창정 3B
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1. 개요
창정 3B는 중국의 액체 로켓 발사체로, 1986년 국제 정지 궤도 통신 위성 시장의 요구를 충족시키기 위해 개발되었다. 1996년 첫 발사에서 실패하여 인근 마을에 피해를 입혔으나, 이후 창정 3B 및 3B/E 로켓은 여러 차례 성공적인 발사를 수행했다. 특히 2013년에는 중국의 첫 달 착륙선 창어 3호를 발사했으며, 2019년에는 창어 4호를 달 뒷면에 착륙시키는 데 성공했다. 2020년에는 팔라파-N1 위성 발사에 실패하여 첫 번째 완전한 실패를 기록했다.
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| 창정 3B | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 기능 | 발사체 |
| 제조사 | 중국운재화전기술연구원 (CALT) |
| 원산지 | 중국 |
| 발사 비용 | 미화 5천만 ~ 7천만 달러 |
| 제원 | |
| 높이 | 3B: 54.8 m 3B/E: 56.3 m |
| 직경 | 3.35 m |
| 질량 | 3B: 425,800 kg 3B/E: 458,970 kg |
| 단수 | 3 / 4 |
| 페이로드 능력 | |
| 저궤도 | 11,500 kg |
| 태양 동기 궤도 | 7,100 kg |
| 정지궤도 전이 궤도 | 3B: 5,100 kg 3B/E: 5,500 kg |
| 정지 궤도 | 2,000 kg |
| 태양 중심 궤도 | 3,300 kg |
| 기타 정보 | |
| 계열 | 창정 |
| 파생형 | 창정 3C |
| 비교 대상 | 아틀라스 V 델타 IV 팰컨 9 (재사용 가능) GSLV Mk III H-IIA 제니트-3F |
| 상태 | 3B: 퇴역 (2025년 톈원 2호 발사 기회 있음) 3B/E: 현역 |
| 발사 장소 | 시창 LC-2, LC-3 |
| 발사 횟수 | 총 101회 3B: 12회 3B/E: 89회 |
| 성공 횟수 | 총 97회 3B: 10회 3B/E: 87회 |
| 실패 횟수 | 총 2회 3B: 1회 (인텔샛 708) 3B/E: 1회 (팔라파-N1) |
| 부분적 실패 횟수 | 총 2회 3B: 1회 (ChinaSat 9A) 3B/E: 1회 (팔라파-D) |
| 최초 발사 | 3B: 1996년 2월 14일 (인텔샛 708) 3B/E: 2007년 5월 13일 (니곰샛-1) |
| 마지막 발사 | 3B: 2012년 9월 18일 (Compass M5, M6) 3B/E: 2024년 12월 20일 (통신 기술 실험-12) |
| 탑재체 | 창어 3호, 창어 4호, 베이더우, 차이나샛 |
| 단별 정보 | |
| 부스터 (3B) | 기수: 4 길이: 15.33 m 직경: 2.25 m 추진제 질량: 37,700 kg 엔진: 1 × YF-25 추력: 740.4 kN 비추력: 2556.2 m/s 연소 시간: 127 초 연료: N₂O₄ / UDMH |
| 부스터 (3B/E) | 기수: 4 길이: 16.1 m 직경: 2.25 m 추진제 질량: 41,100 kg 엔진: 1 × YF-25 추력: 740.4 kN 비추력: 2556.2 m/s 연소 시간: 140 초 연료: N₂O₄ / UDMH |
| 1단 (3B) | 길이: 23.27 m 직경: 3.35 m 추진제 질량: 171,800 kg 엔진: 4 × YF-21C 추력: 2961.6 kN 비추력: 2556.5 m/s 연소 시간: 145 초 연료: N₂O₄ / UDMH |
| 1단 (3B/E) | 길이: 24.76 m 직경: 3.35 m 추진제 질량: 186,200 kg 엔진: 4 × YF-21C 추력: 2961.6 kN 비추력: 2556.5 m/s 연소 시간: 158 초 연료: N₂O₄ / UDMH |
| 2단 | 길이: 12.92 m 직경: 3.35 m 추진제 질량: 49,400 kg 엔진: 1 × YF-24E YF-22E (주 엔진) YF-23F (버니어 엔진) 추력: 742 kN (주 엔진) 47.1 kN (버니어 엔진) 비추력: 2922.57 m/s (주 엔진) 2910.5 m/s (버니어 엔진) 연소 시간: 185 초 연료: N₂O₄ / UDMH |
| 3단 | 길이: 12.38 m 직경: 3.0 m 추진제 질량: 18,200 kg 엔진: 2 × YF-75 추력: 167.17 kN 비추력: 4295 m/s 연소 시간: 478 초 연료: LH₂ / LOX |
| 4단 (선택 사항) | 이름: YZ-1 엔진: 1 × YF-50D 추력: 6.5 kN 비추력: 315.5 연료: N₂O₄ / UDMH |
2. 역사
1996년 2월 14일, 인텔샛 708을 탑재한 창정 3B의 첫 비행에서 유도 장치 고장으로 로켓이 인근 마을에 추락했다. 최소 6명이 사망[8]했고, 외부 추정에 따르면 200명에서 500명이 사망했을 수도 있다고 한다.[9] 그러나 보고서 저자는[9] 발사 전 추락 현장이 대피했다는 증거를 들어 대규모 사상자는 없었을 것이라고 밝혔다.[10]
1997년, 필리핀의 아길라 2호 위성은 창정 3B 로켓의 궤도 진입 정확도가 낮아 자체 연료를 사용해야 했다.[11] 2009년에는 창정 3B의 3단 문제로 인도네시아의 팔라파-D 위성이 예정 궤도에 진입하지 못했지만,[12] 자체 기동으로 계획 궤도에 진입했다.
2013년 12월, 창정 3B/E는 중국 최초의 달 착륙선이자 달 탐사차 옥토끼를 탑재한 창어 3호를 월 전이 궤도로 성공적으로 발사했다.
2018년에는 인공위성 2기를 한 번에 발사하는 데 성공했다.[41] 2018년 12월 7일, 창어 4호를 탑재한 창정 3B 로켓이 시창 위성발사센터에서 발사되어 2019년 1월 3일 남극 에이트켄 분지의 본 카르만 크레이터에 착륙, 세계 최초로 달 뒷면 착륙에 성공했다.
2020년 4월, 창정 3B/E는 팔라파-N1 통신 위성 임무 중 3단계 실패로 첫 완전 실패를 기록했다.[13]
창정 3B 계열 로켓은 2023년 8월까지 91기 중 87번 발사에 성공했다.
2. 1. 개발 배경
1986년, 국제 정지 궤도(GEO) 통신 위성 시장의 요구를 충족시키기 위해 창정 3B의 개발이 시작되었다.1996년 2월 14일, 인텔샛 708 위성을 탑재한 첫 비행에서 발사 2초 만에 유도 장치 고장으로 로켓이 인근 마을에 추락했다. 이 사고로 최소 6명이 사망했고,[8] 외부 추정에 따르면 200명에서 500명 사이가 사망했을 수 있다고 한다.[9] 그러나 보고서의 저자는[9] 발사 전에 추락 현장이 대피했다는 증거를 들어 대규모 사상자 발생 가능성은 낮다고 পরবর্তীতে 밝혔다.[10]
1997년, 아길라 2 위성은 창정 3B 발사체의 주입 정확도가 낮아 자체 추진제를 사용하여 궤도를 수정해야 했다.[11] 2009년에는 3단계 문제로 팔라파-D 위성이 계획보다 낮은 궤도에 도달하는 부분적 실패가 발생했다.[12] 하지만 위성은 자체적으로 계획된 궤도에 진입할 수 있었다.
2013년 12월, 창정 3B/E는 중국 최초의 달 착륙선이자 로버인 창어 3호를 달 전이 궤도로 성공적으로 발사했다.
2. 2. 초기 발사 실패
1986년, 국제 정지 궤도(GEO) 통신 위성 시장의 요구를 충족시키기 위해 창정 3B 개발이 시작되었다. 1996년 2월 14일, 인텔샛 708 위성을 탑재한 첫 비행에서 로켓은 발사 2초 만에 유도 장치 고장을 일으켰다.[8] 이로 인해 로켓은 인근 마을에 추락하여 최소 6명이 사망했다.[8] 외부 추정에 따르면 200명에서 500명 사이의 사람이 사망했을 수 있다는 주장도 제기되었으나,[9] 보고서 저자는 발사 전에 추락 현장이 대피했다는 증거를 들어 대규모 사상자 가능성을 배제했다.[10]사고 원인은 발사 시 발사체 유도 플랫폼의 단락으로 밝혀졌다.[22]
2. 3. 부분 실패 및 개선
1997년, 아길라 2 위성은 창정 3B 발사체의 주입 정확도가 낮아 자체 추진제를 사용하여 올바른 궤도에 도달해야 했다.[11] 2009년에는 창정 3B의 3단계 이상으로 팔라파-D 위성이 계획보다 낮은 궤도에 도달했으나,[12] 자체 엔진으로 계획된 궤도로 기동할 수 있었다.2009년 8월 31일, 팔라파-D 발사 중 3단 엔진의 성능 저하로 위성이 계획보다 낮은 궤도에 진입했다. 위성은 자체 엔진을 사용하여 성능 부족분을 보충하고 정지 궤도에 도달했지만, 수명이 원래 예상했던 15~16년보다 단축된 10.5년으로 줄었다. 조사 결과, 실패 원인은 엔진 가스 발생기 소손이었으며, "소손의 가장 유력한 원인은 엔진의 액체 수소 분사기에 이물질 또는 습기로 인한 결빙"으로 밝혀졌다.[25]
2017년 6월 19일, 창정 3B/E 로켓이 중국샛 9A를 궤도에 올리는 데 부분적인 실패를 겪었다. 관계자들은 발사 후 최소 4시간 동안 임무 상태에 대한 세부 정보를 공개하지 않았다.[26] 2주 후인 2017년 7월 7일, 관계자들은 임무에 이상이 있었음을 확인했으며, 스페이스 데일리는 "3단계 활공 단계에서 자세 제어 엔진의 일부인 운반 로켓의 롤링 제어 추력기에서 이상이 발견되었다"고 보도했다. 로켓 3단계 실패로 탑재체는 의도한 궤도보다 낮은 궤도에 남겨졌으며, 탑재체는 자체 동력으로 의도한 궤도에 도달하기 위해 2주를 보내야 했다.[27]
2. 4. 지속적인 성공
1997년 필리핀의 아길라 2호 위성은 창정 3B 로켓의 궤도 진입 정확도가 낮아 자체 추진제를 사용하여 궤도를 수정해야 했다.[11] 2009년에는 창정 3B의 3단계 문제로 발사가 부분적으로 실패하여 팔라파-D 위성이 계획보다 낮은 궤도에 도달했으나, 자체적으로 계획된 궤도에 진입할 수 있었다.[12] 창정 3B와 그 변형 로켓들은 2017년 6월 19일부터 2020년 3월 9일까지 총 26번의 연속적인 성공적인 발사를 수행했으며, 현재까지 활발히 사용되고 있다.2. 5. 최근의 실패
1997년, 아길라 2 위성은 창정 3B 발사체의 주입 정확도가 낮아 자체 추진제를 사용하여 올바른 궤도에 도달해야 했다.[11] 2009년에는 창정 3B의 3단계 이상으로 팔라파-D 위성이 계획보다 낮은 궤도에 도달하는 부분적인 발사 실패가 있었다.[12] 하지만, 위성은 자체적으로 계획된 궤도로 기동할 수 있었다.2020년 4월 9일, 시창 위성 발사 센터에서 팔라파-N1 (누산타라 2)를 탑재한 창정 3B 발사체가 UTC 기준 11시 46분에 발사되었으나 실패했다. 이 위성은 질량이 5,500 kg이며, 동경 113.0°에서 정지 궤도에 진입하여 팔라파-D 위성을 대체할 예정이었다. 그러나 2개의 YF-75 3단 엔진 중 하나가 점화에 실패하여 팔라파-N1 (누산타라 2) 위성은 궤도에 진입하지 못했다.[28] 3단과 위성의 잔해는 대기권으로 재진입했으며, 괌 상공에서 불타는 잔해가 목격되었다. 창정 3B의 실패로 중국은 한 달도 안 되어 두 번의 임무 실패를 겪었다. 창정 7A 로켓은 2020년 3월 16일 하이난 섬의 원창 우주 발사 기지에서 발사되었으나 위성을 궤도에 올리는 데 실패했다.[29] 한 달도 안 되어 발생한 두 번의 중국 발사 실패는 품질 관리가 만족스러운 수준이 될 때까지 추가적인 중국 발사가 지연될 가능성을 높였다.[30]
3. 설계 및 파생형
창정 3B는 창정 3A를 기반으로 1단에 4개의 액체 부스터를 장착한 로켓이다. 저궤도(LEO) 화물 수송 능력은 11200kg이고, 정지 천이 궤도(GTO) 수송 능력은 5100kg이다.
창정 3B/E는 창정 3B의 개량형으로, 1단과 부스터가 확대되어 GTO 탑재 능력이 5500kg으로 증가했다.[14]
창정 3C호는 창정 3B호와 창정 3A호 사이의 탑재 능력 격차를 줄이기 위해 개발된 로켓으로, 부스터가 2개로 줄어들어 GTO 탑재 능력이 3800kg로 감소했다.[1]
3. 1. 창정 3B
2018년 12월 7일, 무게 1.32톤의 창어 4호를 탑재한 창정 3B 로켓이 시창 위성발사센터에서 발사되었다. 2019년 1월 3일 오전 11시 26분(한국 시간), 남극 에이트켄 분지의 본 카르만 크레이터에 착륙하여 세계 최초로 달 뒷면에 착륙을 성공하였다.창정 3B는 한국의 누리호와 비슷하다. 창정 3B는 창정 3A를 바탕으로 1단에 4개의 액체 로켓 부스터를 장착한 로켓으로, 저궤도 (LEO) 화물 수송 능력은 11200kg이고, 정지 천이 궤도 (GTO) 수송 능력은 5100kg이다.
- 창정 3A, 중국중국어, 1단 4 x 추력 80톤, 2단 추력 80톤, 3단 추력 7톤
- 창정 3B, 중국중국어, 부스터 4 x 추력 80톤, 1단 4 x 추력 80톤, 2단 추력 80톤, 3단 추력 7톤
- 누리호, 대한민국한국어, 1단 4 x 추력 75톤, 2단 추력 75톤, 3단 추력 7톤
3. 2. 창정 3B/E (Long March 3B/E)
창정 3B/E는 창정 3B의 개량형으로, 3B/G2라고도 불린다. 1단과 부스터가 확대되어 정지 천이 궤도(GTO) 탑재 능력이 5500kg으로 증가했다.[14] 2007년 5월 13일 첫 비행에서 나이지리아의 첫 번째 아프리카 정지 궤도 통신 위성인 NigComSat-1을 성공적으로 발사했다. 2013년에는 중국 최초의 달 착륙선 창어 3호와 달 탐사 로버 위투를 성공적으로 발사했다.2015년부터 창정 3B와 3C는 선택적으로 YZ-1 상단을 장착할 수 있으며, 이를 이용하여 이중 발사 또는 베이더우 항법 위성을 중간 지구 궤도(MEO)로 운반하는 데 사용되었다.
3. 3. 창정 3C (Long March 3C)
창정 3C호는 창정 3B호의 개량형으로, 창정 3B호와 창정 3A호 사이의 탑재 능력 격차를 줄이기 위해 1990년대 중반에 개발되었다. 창정 3B호와 거의 동일하지만, 부스터가 4개 대신 2개로 줄어 지구 정지 전이 궤도(GTO) 탑재 능력이 3800kg로 감소했다. 2008년 4월 25일에 첫 발사했다.[1]4. 대한민국과의 관계
창정 3B는 한국의 누리호와 비슷하다. 창정 3B는 누리호와 거의 비슷한 제원인데, 1단 추력 80톤 엔진을 외부에 4개 더 달아서 부스터로 사용한다.[1]
| 구분 | 창정 3A[1] | 창정 3B[1] | 누리호[1] |
|---|---|---|---|
| 국가 | |||
| 1단 | 4 x 추력 80톤 | 4 x 추력 80톤 | 4 x 추력 75톤 |
| 2단 | 추력 80톤 | 추력 80톤 | 추력 75톤 |
| 3단 | 추력 7톤 | 추력 7톤 | 추력 7톤 |
| 부스터 | - | 4 x 추력 80톤 | - |
5. 발사 실패 사례
창정 3B는 개발 및 운용 과정에서 몇 차례 발사 실패를 겪었다. 1996년 첫 발사에서 인텔샛 708 위성을 탑재한 로켓이 유도 장치 고장으로 추락하여 인명 피해가 발생했다.[8] 이 사고로 미국은 위성 기술을 탄약으로 재분류하고 중국에 대한 기술 이전을 엄격하게 제한했다.[23][24]
이후 1997년 아길라 2 위성 발사, 2009년 팔라파-D 위성 발사, 2017년 중국샛 9A 발사에서 부분적인 실패가 발생했다.[11][12][27] 2020년에는 팔라파-N1 위성 발사 실패로 창정 3B/E의 첫 완전 실패 사례가 기록되었다.[13]
5. 1. 인텔샛 708 발사 실패 (1996)
1996년 2월 14일, 인텔샛 708을 발사할 예정이었던 창정 3B의 첫 발사는 발사 직후 로켓이 궤도를 이탈하여 발사 2초 만에 유도 장치 고장을 일으켰고, 발사 23초 후에 시창 시의 시가지에 추락, 폭발했다.[8] 중국 정부는 공식 발표를 통해 6명이 사망하고 57명이 부상당했다고 밝혔다.[21] 그러나 서방 언론에서는 사망자가 200명에서 500명에 달하는 것으로 추정했다.[9] 하지만 보고서의 저자는[9] 이후 대규모 사상자를 배제했는데, 이는 발사 전에 추락 현장이 대피했다는 증거가 있기 때문이다.[10] 사고 원인은 발사 시 로켓 유도 기반 소프트웨어의 단락으로 추정된다.[22]5. 2. 팔라파-D 부분 발사 실패 (2009)
2009년 8월 31일, 팔라파-D 발사 중 창정 3B 3단 엔진의 성능 저하로 위성이 계획보다 낮은 궤도에 진입했다. 위성은 자체 엔진을 사용하여 성능 부족분을 보충하고 정지 궤도에 도달했지만, 원래 예상했던 15~16년보다 수명이 10.5년으로 단축되었다.[25]조사 결과, 엔진의 액체 수소 발생기에 얼음이 막히면서 엔진의 가스 발생기가 녹아 떨어진 것으로 밝혀졌다.[43]
5. 3. 차이나샛-9A 부분 발사 실패 (2017)
2017년 6월 19일, 창정 3B/E 로켓이 중국샛 9A를 궤도에 올리는 과정에서 부분적인 실패가 발생했다. 관계자들은 발사 후 최소 4시간 동안 임무 상태에 대한 세부 정보를 공개하지 않았다.[26] 2주 뒤인 2017년 7월 7일, 관계자들은 임무에 이상이 있었음을 확인했으며, 스페이스 데일리는 "3단계 활공 단계에서 자세 제어 엔진의 일부인 운반 로켓의 롤링 제어 추력기에 이상이 발견되었다"고 보도했다. 로켓 3단계의 실패로 탑재체는 의도한 궤도보다 낮은 궤도에 머물렀으며, 자체 동력을 사용하여 의도한 궤도에 도달하기까지 2주가 소요되었다.[27]5. 4. 팔라파-N1 (누산타라 2) 발사 실패 (2020)
2020년 4월 9일, 인도네시아 통신 위성 팔라파-N1 (누산타라 2) 발사 과정에서 시창 위성 발사 센터에서 UTC 기준 11시 46분에 발사된 창정 3B 발사체가 실패했다. 무게 5500kg의 이 위성은 동경 113.0°에서 정지 궤도에 진입하여 팔라파-D 위성을 대체할 예정이었다. 그러나 2개의 YF-75 3단 엔진 중 하나가 점화에 실패하여 팔라파-N1 (누산타라 2) 위성이 궤도에 진입하지 못했다.[28] 3단과 팔라파-N1 우주선의 잔해는 대기권으로 재진입했으며, 괌 상공에서 불타는 잔해가 목격되었다. 창정 3B의 실패로 중국 로켓은 한 달도 안 되어 두 번의 임무에서 실패했다. 창정 7A 로켓은 2020년 3월 16일 하이난 섬의 원창 우주 발사 기지에서 발사된 후 위성을 궤도에 올리는 데 실패했다.[29] 한 달도 안 되어 두 번의 중국 발사 실패로 인해 품질 관리가 만족스러운 수준이 될 때까지 추가적인 중국 발사가 지연될 가능성이 높다.[30]6. 로켓 잔해 문제
창정 3B 로켓 발사체의 잔해는 중국 발사 기지의 내륙 위치 때문에 인근 마을에 떨어졌다. 부스터를 지구로 더 정확하게 유도하기 위한 그리드 핀은 창정 2C와 4B에서 시험되었지만, 아직 3B에서는 적용되지 않았다.[31]
7. 주요 탑재체
8. 발사 기록
19:01
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10:00
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16:33
08:21
16:41
10:27
20:50
컴퍼스-M4
15:56
19:10
컴퍼스-M6
10:13
16:06
17:30
16:42
12:29
베이더우 M2-S
15:42
23:13
16:16
16:25
16:07
16:46
16:04
16:57
16:22
16:11
15:18
11:04
16:11
11:45
베이더우-3 M2
16:40
23:18
베이더우-3 M8
05:03
베이더우-3 M4
17:56
베이더우-3 M10
16:06
01:48
베이더우-3 M6
23:52
베이더우-3 M12
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04:23
베이더우-3 M16
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