Collins Aerospace capture
コリンズ・エアロスペースが公開したビデオは、有人戦闘機が無人機をどう制御し、連携していくかの姿について興味深い見解を示している
コリンズ・エアロスペースは、米軍が有人戦闘機と協調戦闘機(CCA)の無人戦闘機を投入し、米中両軍がハイエンドの空中戦闘を行う将来像を提示した。
RTX(旧レイセオン)の一部門であるコリンズは、主に同社の自律機能に関する研究(米空軍の CCAプログラム、および米海軍の同様の取り組みを支援する可能性がある)を紹介するため、コンピューターグラフィックスによるビデオを公開した。
ビデオは、米軍が任務のために発進するところから始まる。CCAは、遠隔地の滑走路や空母から離陸する様子が映し出されている。これは、無人機が、有人機の基地以外でも運用可能で、離れた場所から発進できる可能性があることを示している。本誌はこれまで、従来型滑走路への依存度が低い、あるいは完全に独立した無人機が、将来の分散型作戦で極めて有用となると指摘してきた。
CCAが遠隔地の滑走路から離陸する。コリンズ・エアロスペースのキャプチャ
2種類の想定上のCCAが描かれている。1つは、Andurilのフューリー Furyと非常に一般的な類似点を持つもの。もう1つは、Kratos' XQ-58 カルキリーValkyrieと非常に類似している。現在、ジェネラル・アトミックスが開発中のCCAの設計も、上部に取り付けられた吸気口とV尾翼を備えた全体的な構成が概ね類似している。
コリンズ・エアロスペースのビデオに登場する2種類の概念上のCCAを示すスクリーンショット。コリンズ・エアロスペースのキャプチャ
フューリーとジェネラル・アトミックスのCCAは、空軍のCCAプログラムの第1段階の一部として現在開発中だ。空軍および米海兵隊は、XQ-58を飛行させて、自立能力の研究開発および試験評価のほか、その他の研究開発および試験評価を支援している。
航空宇宙軍協会の2024年エア、スペース、サイバー会議で展示された、ジェネラル・アトミックスのCCA(上)とアンドゥリルのフューリー(下)の模型。 一ジェネラル・アトミックス/ジェイミー・ハンター
コリンズのビデオには、2人乗りのF-15E Strike Eagle派生型、F/A-18F Super Hornet、F-35 Joint Strike Fighterが、CCAの有人制御機として登場している。F-15およびF/A-18Fの両機にポッド型赤外線捜索追尾(IRST)システムが搭載されているのが注目される。また、AIM-120 Advanced Medium Range Air-to-Air Missiles(AMRAAM)やAIM-9X Sidewinderミサイルを含む空対空戦闘用装備も搭載されている。
ビデオに登場するF-15は、実在する派生型だ。同機は、現在米空軍でF-15EX イーグルIIにのみ搭載されている外翼下パイロンを装備しているが、その他の重要な機能は備えていない。また、この機体には、アイダホ州マウンテンホーム空軍基地を拠点とするジェット機を示す「MO」の尾翼記号が付けられている。アイダホ州のF-15E ストライクイーグルをEXに置き換える計画は現在のところない。
本誌では、F-15EXのような複座戦術ジェット機が、パイロットが実際の飛行に集中している間、後部座席の搭乗員がドローン操縦を担当できるため、空中のドローン操縦士として適していることを繰り返し強調してきた。
F-15やF/A-18の後部座席の搭乗員は、タブレットのようなタッチスクリーン式インターフェースを使って、無人僚機に指示を出す。F-35のパイロットは、ジェット機の操縦席に設置された広域ディスプレイを介して、同じユーザーインターフェースを使用している様子が描かれている。 ここで示されているユーザーインターフェースでは、複数の無人機を同時に選択し、少なくとも半自律的に、通過、防空戦(DCA)、戦闘空中哨戒(CAP)などのあらかじめ設定されたミッションプロファイルを実行するよう指示することができる。
無人機を制御するためのタブレット型タッチスクリーン・ユーザーインターフェースの描写、およびF-35のワイドエリアコックピットディスプレイを利用したもの。コリンズ・エアロスペース社撮影
ビデオでは、まず無人機にミッションエリアへ移動を指示し、その後DCAモードに切り替えている。 このようにすることで、CCAはセンサーでスキャンを開始し、この時点で、フランカーの派生型や中国のJ-20ステルス戦闘機など、さまざまな脅威が検出される。
コリンズのビデオに登場するJ-20ステルス戦闘機。ここで登場する航空機には架空の国籍表示が付けられているが、現在同機を運用しているのは中国人民解放軍のみだ。コリンズ・エアロスペースのキャプチャ
有人戦闘機にドローンを連結し空中戦を行う場合の利点として最もよく挙げられるのは、無人機が戦闘機全体のセンサーの有効範囲を広げ、必ずしも有人機のリスクを増大させることなく能力を向上させる点だ。例えば、CCAはアクティブセンサーを使用し、収集した情報を、パッシブモードでセンサーを運用している有人戦闘機に転送することで、敵に発見されにくくすることができる。また、有人戦闘機は、無人ウィングマンから転送された標的データに基づいて敵と交戦することも可能です。さらにネットワーク接続を追加すれば、有人・無人チーム全体で収集したデータを他のノードに転送することも可能だ。
コリン氏のビデオにあるテキストナレーションでは、人間と機械のチームが「戦域を協力して捜索し、脅威を検知し、共通の理解を深め、三角測量により目標の軌跡を生成する」方法が強調されている。
また、コリンズのビデオでF-15およびF/A-18Fが装備していると描写されているIRSTシステムの主な利点の1つとして、受動的に機能し、追跡されている事実を相手に気づかれないという点も注目に値する。IRSTは他のセンサーと組み合わせて使用することで、さらなる機能を発揮する。また、高周波電子戦による妨害にも耐性がある。
コリンズのビデオでは、その後、米国の戦闘機と早期警戒機が中国戦闘機数機と交戦し、撃墜する様子が描かれている。興味深いことに、この映像では、無人機がミサイルを発射する前に、承認が与えられる様子は描かれていない。米軍当局は繰り返し強調しているが、少なくとも当面の間は、無人プラットフォームが空中またはその他の場所で致死性兵器を使用する許可を与えるのは、「オン・ザ・ループ」にいる人間オペレーターが常に責任を負う。
AIM-120を発射しようとする概念上のCCA。コリンズ・エアロスペースのキャプチャ
戦闘が終了した後、ビデオには、さまざまなグループのCCAがCAPを維持するか、基地に帰還(RTB)するよう指示されている様子が映し出されている。下図のように、コンピューターで生成された映像のこの時点でのユーザーインターフェースには、戦闘機から無人機を他の航空機に、さらには地上の部隊や艦船、さらには宇宙のノードに制御を移行するオプションがあるようだ。空軍と海軍は、将来の作戦において、CCAの制御をシームレスに交換する方法をすでに研究していることが知られている。このアーキテクチャの一部を拡大し、米軍の他部門や同盟国、パートナーにも適用するとの話もある。
コリンズのビデオで説明されているシナリオは、もちろん概念的なものであり、多くの点が省略されている。このようなハイエンドの空中戦闘任務は、広範囲にわたり発生する可能性が高く、実際の交戦は視程外で行われるだろう。
映像には、敵対的な無人戦闘機(UCAV)やその他の無人機がまったく登場しないが、中国が非常に積極的に開発している。特にステルス性の高い高自律性の飛行機であるUCAVに関しては、少なくとも公の場では、この分野は米国が中国の後塵を拝している状況だ。
ビデオでは、どちらの側も、この種の作戦に関与するであろう、まだ成長過程にある空中発射機材やその他資産を活用している様子は示されていない。米軍当局者は、これまでにも日常的に言及してきたように、中国が成長させている空中早期警戒管制および空中電子戦能力は、両国間の将来の空対空交戦における主要な予想要因である。
コリンズが発表した内容は、将来的なハイエンドの空中戦において、高度な自律性を備えた有人・無人機がどのように連携するのかについて、興味深い見通しを示している。また、この種の連携による空対空戦闘の遂行や、空軍および海軍が現在も模索している、CCAの拠点化および維持に関する運用概念についての疑問も浮き彫りになっている。
空軍は「有事の際には、最大1,000機ものCCAを配備する可能性について検討している」と、空軍戦闘司令部のケネス・ウィルスバック司令官は、今年初めに航空宇宙軍協会ミッチェル航空宇宙研究所が主催した講演で述べた。「崇高な目標だが、それだけの数の無人機に加えて、すべての有人プラットフォームに対処しなければならないことを考えると、多くのジレンマが生じるだろう」。
同時に、「おそらく、(CCAを）毎日飛ばす必要はないだろう」と、ウィルスバック大将は続けた。「実際、我々が考えているのは、これらの航空機は飛ばせるようにしておくが、それほど頻繁には飛ばさないということです。メンテナンスが不要なことが利点で、長期的な維持管理も必要ないので、一定の予算で多くの機体を入手できます」。
また、ウィルスバックは当時、無人機は基本的に「飛行可能な状態で格納庫に保管され、いつでも飛行可能な状態」にしておくことがほとんどで、必要な場合にのみ出動させることになるだろうと述べていた。
CCAが実際にどのように制御されるのか、また、どこまでの自律性が実際に利用可能になるのか、という点がまだ明らかになっていない。
「(他の航空機から無人機を制御する)正しい方法について、空軍内でさまざまな意見があります」と、ロッキード・マーティン副社長で先進開発プログラム(ADP)ゼネラルマネージャー(通称スカンクワークス)のジョン・クラークは、今週初めに開催された航空宇宙軍協会(AFA)の航空・宇宙・サイバー会議で、本誌はじめとする複数のメディアに語った。「誰もが考えているのは、タブレットやその他のタッチベースのインターフェースが、最も早く実験を開始する方法ですが、これは最終形ではないかもしれません。」「侵襲性を最小限にし、また、タブレット以外の装備されたものなど、さまざまな選択肢を検討しています」とクラークは付け加えた。
これまでのテストでは、タブレットやその他のタッチインターフェースシステムの使用に関する潜在的な問題が明らかになっている。
「私たちは、空軍の航空戦闘司令部でタブレットを使用することから始めました。... 彼らは目立たない制御を望んでいるという考えがありました」と、今年初めにThe Mergeポッドキャストに出演した際に、ジェネラル・アトミックスの先進プログラム担当副社長マイケル・アトウッドは述べていた。「タブレットを搭載したジェット機で飛行しました。そして、主たる飛行機の武器システムは言うまでもなく、操縦するのは本当に難しく、この他のことについて空間的・時間的に考えるのはさらに困難でした」。アトウッドは、人間の監視下にある無人機に、より大きな制権限を与えることを提唱していた。
General Atomicsが過去に実験した、実際のタブレット端末ベースの無人機制御システムの例。GA-ASI
「自律性について2つのことが分かっています」と、今週開催されたAFA会議のサイドイベントであるメディア懇談会で、空軍の調達・技術・兵站担当次官補のアンドリュー・ハンターは本誌はじめとする複数メディアに語った。「1つは、戦争法により、武器使用を含む重要な決定には人間が関与することが求められているということです。人間が関与し、それを実行する能力が不可欠なのです。2つ目は、自律的に作動し、任務を確実に遂行できるシステムを構築する能力は、まだ発展途上にあるということです。」
「つまり、自律的にうまく行う方法がすでに分かっているものもあれば、まだ分かっていないものもあるということです」とハンター次官補は続けた。「ですから、自分たちがうまくできるとわかっていることに専念し、その他のことは人間にやらせるつもりです。そして、時が経つにつれ、その組み合わせは変化していくでしょう」。
空軍が2020年末までに最初のCCAの運用配備を開始するよう強く推し進めているため、今後数年のうちに、コリンズのビジョンがどれほど現実と一致しているか、あるいは一致していないかがますます明らかになるはずだ。■
What American Fighters And Their Drone Wingmen Fighting Chinese Jets Might Look Like
A recent Collins Aerospace video offers an interesting take on how fighters will control and otherwise work together with future drones.
Joseph Trevithick
Posted on Sep 20, 2024 4:31 PM EDT
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