The JetZero Z-5 concept for a large-scale advanced tanker-transport demonstrator. JetZero
太平洋における紛争の恐怖は、航空機動軍団に、無人機を含む将来の機材整備を再考させている
米空軍の次世代空輸能力計画が具体化し始めており、航空機動軍団（AMC）は、単一の解決策ではなく、複数機種の整備が望ましいと述べている。これによって、空軍は近代化されたとはいえ冷戦時代のC-5ギャラクシーや、より新しいとはいえ生産中止となったC-17グローブマスターIII、そして他の輸送タイプも含めた空輸機をどう交代させるつもりなのか、との疑問への答えに一歩近づくかもしれない。
AMC司令官の考え
AMCのボス、マイク・ミニハン大将Gen. Mike Minihanは、最近のエイビエーション・ウィーク誌にこう語った。将来の空輸部隊のビジョンは、C-5とC-17、生産継続中のC-130ハーキュリーズを単純に置き換える機体に焦点を当てるものではない。より小型の航空機の使も含め、より広範な空輸の要件を満たすことにある。
ミニハン大将はまた、AMCで現在運用中の固定翼乗員輸送機をはるかに超える将来のソリューションを検討していると述べた。有人輸送機と無人輸送機の両方が検討されているが、垂直離着陸が可能な航空機、エクラノプランのようなデザイン、飛行船など、急進的なソリューションも検討されている。
無人輸送機のアイデアは、最近になってより大きな影響力を持つようになってきた。昨年3月、太平洋空軍のケネス・S・ウィルスバック司令官は、C-130より小型で、第二次世界大戦時のC-47スカイトレインに近いサイズの無乗員輸送機が、太平洋戦域で重要な役割を果たす可能性を示唆していた。
「C-47は......何千機、何万機もあって、太平洋のあちこちにいた。C-47は速くはなかったが、たくさんの貨物を運ぶことができ、大量の機材で、太平洋の兵站問題に取り組んだ。120ノットか150ノットで到着した。ACEでも同じことができるかもしれない。500ノットで走る必要はない」しかし、ロジスティクスの努力は、「配備を予定しているさまざまな場所に、小さな機材や断片を運ぶことができるようにするために、多くの機材を消耗する」ことはないだろう。
より一般的には、太平洋戦域での不測の事態に対処する能力は、先週の金曜日に終了した2週間のモビリティ・ガーディアン演習を含め、AMCが現在集中している内容である。特に試されたのは、タンカー・ミッションの長期化であり、これらの航空機は燃料だけでなくデータも配布する「前方ノード」の役割を果たす。
無人機も投入する
ミニハン大将がエイビエーション・ウィークに語ったもう一つの重要な問題は、「脅威の高い環境で貨物配送ができるか」ということである。
大将は続けた：「有人でなければならないのか？無人でもいいのか？積載量は1万ポンドか5000ポンドか？垂直離着陸は可能か？飛行船や低高度飛行船でも可能か？アプローチするかについて多くのチャンスがある」。
既存のAMC輸送機の積載量に関しては、C-130Jが42,000ポンド、C-17Aが170,900ポンド、C-5Mが281,001ポンドを空輸できる。このことは、C-47に関するミニハンのコメントと同様に、脅威の高い環境で限定的な空輸任務に適した輸送機は、C-130Jより小型になることを示唆している。多くの場合、他の航空機を着陸させたり、武器や通信システムを作動させないようにする部品が1つあれば十分だ。小型機を使うことは、たとえ無人機であっても、オンデマンドのロジスティクス要件を満たすため理にかなっている。
偶然にも、中国がそのような無人航空機「スコーピオンD」を開発した。スコーピオンDは短距離離着陸が可能で、航続距離は数千マイルに及ぶ。
海軍でさえ過去に、兵站関連の問題の結果、艦船が部分的に任務遂行可能あるいは不可能な状態になる問題が発生した場合、90％の確率で50ポンド以下の部品の納入で解決できると述べている。
無人機の選択肢も興味深い。AMCはすでに一部タンカーで、不測の事態に使用するためパイロット1名運用を模索している。太平洋で紛争が続けば、空輸機を含め、そのような運用が必要になることは間違いない。たとえ小規模な貨物輸送でも、無人化でこの問題の一部は解決する。
特に空軍は現在、次世代空中給油システム（NGAS）を優先している。これは2030年代から新型空中給油機を導入するもので、生産中のKC-46に続き、最終的にはベテランのKC-135ストラトタンカーを置き換える。
新たな空輸能力を実用化するプログラムは初期段階にあり、次世代空輸（NGAL）という名称で追求されるのか、あるいは次世代空輸システム（Next-Generation Airlift System）という名称で再構成され、さまざまなプラットフォームや能力のファミリーを含むという事実をよりよく表現できるようになるのかは不明だ。空軍は、将来のロングレンジ・ストライク（LRS）と次世代航空優勢（NGAD）の両ポートフォリオにシステム・ファミリー方式を採用している。
ミニハン大将は、次世代空輸または次世代空輸システムは、B-21レイダー・ステルス爆撃機や、空軍の第6世代制空権構想である次世代航空優勢（Next Generation Air Dominance）の技術を利用するだろうと述べ、このことを示唆した。
新しい研究が始まっている
一方で、空軍は代替案分析を行っている。
その有利な点は、すでに空軍と産業界がさまざまな空輸コンセプトと技術を研究していることで、うちいくつかは、将来の空中輸送の要件を満たすための利用を視野に入れてAMCが検討しているとミニハン大将が確認した。
ミニハン大将が挙げたプログラムには、国防総省の国防革新ユニット（DIU）が実施している混合翼体（BWB）実証機や、国防高等研究計画局（DARPA）の速度・滑走路独立技術（SPRINT）実証機、リバティーリフター実証機がある。このうちSPRINTは、400ノット以上で巡航可能な空中プラットフォームに焦点を当て、滑走路のない過酷な地域にホバリングで出入りする。一方、リバティ・リフターは、DARPAによれば「表面効果で効率的に動作する、手頃な価格で革新的かつ画期的な水上機の設計、製造、浮揚、飛行を目指す」ものだ。
興味深いことに、DIUは昨年、「ボーイング767型機やエアバスA330型機含む民間機や軍用機より最低30％高い空力効率を実現する」先進的BWB機の「デジタル設計コンセプト」を提供できる可能性がある企業を求め、情報提供要請を出している。その際の発表では、2026年までに飛行実証機を準備する可能性も述べられている。
さらに今月初め、DIUは、将来の米空軍タンカーおよびエアリフターとしての可能性を評価するため、実物大のBWBマルチロール・デモンストレーターの入札を2社検討中だと確認した。1社は、ノースロップ・グラマンと共同でまったく新しいBWBコンセプトを開発中のカリフォーニアの新興企業ジェットゼロだ。
大規模な先進タンカー輸送デモンストレーターのジェットゼロZ-5コンセプト。ジェットゼロJetZeroだ。
AMC司令官はまた、司令部が空軍研究本部と、未公表の各種設計を協議していると述べた。
BWBは近年、特に貨物機で関心が高まっている。例えば今年初め、ボーイングは混合翼胴設計のステルス戦術貨物機のコンセプトを発表した。
BWBのデザインは全翼機のような平面形状を取り入れ、しばしば非常にステルス性の高いデザインの一般的な外観を想起させるが、必ずしも低視認性ではない。それでも、この設計コンセプトはこうした特質を備えており、ある程度の低観測性の統合を容易にしている。
今年初めに発表されたボーイングのBWBコンセプトは、少なくとも縁にシボ加工が施された胴体やくちばしのような機首、2基の完全内蔵型ジェットエンジンなど、ステルス設計の特徴を備えている。また、尾翼が広がっているのも特徴で、赤外線とレーダーシグネチャーの両方に役立つ上面排気など、低視認性の利点があるのは間違いない。とはいえ、これらはあくまで想定である。
ステルス技術の議論にとどまらず、BWB設計はAMCの関心を引くはずの利点を提供する。内部容積と揚力の拡大もプラスだ。
BWB設計より急進的なのは、今週の『ウォールストリート・ジャーナル』が言及した「数分以内に世界のどこにでも貨物を飛ばす宇宙ロケット」提案だ。これが次世代空輸に関する考え方にどの程度組み込まれているかは不明だが、このアイデアが国防総省で関心を呼んだことは間違いない。The War Zoneも以前、このアイデアを取り上げたことがある。
輸送機、給油機にも生存性が求められる
将来の空輸プログラムが扱う可能性のある能力やプラットフォームについては、未知の部分が多いが、少なくとも現段階では、レガシー空輸プラットフォームに比べはるかに高い生存性が求められている。
フランク・ケンドール空軍長官は、生存性の高い空輸機と空中給油タンカーの必要性をくりかえし強調している。
特に将来の輸送機に関しては、昨年9月に空軍長官は次のように説明している：「将来のモビリティ・コンセプトは、従来機とは大きく異なるかもしれない。長距離空対空ミサイルの脅威に耐える能力が必要だ。争いのある環境に機動資産を持ち込まねばならない」。
このような考え方は、戦闘機や爆撃機の開発だけでなく、タンカーや輸送機など将来の支援資産の開発でも重要になってきている。これらの航空機は、地上配備の長距離防空ミサイルだけでなく、着実に射程距離と能力を伸ばしてきた空中発射ミサイルからも危険にさらされるようになるだろう。
将来の空輸部隊で要求される生存性の正確なレベルは明らかではないが、ミニハン大将は将来のタンカーについて興味深い生存性の概念を示している。
AMCチーフによれば、タンカーでの生存性の第一層は、平時における航空機への給油、例えば米国内での日常業務、あるいは演習中など、非常にやさしい環境での作戦をカバーすることだ。こうした任務には、従来型のKC-135やKC-46が適している。
第2層は、太平洋戦域での戦闘作戦の端緒で運用されるタンカーだ。この場合、空中給油機には、より高度な生存性だけでなく、彼らを保護するために待機している戦闘資産と通信する強化型の状況認識と接続性が必要となる。
このレベルでの生存性は、レガシー・タイプのアップグレードで達成できる。例えば、タンカーを護衛し、空対空ミサイルを発射できる忠実なウィングマンタイプのドローンや、KC-135を他のプラットフォームの通信ノードとして機能させるポッド搭載型リアルタイム・インフォメーション・イン・ザ・コックピット（RTIC）構想のような技術も含まれるかもしれない。これは現在、C-130やC-17など輸送機にも採用されている。レーザー・ベースの防御と電子戦ポッドも、戦闘のすぐ近くにいるこれらの鈍重な航空機を防御するのに役立つだろう。
タンカーの生存性の第3層は、戦闘機と同じハイエンド戦闘環境で、あるいはそれに非常に近い場所で活動できるサバイバビリティの高い給油資産を求めている。そのためには、低視認性やステルス技術を含む、よりエキゾチックなソリューションが必要となる。
ミニハン大将は海軍のMQ-25スティングレイ空母搭載給油ドローンの例を挙げ、燃料を供給するだけでなく、それを受け取ることができれば、そのような任務を果たすことができるプラットフォームとなると述べた。
将来の空輸艦隊が同様に階層化され、別々のプラットフォームが運用要件に基づいてそれぞれのレベルでの生存性を取り入れることは考えられないことではない。確かに空軍は、将来の空輸プラットフォームのいくつかは、現在のC-130やC-17のような航空機では危険すぎるような環境に貨物や兵員を輸送できるよう期待されていることを念頭に置いている。
前述のBWB輸送機の低視認性研究と同様に、ボーイング社は以前、空軍向けの「次世代戦術機動機」のコンセプト開発に重点を置いたステルス性の高いスピード・アジャイル・プログラムも運営していた。スピード・アジャイルは10年以上前に構想されたもので、完全なBWB設計ではないが、このようなコンセプトは、将来の空輸オプションに関する現在の考え方と明らかに関連がある。
将来の空輸機に求められるもうひとつの大きな要件は、前述の接続性の向上だ。これにより、これらのプラットフォームは、よりよく生き残るため必要な状況認識を得るとともに、戦闘機や指揮統制資産を含む他のプラットフォームとシームレスなリアルタイム通信を確保する。前述のRTICイニシアチブのほか、空軍は輸送機やタンカー向けのネットワーク・ツールも模索している。これには、シエラネバダのエアリフト・タンカー・オープン・ミッション・システム（Airlift and Tanker Open Missions System）が含まれる。
タンカー・インテリジェント・ゲートウェイ（TIG）システムもKC-135でテスト中で、E-11A戦場空中通信ノード（BACN）と同様の機能を提供する。また、複数のデータリンク波形のフュージョンと再ブロードキャストを提供し、データリンク・アーキテクチャが異なるプラットフォーム間でデータ送受信が可能となる。戦場に「アクティブ・ネット」を構築し、低空飛行するプラットフォームとの接続性を維持することができる。
最終的には、TIGは現在、空中早期警戒管制機（AEW&C）の役割の一部を担うと想定されている。このことは、将来の輸送機がコマンド・アンド・コントロール機能を持つ可能性を示唆しており、将来的にAEW&C能力を、宇宙を含む分散システムのより弾力的なネットワークで処理したい空軍の願望に広く合致する。
将来の空輸機は、最先端の測位・航法・タイミング（PNT）や人工知能の分野での開発も利用するだろう。たとえば、空軍研究本部とマサチューセッツ工科大学のリンカーン研究所が開発したマグナビ・システムは、地球の磁場から航行の手がかりを得るもので、AIを使う。敵軍がGPS信号を無効化するか、少なくともダウングレードすることが予想される紛争環境では、マグナビのようなシステムで、輸送機は確実に目的地に到着できるようになる。
性能面では、空軍の将来の輸送機の少なくとも一部は、現在の空輸機に比べはるかに広い範囲、ペイロードで運用する必要がある可能性が高いと思われる。
米軍が太平洋地域の広い範囲で中国軍と大規模戦闘を行う可能性があるため、そのようなシナリオに関与する航空機すべてに対して、航続距離の延長が最も重要になる。この問題は、太平洋におけるアメリカ軍の基地の選択肢が限られていることと、利用可能な空軍基地が敵のスタンドオフ攻撃の前に非常に脆弱となる事実で、さらに悪化している。
現時点では、AMCがいつ新型空輸機を導入し始めるのか、どのような斬新な技術を具現化するのか、はっきりしない。今年初めに発表されたボーイングのBWBコンセプトについて、同社はこのタイプの機材を「軍事輸送に焦点を当てた亜音速輸送機として、今後10年から15年で開発できる」と述べた。これにもお金がかかる。空輸資産の新ファミリー全体を構築するための資金がどこから来るのかは、明らかにされていない。
はっきりしているのは、C-5やC-17、そして潜在的に他のタイプに代わる次世代の空輸資産は、生存性が高くなければならず、太平洋戦域での中国との衝突の可能性のため多様な要求に応える必要があるという認識が高まっているということだ。■
New Airlifters Of All Sizes May Be Needed For Future China Fight
BYTHOMAS NEWDICK|PUBLISHED JUL 24, 2023 5:56 PM EDT
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