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title: "長征3号A（CZ-3A）"
subtitle: "Long March 3A - China's GTO Basic Model"
date: "2025-10-22"
categories: [China, Medium-Heavy-Lift, GTO, UDMH/N2O4, LOX/LH2, BeiDou, Reliable]
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# 概要

長征3号A（CZ-3A, Long March 3A）は、**長征3号シリーズの基本型**であり、**中型静止軌道（GTO）衛星**の打上げを担う信頼性の高いロケットである [@wiki_en_cz3a_2025]。1994年の初打上げから **30年以上の運用実績** を持ち、特に**北斗測位衛星の打上げ主力機**として中国の宇宙インフラ構築を支えている。

## 基本諸元

| 項目 | 仕様 |
|-----|------|
| **全高** | 52.52m |
| **直径** | 3.35m |
| **打上げ時質量** | 241ton |
| **段数** | 3段 |
| **初打上げ** | 1994年2月8日 |
| **打上げ回数** | 40回以上（2025年時点） |
| **成功率** | 98% |
| **運用状況** | 運用中 |

## ペイロード能力

| 軌道 | ペイロード質量 |
|-----|-------------|
| **LEO（200km）** | 8,600kg |
| **GTO** | 2,600kg |

## 推進システム

### コアステージ第1段

- **エンジン**: YF-21C（UDMH/N₂O₄）× 4基（クラスター）
- **推進剤**: UDMH/N₂O₄（貯蔵性）
- **海面推力**: 2,962kN（合計）
- **燃焼時間**: 約140秒

### コアステージ第2段

- **エンジン**: YF-24E（UDMH/N₂O₄）× 1基 + YF-23C（バーニア）× 4基
- **推進剤**: UDMH/N₂O₄（貯蔵性）
- **真空推力**: 742kN（主機）+ 47kN（バーニア合計）
- **燃焼時間**: 約300秒

### 第3段（極低温水素上段）

- **エンジン**: YF-75（LOX/LH₂）× 2基
- **推進剤**: 液体酸素/液体水素（極低温）
- **真空推力**: 167kN（合計）
- **燃焼時間**: 約480秒
- **再点火能力**: あり（2回点火でGTO投入）

**YF-75の特徴**:
- **極低温水素**: 液体水素-253°C
- **高比推力**: ~442秒（真空）
- **中国初**: 極低温水素上段の実用化

# 技術的特徴

## 1. 長征3号シリーズの基本型

長征3号Aは **長征3号シリーズの基本型** として設計された [@wiki_en_cz3a_2025]：

### 長征3号シリーズ構成

| ロケット | ブースター | GTOペイロード | 初打上げ | 主要用途 |
|---------|----------|-------------|---------|---------|
| **長征3号A（CZ-3A）** | **0基** | 2.6ton | 1994 | **中型GTO、BeiDou** |
| 長征3号B（CZ-3B） | 4基 | 5.5ton | 1996 | 大型GTO、商業 |
| 長征3号C（CZ-3C） | 2基 | 3.7ton | 2008 | 中型GTO |

**CZ-3Aの位置づけ**:
- **基本設計**: 3号シリーズの設計基盤
- **ブースターなし**: 最もシンプルな構成
- **中型市場**: GTO 2-3ton級衛星に最適

### 設計思想

**シンプル化**:
- **3段のみ**: ブースターなしで構造簡素
- **信頼性**: 可動部品最小限
- **コスト**: ブースター製造コスト不要

**拡張性**:
- **CZ-3B**: ブースター×4追加
- **CZ-3C**: ブースター×2追加
- **共通コア**: 第1-3段は全て共通

## 2. 北斗（BeiDou）測位衛星の主力機

長征3号Aは **北斗測位衛星の主要打上げ機** である [@wiki_en_cz3a_2025]：

### 北斗コンステレーション打上げ実績

**BeiDou-1（2000-2003年）**:
- **GEO衛星**: 3機
- **CZ-3A打上げ**: 全機

**BeiDou-2（2007-2012年）**:
- **IGSO衛星**: 5機
- **MEO衛星**: 一部
- **CZ-3A打上げ**: 10機以上

**BeiDou-3（2015-2020年）**:
- **IGSO衛星**: 3機
- **MEO衛星**: 24機の一部
- **CZ-3A打上げ**: 15機以上

**総計**: 30機以上の北斗衛星を打上げ

### 北斗衛星の軌道

**IGSO（傾斜地球同期軌道）**:
- **高度**: 35,786km
- **傾斜角**: 55度
- **周期**: 24時間
- **用途**: アジア太平洋地域カバー強化

**MEO（中高度軌道）**:
- **高度**: 21,500km
- **傾斜角**: 55度
- **周期**: 約13時間
- **用途**: 全球カバー

## 3. 98%の極めて高い成功率

長征3号Aは **40回以上の打上げで98%の成功率** を達成している [@wiki_en_cz3a_2025]：

### 打上げ実績

**初期（1994-2000年）**:
- **打上げ回数**: 10回
- **成功率**: 100%
- **主要ミッション**: 通信衛星、気象衛星

**中期（2000-2010年）**:
- **打上げ回数**: 15回
- **成功率**: 93%（1回失敗）
- **主要ミッション**: 北斗1/2号、通信衛星

**後期（2010-2025年）**:
- **打上げ回数**: 20回以上
- **成功率**: 100%
- **主要ミッション**: 北斗3号、月探査中継衛星

**失敗事例**:
- **2007年9月1日**: 北斗M1打上げ失敗（第3段異常）

**改良対応**:
- **第3段改良**: YF-75エンジンの信頼性向上
- **品質管理**: 製造プロセス強化

### 信頼性の要因

**保守的設計**:
- **実証済み技術**: 長征2号の技術基盤
- **シンプル構造**: ブースターなし、故障モード少ない

**品質管理**:
- **厳格な試験**: 全エンジン地上燃焼試験
- **トレーサビリティ**: 全部品の製造履歴追跡

**運用経験**:
- **30年の実績**: 豊富な運用ノウハウ
- **継続改良**: 毎回のミッションからフィードバック

## 4. 西昌LC-2/LC-3での運用

長征3号Aは **西昌衛星発射センター** を専用射場とする [@wiki_en_cz3a_2025]：

### 西昌の優位性

**低緯度**: 北緯28.2度
- **GTO投入効率**: 酒泉・太原より有利
- **地球自転活用**: 赤道に近いほど効率的

### LC-2 - 米国式分離塔設計

**タワー構成**:
- **固定アンビリカルタワー**: 推進剤供給
- **移動整備塔（MST）**: 高さ96m

**CZ-3A運用**:
- **組立期間**: 約25日間
- **打上げ準備**: 約12日間

## 5. 月探査ミッションの支援

長征3号Aは **月探査中継衛星** の打上げも担当している [@wiki_en_cz3a_2025]：

### 鵲橋（Queqiao）中継衛星

**鵲橋1号**:
- **打上げ**: 2018年5月21日
- **ロケット**: CZ-3B（注：CZ-3Aではない、訂正）
- **軌道**: 地月L2ラグランジュ点
- **用途**: 嫦娥4号月裏側通信中継

**嫦娥5号T1試験機**:
- **打上げ**: 2014年10月24日
- **ロケット**: CZ-3C（注：CZ-3Aではない、訂正）
- **用途**: 月周回帰還試験

# 主要ミッション

## 北斗測位衛星コンステレーション

### BeiDou-2 IGSO衛星

**打上げ実績**（一部）:
| 打上げ日 | 衛星 | 軌道 |
|---------|-----|------|
| 2009-04-15 | 北斗G2 | IGSO |
| 2010-08-01 | 北斗I3 | IGSO |
| 2011-04-10 | 北斗I4 | IGSO |

### BeiDou-3 IGSO衛星

**打上げ実績**（一部）:
| 打上げ日 | 衛星 | 軌道 |
|---------|-----|------|
| 2018-10-15 | 北斗IGSO-1 | IGSO |
| 2018-11-01 | 北斗IGSO-2 | IGSO |
| 2019-04-20 | 北斗IGSO-3 | IGSO |

**完成**: 2020年6月、北斗3号全球測位システム完成

## 風雲気象衛星

**風雲2号（静止軌道気象衛星）**:
- **風雲2号C/D/E/F/G/H**: 1994年〜2018年
- **用途**: 気象観測（アジア太平洋地域）

## 中星通信衛星

**中星（ChinaSat）シリーズ**:
- **中星20号/22号**: 2000年代
- **用途**: 国内通信・放送サービス

# 技術的課題

## 有毒推進剤の環境問題

長征3号Aは **1段・2段で有毒ヒドラジン系推進剤（UDMH/N₂O₄）** を使用：

**環境問題**:
- **第1段・第2段落下**: 貴州省・広西チワン族自治区
- **土壌汚染**: UDMH/N₂O₄による汚染リスク
- **住民避難**: 落下予想地域の事前避難措置

## 後継機への移行

**課題**:
- **環境規制**: 有毒推進剤による汚染問題
- **技術的老朽化**: 1994年設計、30年超の技術

**後継機候補**:

### 長征7A（CZ-7A）
- **推進剤**: LOX/Kerosene + LOX/LH₂（全段クリーン）
- **ペイロード**: GTO 7ton（CZ-3Aの2.7倍）
- **射場**: 文昌（海上輸送）

**移行シナリオ**:
1. **短期（〜2030年）**: CZ-3A継続運用（北斗・気象衛星）
2. **中期（2030年代）**: CZ-7Aへの段階的移行
3. **長期（2040年代）**: CZ-3A退役

## 競合ロケットとの比較

### 中国国内

| ロケット | GTO | 推進剤 | 初打上げ | 成功率 |
|---------|-----|--------|---------|--------|
| **CZ-3A** | 2.6ton | UDMH/N₂O₄ + LOX/LH₂ | 1994 | 98% |
| **CZ-3B** | 5.5ton | UDMH/N₂O₄ + LOX/LH₂ | 1996 | 95% |
| **CZ-3C** | 3.7ton | UDMH/N₂O₄ + LOX/LH₂ | 2008 | 100% |
| **CZ-7A** | 7.0ton | LOX/Kerosene + LOX/LH₂ | 2020 | 80% |

**CZ-3Aの位置づけ**:
- **中型GTO**: 2-3ton級衛星に最適
- **高信頼性**: 98%成功率（3号シリーズで最高）
- **北斗専用機**: 北斗衛星の主力打上げ機

### 国際比較

| ロケット | 国 | GTO | 推進剤 | 成功率 |
|---------|---|-----|--------|--------|
| **CZ-3A** | 中国 | 2.6ton | UDMH/N₂O₄ + LOX/LH₂ | 98% |
| **H-IIA 202** | 日本 | 6.0ton | LOX/LH₂ + Solid | 98% |
| **Soyuz-2.1b** | ロシア | 2.8ton | LOX/Kerosene | 98% |
| **Falcon 9** | 米国 | 8.3ton | LOX/Kerosene | 99% |

# 将来展望

## 継続運用と段階的退役

**予想シナリオ**:

### 短期（〜2030年）
- **継続運用**: 北斗補充衛星、気象衛星
- **年間打上げ**: 2-3回

### 中期（2030年代）
- **運用減少**: CZ-7Aへの段階的移行
- **専用ミッション**: 北斗IGSO衛星等の特定ミッション

### 長期（2040年代）
- **退役**: 新世代機に完全移行
- **歴史的評価**: 50年近い運用実績

## 北斗測位システムの維持・更新

**北斗4号（計画中）**:
- **時期**: 2030年代
- **衛星数**: 次世代測位衛星
- **打上げ機**: CZ-7A（クリーン推進剤）

## 技術継承

**CZ-3Aの技術遺産**:
- **3段式設計**: 長征シリーズ全体に継承
- **極低温水素上段**: YF-75系エンジンの基盤
- **高信頼性**: 品質管理手法の蓄積

# 比較: 世界の中型GTOロケット

| ロケット | GTO | 推進剤 | 初打上げ | 打上げ回数 | 成功率 | 状況 |
|---------|-----|--------|---------|-----------|--------|------|
| **CZ-3A** | 2.6ton | UDMH/N₂O₄ + LOX/LH₂ | 1994 | 40回+ | 98% | 運用中 |
| **H-IIA 202** | 6.0ton | LOX/LH₂ + Solid | 2001 | 40回+ | 98% | 運用中 |
| **Soyuz-2.1b** | 2.8ton | LOX/Kerosene | 2006 | 100回+ | 98% | 運用中 |
| **Atlas V 401** | 8.9ton | LOX/Kerosene | 2002 | 50回+ | 100% | 運用中 |

# 参照文献

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**ファイルパス**: `C:\Users\xprin\github\tech-research-portfolio\projects\rockets_facilities\docs\rockets\china\CZ-3A.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-3A.yaml`

**関連発射施設**: [西昌衛星発射センター](../../rockets-facilities/china/xichang.qmd)

**関連ロケット**: [長征3B](CZ-3B.qmd) | [長征3C](CZ-3C.qmd) | [長征7A](CZ-7A.qmd)
