なる軌道に投入することに成功しました。[ 13 ]
長征7号は、高エネルギーの液体水素と液体酸素ステージによって強化されると予想されている。このステージと文昌の低傾斜により、4,000 kg (8,800 lb)から7,000 kg (15,000 lb)のペイロードを静止遷移軌道(GTO)に打ち上げることができる。これは、これまで中国で最も強力だったロケットである長征3Bに比べて25%の増加となるが、長征5号よりははるかに低い。[ 13 ] 2020年3月から運用されている長征7A型は、まさにこの強化を実現しており、長征7号の最初の2つのステージと、液体水素と液体酸素で駆動する第3ステージで構成されている。
2013年のバリエーションの発表では、水素燃料ステージが第2ステージとしても使用されました。それが第2ステージとして使用されるステージと同じものなのか、別のステージなのかは明らかではありませんでした。どちらの場合も（第2ステージと第3ステージ）、YF-75またはYF-75Dによって動力が供給されます。[ 15 ]
2013年のこのバリエーションの発表では、より小型のペイロード向けの安価なオプションとして、直径2m （6フィート7インチ）の小型固体ブースターも提案された。 [ 15 ]
初飛行後、長征7号プロジェクトの副主任制御システム設計者である宋正宇氏は、この飛行で国産アビオニクスの性能が実証されたと述べた。彼らは地元の産業と協力して宇宙対応デュアルプロセッサPLCを開発する必要があった。リアルタイムオペレーティングシステムも国産開発であるとも述べられた。全体的な設計は、拡張性と耐障害性を可能にするために分散アーキテクチャに基づいていた。このアビオニクスは将来のほとんどの開発の基盤となり、再利用性を念頭に置いて設計された。[ 18 ]
CMSEOの有人宇宙飛行に関する出版物に掲載された論文では、長征7号は打ち上げロケットのファミリーとして紹介された。[ 15 ]バリエーションは、2桁の数字と可変文字のコード、およびCZ-7##の形式のCZ-7接頭辞でコード化される。最初の数字はコアの段数を意味し、2または3のいずれかである。2番目の数字はブースターの数を意味し、0、2または4のいずれかであり、ブースターが固体タイプの場合はSが付加される。LH / LOX推進剤で駆動する代替の第2段も提案されており、デュアルYF -75エンジンは指定に(HO)を付加することで識別される。最後に、後に元正1Aとして識別された追加の上段を持つことができ、これは指定に/SMを付加することで識別される。[ 15 ]
例えば、最初に登場したバージョンは、 2つのRP-1 / LOXコアステージ、4つの液体ブースターを備え、Yuanzheng-1Aステージで強化されていたため、この命名法の下でCZ- 724/SMとしてコード化されました。CZ -720は2つのRP-1/LOXステージを持ち、ブースターはありません。CZ -724S(HO)は、RP-1/LOX第1ステージ、LH/LOX第2ステージ、および4つの固体ブースターを持ちます。CZ -732は、2つのRP-1/LOXステージ、LH/LOX第3ステージ、および2つの液体ブースターを持ちます。この論文では、特定のバージョンから次の性能が期待されています。[ 15 ]
この論文では、各ステージの推進オプションも提示されている。ブースターなしのバージョンで使用される場合、 RP-1 / LOX第2ステージは通常の4基ではなく2基のYF-115エンジンのみを使用する。これは、異なる小型の上段、または充填不足の上段を意味している可能性がある。[ 15 ]
2020年以降、基本となる2段式CZ-7構成にCZ-7A型が追加された。この型は基本構成のブースターと第1、第2段を採用し、これにLH2とLOX液体燃料で動作する2基の極低温YF-75エンジンを搭載した第3段を追加している。7A型の第3段は長征3Bの第3段を継承している。（7A型は2013年に初めて提案されたCZ-73X型と類似している点に注意。前の項を参照）。
初飛行となる長征7A型ロケットは、2020年3月16日13時34分（UTC）に海南島の文昌衛星発射センターから打ち上げられた。打ち上げから2時間後、国営メディアは飛行が失敗に終わったと発表したが、当初は失敗の原因は示されなかった。中国でCOVID-19ウイルスの蔓延を阻止するための措置が取られていたにもかかわらず、初飛行の準備は打ち上げ前の数週間も続けられた。[ 19 ] 2021年、一部の観察者は、未確認の中国の百度投稿に基づいて、長征7A型ロケットの初飛行の失敗は、メインエンジンの停止と第1段の分離の直前（飛行開始から約168秒後）に4基あるブースターのうち1基の加圧が失われたことが原因であると推測した。[ 20 ]
2021年3月11日、2号CZ-7Aロケットが文昌から打ち上げに成功した。[ 21 ]中国航天科技集団（CASC）によると、このロケットは宇宙環境モニタリングなどの新技術を試験するための「十堰9号」衛星を搭載していた。[ 22 ]
ローンチ結果 ：
長征七号火箭原名長征二号F/H、最初に見ることができる長征二号F火箭用YF-100およびYF-115液体氧煤石油エンジンの製品ですが、火研研では完全デジタル化設計手段が採用されており、我が国60年を代表して最高レベルで火研研を蓄積しています。
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