無尾翼のX-36デモンストレーターは、第6世代ステルス戦闘機F-47へ道を開いたと思われる各種試験機や研究のひとつにすぎない
NASA/Carla Thomas
先週金曜日にボーイングが米空軍の新型有人第6世代ステルス戦闘機（F-47）の製造メーカーとなることが発表されて以来、最終的な機体がどのような姿になるのかについての憶測が続いている。これまで出て来た非常に限られた画像では、答えより多くの疑問が残るが、F-47と以前のデモ機やコンセプト、特に無尾翼設計では、類似していないとしても、興味深い比較が可能だ。 特に、ファントムワークスのX-36は、F-47の発表を受けておそらくこれまでで最も関心を集めている。
ボーイングF-47の最初のレンダリング。 アメリカ空軍
その時点で本誌が指摘したように、F-47の機体の全体的なデザインには、ボーイングのX-45 UCAVデモンストレーターや、同社の非常にステルス性の高い、かつて機密扱いだったバード・オブ・プレイのデモンストレーターを彷彿とさせるものがある。 また、1990年代半ばにNASAの「戦闘機コンセプトデザインにおける敏捷性の影響調査」の一環で登場したボーイングのコンセプト機にも類似点がある。
何よりも、本誌は初回の分析で、F-47が低観測高性能戦闘機として設計されたX-36無尾翼戦闘機敏捷性研究機に表面的に似ていることを指摘した。本誌に限らず、防衛航空宇宙やソーシャルメディア界の多くが、類似性を言及していた。
無人機X-36は、1990年代半ばにマクドネル・ダグラス・ファントム・ワークス（現在はボーイングの一部）がNASAと共同開発した。
X-36の俯瞰図。 NASA
X-36は、理論的な先進戦闘機の構成を28％の縮尺で表現した。Xプレーンのデザインは尾翼を廃し、代わりにカナード前翼を採用し、ラムダのような主翼にスプリット・エルロンを組み合わせ、先進的な推力偏向エンジン・ノズルで方向制御した。 X-36ではピッチ軸とヨー軸の両方で不安定であったため、安定性を確保するために高度なデジタル・フライ・バイ・ワイヤ制御システムが使用された。
燃料満タン状態での重量は約1,250ポンドで、X-36は全長19フィート、全高3フィート、翼幅は10フィート強であった。ウィリアムズ・インターナショナルのF112ターボファンで約700ポンドの推力を発生した。 2機のX-36が完成したが、飛行したのは1機だけだった。
X-36は機首に取り付けたビデオカメラを使い、地上ステーションにいるパイロットが遠隔操縦した。 パイロットには、標準的な戦闘機タイプのヘッドアップディスプレイ（HUD）と、テストレンジ内の機体の位置を示すムービングマップが提供された。
試験飛行中のX-36。 (NASA）
最終的にX-36は、1997年5月から11月にかけて、カリフォーニア州エドワーズにあるNASAのドライデン（現アームストロング）飛行研究センターでテスト飛行を31回行った。 NASAによると、15時間38分の飛行時間で、「X-36プログラムはすべてのプロジェクト目標を達成、またはそれを上回った」。
同Xプレーンの敏捷性は、高いロールレート、低速／高迎角、高速／低迎角でテストされた。NASAは、同機が "非常に安定していて操縦しやすく、スピードエンベロープの両端で非常にうまく操縦できた"と評価した。
空軍研究本部（AFRL）がボーイングと契約し、無尾翼戦闘機のための再構成可能な制御（RESTORE）ソフトウェアで飛行させた後、X-36は1998年後半にさらに2回の試験飛行のために空に戻ってきた。今回は、機械学習ソフトウェアで飛行制御面（フラップ、エルロン、ラダーなど）の飛行中の損傷や故障を補正する機能を実証するためだった。
現在の開発状況との関連で最も興味をそそられるのは、X-36が無尾翼戦闘機の設計を証明するために使用されていた事実である。最終化された設計の後部を見るまでは確かではないが、これはF-47に採用された可能性が非常に高い基本構成コンセプトである。
X-36の別の飛行中の様子。 NASA
2機の類似点で最も目につくのはカナード前翼だろう。ただし、最終的な機体にカナードがつかない可能性が残っていることは注目に値する。カナードは一般的に低視認性に最適ではないが、ステルス戦闘機を含む先進的な戦闘機デザインに登場した前例がある。 特にボーイングのコンセプトや、X-36、さらにはF-22ラプターを生んだ先進戦術戦闘機（ATF）の初期の探索コンセプトにも登場したことがある。
F-47の別のレンダリング。 アメリカ空軍
さらにF-47のキャノピーとX-36のキャノピーには大まかな共通点がある。 X-36は無搭乗機であったが、有人戦闘機の飛行特性を再現することを目的としていたため、コックピットの「形」が特徴的であった。 テストプログラムの最後には、地上基地からジェット機を操縦したテストパイロットの風刺画がマジックでコックピットに描かれた。
F-47は大きなバブルキャノピーを持ち、パイロットに優れた視界を提供する。現段階では、F-47のパイロットが1人なのか2人なのかはっきりせず、公式レンダリング画像ではコックピットの全長の印象はわからない。特に、F-47が広範なNGADシステムの中でドローンコントローラーの役割を担うことを考えれば、タンデムシートは可能性がある。
次にF-47の機首だが、これにもX-36との明確な類似点がある。どちらの場合も機首は非常に広く（F-47では特に広い）、シャベルのような形をしている。 F-47の場合、これはおそらく非常に大きなレーダーアレイを搭載するためだろう。
試験中のX-36。 NASA
全体として、X-36とF-47のレンダリング画像との間には、確かに興味深い視覚的類似点がある。 繰り返しになるが、レンダリング画像は意図的な誤解を招く可能性があり、またF-47のデザインは最終的な機体が登場する前に、おそらく根本的に変更される可能性がある。
とはいえ、X-36は無尾翼戦闘機の設計コンセプトを探求するため開発されたものであり、ボーイングによるプログラムとして、何らかの形でNGAD有人戦闘機に反映されなかったとしたらそれはそれで驚くべきことである。
無尾翼設計が低観測性で大きな利点をもたらすことは以前から理解されていたが、代償が伴う。無尾翼機は通常、安定性が大幅に低下し、操縦性が低下する。これは、非常に広いパフォーマンス・エンベロープでの運用が期待される戦術機にとって問題となる。 F-47にカナードが追加されたのは、こうした欠陥を軽減するための努力の証拠かもしれない。もう一つの選択肢は、推力方向転換エンジン、またはその両方の組み合わせである。
1995年にNASAが行った研究「戦闘機の概念設計における敏捷性の影響調査」の図解。 様々な先進的な戦闘機設計を互いに比較し、異なるミッションセットにおけるそれぞれのトレードオフと利点を浮き彫りにしている。 カナードは敏捷性には優れているが、レーダーシグネチャーにはあまり適していないことが示されている。 スクリーンショット
ボーイングの系譜は確かに注目に値するが、NGAD搭乗員付き戦闘機計画に影響を与えたと思われる無尾翼実証機やコンセプトはX-36以外にもある。
ロッキード・スカンク・ワークスのX-44マンタ・イニシアチブを含め、他にも重要な無尾翼戦闘機の研究プログラムがあったが、少なくとも我々が知る限りでは、ハードウェアは生まれていないようだ。 紛らわしいことに、同じX-planeという名称は、1999年にスカンクワークスが製造した飛行翼ドローンX-44Aという別のプログラムにも使われている。
X-44マンタのコンセプト・アートワーク。 パブリックドメイン
X-44マンタは1990年代後半頃に無尾翼の乗員付き航空機の設計を研究することを目的としていたと理解されている。 想定された航空機は、主要な飛行制御システムとして推力偏向を使用し、単一設計で速度、燃料効率、操縦性の組み合わせを達成することを目的としていた。この研究の他の目的には、よりシンプルで安価な航空機構造製造の実証もあった。影の薄い計画の結果について判明していることはほとんどないが、中止されていなければ、F-47や他のNGAD搭乗員付き戦闘機の設計に情報を提供する上で重要な役割を果たしたかもしれないと想像するのは無理からぬことである。
それに付随する極端な性能を持つ戦闘機ではないが、マクドネル・ダグラス／ジェネラル・ダイナミクスA-12アベンジャーIIステルス攻撃機も、無尾翼構成が特徴の1990年代の注目すべきデザインである。
マクドネル・ダグラス／ジェネラル・ダイナミクス社製ステルス攻撃機A-12アベンジャーIIのコンセプトアート。 アメリカ海軍
前述したバード・オブ・プレイもボーイング製品で、ダウンスウェプト翼端と、少なくとも当時の一部には腹側垂直安定板が装備されていたものの、ほぼ無尾翼のデザインとして一見の価値がある。実際、F-47のレンダリング画像は、バード・オブ・プレイの特徴でもある主翼の上半角を強調しているように見える。技術実証機は1990年代にエリア51から秘密裏に飛行され、ほぼ無尾翼の構成だけでなく、高度なステルス、新しい製造方法、視覚的ステルスなど、さまざまな技術に関する貴重な情報を得たと理解されている。バード・オブ・プレイが公開されたのは2002年のことで、NGAD搭乗員付き戦闘機計画との関連性については、まだ解明されていない。
国立アメリカ空軍博物館のボーイング・バード・オブ・プレイ。 アメリカ空軍
いわゆるYF-24にまつわる噂にも注目する価値がある。同機の存在は確認されていないが、将来の戦闘機、特に無尾翼機の設計のデモンストレーターであり、ボーイング製品であったと推測されている。一時期、米空軍の公式パイロットの経歴に、YF-24と指定された航空機に搭乗したという記述があったが、これは後に修正された。
MRF-24Xと書かれたボーイングのデザイン・スタディが掲載されているが、無尾翼の戦闘機のようなプラットフォームで、エンジンは1基、主翼はX-32のような形状をしている。おそらく、X-36のように、方向制御を補助する高度な推力ベクトルエンジンノズルを備えていただろう。 しかしながら、YF-24がどのような機体であったのか、本当に存在したのかどうか知らされていない。
Screenshot
. 全体として、無尾翼戦闘機の設計が1990年代に将来技術で有望な成長分野であったことは明らかであり、その実現可能性を証明するのに役立った他の複数の秘密デモ機がエリア51にあった可能性が高い。 これらは、NGAD有人戦闘機開発の一環として製造され飛行された2機以上のデモ機の前身であっただろう。また、海軍独自のF/A-XX NGAD構想もあり、おそらく独自のデモ機が作られたのだろう。
F-47や、NGAD乗員戦闘機プログラムに影響を与えた秘密裏に開発されたX-プレーンの前身機については、まだまだ解明すべきことが多くあるが、少なくとも30年前にさかのぼる試験プログラムの一部に、F-47がどのような影響を受けたかを考えることは、現時点では興味深い。 全体として、現時点ではまだ確認できないが、ペンタゴン初の真の無尾翼戦闘機となる可能性の高いF-47戦闘機に成果の一部が生かされている可能性が高いと思われる。■
Reflections Of The F-47: Looking Back At The X-36
The tailless X-36 demonstrator was one of several test planes and studies that likely paved the way for the F-47 sixth-generation stealth fighter.
https://www.twz.com/air/reflections-of-the-f-47-looking-back-at-the-x-36
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