☆F-35は現代のF-4ファントムなのか---ステルス機の展望と限界を正しく理解しよう

Good News and Bad News: The F-35 Might Just Be This Generations F-4 Phantom　　F-35は良くも悪くも現代のF-4ファントムである

by Sebastien Roblin

October 3, 2018  Topic: Security  Blog Brand: The Buzz  Tags: F-35f-4MilitaryTechnologyAir Forcejet fighter

https://nationalinterest.org/blog/buzz/good-news-and-bad-news-f-35-might-just-be-generations-f-4-phantom-32527

我々は過去を忘れて同じことを繰り返す宿命なのか。戦争では次の戦いの様相が想像できず過去の戦闘イメージで戦うことから脱却できないのだろうか。

軍事戦略の観点では過去の作戦経験に学ぶことは重要だが、将来の戦争が全く同じ様相になると信じ込んではならない。このことを数千機を導入しようとする米国の三軍および九カ国に言いたい。

多任務機の想定のF-35は飛行速度と操縦性で第四世代機やF-22ラプターに劣る。ライトニングは対地攻撃に焦点をあてつつ、視界外(BVR) での空対空ミサイル運用も重視しているが、願わくば視界内 (WVR) ドッグファイトは避けたいところだ。探知され、敵機より操縦性が下回るからだ。

こう言うと米軍がヴィエトナム戦に投入したF-4ファントムと似ているように聞こえるという向きもあろう。

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.F-4ファントムは巨大な野獣のような機体で強力なJ79ターボジェットエンジン双発でマッハ2まで加速し、当時としては強力なレーダーを機首に収めた。武装はAIM-7D、E型のスパロー中距離ミサイルとAIM-9サイドワインダー、AIM-4Dファルコン熱追尾の短距離ミサイルだった。

米空軍が当初期待したのはファントムで数十マイル先から敵機を探知したあ、音速で接近し、スパローミサイル「有効射程28マイル）で撃墜することだった。短距離ドッグファイトは訓練でも想定しなかった。ファントムは操縦性が優れた機体ではなかったからだ。

北ヴィエトナムのMiG-17やMiG-21との遭遇が発生するとこの想定はそのとおりにならなかった。軽量のMiG-21搭載のレーダーは非力でもパイロットには地上から米軍機への誘導があった。これはソ連の軍事原則どおりだった。米国の交戦規則では敵機が確実に識別できるまで発砲が許されず、通常は視界内距離を意味した。

米軍戦闘機に発砲の機会が生まれてもファルコンやスパローは故障が多く撃墜率は10パーセント未満という有様だった。短距離用のサイドワインダーはもう少し高く15パーセントだったが、有利な位置につき熱シーカーを作動させるためすばしこいMiG相手に超接近する必要があった。米軍機材は高価なのに、撃墜被撃墜率が2対1にまで下がったこともある。

そこで米空軍と海軍はスパロー、サイドワインダーの改良型を導入し、旧式AIM-4ファルコンは使用中止とした。その後、機関砲搭載のF-4Eが配備されると近接交戦時に別の攻撃手段が生まれた。一方、海軍はトップガン学校を創設し短距離内ドッグファイト技術を海軍航空士に教え込んだ結果、海軍のファントムで撃墜率が向上した。

その後生まれたF-15やF-16では最初から機関砲が装備され、操縦性も優秀になり、高速高性能エイビオニクスが搭載された。

今日のF-35は長距離ミサイルと強力なレーダーを運用するがファントム並のスピードはない。ライトニングの最高速度はマッハ1.6から1.8程度だ。これはレーダー断面積を減らした代償だ。このため空軍もSu-35など敵機との近接交戦では不利を認めている。理論上はSu-35を長距離で探知し、ミサイル発射を有視界距離で行い撃破することが可能だ。

では今後の空戦はヴィエトナム上空の戦いとどこまで似ている、あるいは異なると予想できるだろうか。

視界外距離で発射したミサイルが敵機を撃墜する可能性は？

ヴィエトナム戦で洗礼を受けた空対空ミサイルはその後相当の進歩を遂げている。今日のAIM-120D、メテオ、R-77といったBVRミサイルは当時のAIM-7Eの域を完全に超えている。

最新BVRミサイルの試験状況を見ると撃墜率は50％が普通で相当向上しているようだ。これには旧世代ミサイルの経験が生きている。もっと重要なのはBVRミサイルの射程距離が伸びているとはいえ、空対空の撃墜実績では視界距離で短距離中距離ミサイルを使う事例が中心だ。BVRでも撃墜実績はあるが相手は装備や訓練が不十分な相手でかつレーダー警報機能がない機体だ。戦力面で互角な大国相手では期待できない事態だ。

ただし、ミサイルの最大有効射程距離の公式発表が実用上の有効距離より相当長いことに注意が必要だ。つまるところ標的になった戦闘機はミサイルが到達する前に全速で脱出すればよいのだ。そうなるとAIM-120Dの名目上の有効射程は110マイルだが、F-35は十分な撃墜のためにはもっと近くへ接近する必要がある。そのため、次の疑問点が生まれる。

ステルス戦闘機は探知されるまでにどれだけ近づけるのだろうか

ステルス戦闘機は透明ではない。探知が難しいだけだ。敵センサーに探知される前にどこまで接近できるのか。

新鋭戦闘機には長距離赤外線探知追尾装備、電子光学センサーが装備され、有効距離は50から100マイルある。ステルス機では熱特徴を極力抑える設計だが、ジェットエンジンの高熱が対策対象になっているだけだ。一方で熱追尾ミサイルは短距離対応が普通である。そうなると赤外線がステルス戦闘機のアキレス腱だといえる。

ステルス機対策にはもうひとつ低帯域レーダーがあり、ステルス機の大まかな位置をプロットできる。ただし、誘導兵器用の精密度は期待できない。地上配備の低帯域レーダーでステルス機の存在を探知し、高速戦闘機を誘導し距離を詰めさせてIRSTであるいは短距離ならXバンド標的レーダーで探知するのだ。

この場合でもステルス機が先に第四世代迎撃機に発砲する可能性は高い。ただし数の面で有利な敵に敗れる可能性がある。離脱しようとしてもF-35より低速な第四世代機は少ない。ただしレーダーの有効範囲から脱出することは容易だろう。

視界外有効ミサイルの時代でドッグファイトに意味があるか

米軍の考え方では操縦特性よりもエネルギー（速力、高度）が重要とされる。高エネルギー状態の戦闘機は敵との交戦あるいは離脱に有利となり、ミサイルを出し抜くことも可能だ。他方で操縦性能でミサイルを回避してもエネルギーを使い果たせば、機体は次の攻撃の絶好の標的となる。

短距離兵器の威力が強まり単純な操縦性能はドッグファイトで重要性を失ったとの意見もある。ここに2つの関連技術の発達がある。ひとつがヘルメット搭載標的捕捉でパイロットがヘルメットを敵機の方向に向ければよい。もうひとつが高度視界外High Off-Boresight (HOBS)ミサイルでそもそも機体が敵の方向に向いていなくても発射できる。

ロシアが先に配備しその後米国もAIM-9Xとして追随したこの種のミサイルの意義は戦闘機が敵に向かって発射位置に付くこと自体を不要としたことだ。標的に向かう位置についた戦闘機はミサイルに速力を与えるあまり逆に撃墜されやすくなる。

最新の短距離ミサイルの命中率はWVR交戦で80ないし90パーセントと見られ、同程度の装備を搭載した2機がそれぞれの存在を探知ずみなら相打ちになる可能性が高い。この回避策として次世代の戦闘機バイロットは長距離からのミサイル発射を優先し、短距離の格闘戦は避けるのではないか。

交戦規則により短距離交戦はむずかしくなるのか

ヴィエトナム上空でファントムのパイロットがBVRミサイルを発射する優位性をみすみす逃した事態はヴィエトナム戦特有の事態と見られがちだが、実際の交戦規則でも有視界内交戦を重視する傾向が残っている。

これはもちろん民間航空機を誤って撃墜する事態を回避するためだが同時に敵味方が混じり合う混乱した空域で交戦許可が中々出ないためでもある。シリア空軍のSu-22を米海軍F/A-18ホーネットが撃墜した2017年の事例、1981年1989年と連続して発生したF-14トムキャットとリビアのSu-22、MiG-23との交戦事例が例だ。

それぞれの場合、F-35が飛行禁止空域をパトロール飛行していれば、敵機らしき機体の近くまで接近し自らの存在を示すことでステルスの優位性をわざわざ捨てることになる。F-15やラファールのような高速かつ操縦性が優れた第四世代機がこのような任務に望ましい。もちろん旧式第四世代機を使い、F-35はあくまでも深部侵攻攻撃や情報収集任務といった本来の得意分野に残してもこの問題は回避できる。

ヴィエトナム戦事例との比較でF-35の弱点が明らかになったが、ライトニングが航空優勢任務に必要な新技術の導入の余地を残しているため弱点だと断言も出来ない。長距離IRSTの有効距離、レーダーやミサイルでの敵ステルス機への対抗といった中核性能は公平に評価すべきだが、情報はすべて明らかにならないだろう。■

Sébastien Roblin holds a master’s degree in conflict resolution from Georgetown University and served as a university instructor for the Peace Corps in China. He has also worked in education, editing and refugee resettlement in France and the United States. He currently writes on security and military history for War Is Boring .

読者の中にもF-35が万能の機材の用に錯覚されている向きがあるようですが、いろいろ足りない点があるのも事実のようです。ただこれまでの機体と違うのは機能がアップデートされる設計になっていることですが、技術の進歩に対応する余裕が本当にあるのか買い物として妥当なのか、こればかりは実戦がないとわかりません。

★ステルス戦闘機が防空網を突破できなくなる日がいつか到来する

Could Russia's S-400 Do the Unkthinkable: Kill a F-22, F-35 or B-2 Bomber?

ロシアS-400防空ミサイルはステルス機に有効対応できるのか

　Dave Majumdar

January 18, 2018

http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/could-russias-s-400-do-the-unkthinkable-kill-f-22-f-35-or-b-24114?page=show

ロシア防空体制は接近阻止領域拒否 (A2/AD) 能力の整備で強力になっているといわれうがその実効性は一部専門家が呼ぶ「鉄のドーム」と言われる突破不可能なものとほどとおい。

　たしかに多層構造で統合化された防空体制により第四世代機での侵攻は高価につくことがあるが、逆に防衛体制がアキレス腱にもなる。ロシア防空体制は第五世代ステルス機対応に苦慮しているのが現状だ。

「第五世代機を投入する敵に対して有効な防空体制を確立するためロシアはステルス機対策を真剣に行う必要がある」と述べるのはマイク・ホフマン（ロシア軍事問題を専門とするCNAコーポレーション研究員）だ。「ロシアの高性能レーダーやミサイル他装備は大量データを活用して西側機を区別します。将来は同様の装備が中国、イラン他に拡散するので侵攻して生存するのは大変なことになるでしょう」

　コフマンは高性能ロシア製防空装備のS-300やS-400さらに今後登場するS-500ファミリーには低視認性機材の探知追跡能力が備わると指摘。ロシアの早期警戒レーダーはVHF,UHF、Lバンド、Sバンドで作動し戦術機の大きさならステルス機も追跡できるが、探知精度が高くないことが問題だ。「ロシアは低帯域早期警戒レーダー整備に注力しており、一部は高性能とはいえ全体として低視認性機材に対応できるか疑問だ」（コフマン）

　ステルス戦術機で火器管制用で高精度で追尾が可能な高周波のC、X、Kuバンドに対抗するには物理上の限界がある。業界、空軍、海軍関係者は一様に低視認性機材では「段階的変化」が必要だとし、おそらくSバンド上位部分で共鳴現象を発生させる波長への対応を意識している。

　共鳴現象が発生するのは機体の一部が特定波長の八倍未満の場合だ。小型ステルス機では機体表面のレーダー吸収剤の厚みが二フィートも確保できず一部周波数対応にとどまっている。つまりステルス戦術機は低周波帯域のSバンド、Lバンド等で探知されることになる。大型ステルス機のノースロップ・グラマンB-2や開発中のB-21には共鳴現象を発生させる機体上の特徴がなく低周波レーダーにも有効だ。

　ロシアは低視認機探知の課題解決に引き続き取り組むが、解決策を確保したか怪しい。ロシアが多層防空体制に重点支出するのはクレムリンが米航空戦力を地上部隊への最大の脅威と認識しているためだろうとコフマンは見ている。ロシアは引き続きこの分野に多大な支出をしている。

　ロシアはステルス技術対抗策数々を試行している。防空ネットワークにレーダー多数を運用し同一機体を各角度から探知することもある。だがこれが功を奏するかは大きな疑問だ。「機体探知できたとしても、あるいは一部分のみ探知できても精度が低ければミサイルを標的近くで運用するのが課題だ」（コフマン）

　ロシアや中国はまだこの問題を解決していないが、ステルスはゆくゆくは優位性を失う。さらにモスクワが防御と攻撃の絶え間ないいたちごっこの中でステルス機対策を確立するのは時間の問題ともいえる。

Dave Majumdar is the defense editor for the National Interest. You can follow him on Twitter: @davemajumdar.

This first appeared last year.

Image: Creative Commons.

小型機の制約で全域ステルス性能が実現できなければB-2サイズの大型機しか有効な「戦闘機」になれなくなりますね。

★★ロシアがF-22撃墜は可能と公言、ステルス機はどこまで有効なのか

シリア情勢が混沌としてきましたが、無慈悲な空爆を続けるシリア政権＝ロシア側に西側勢力がこのまま黙っているとは思えません。そうなると好むと好まざるを問わず、米ステルス機が有効性を実証する（あるいは限界を露呈する）機会が早晩発生するのではと思えます。現状のロシア製ハードウェアではまだ米ステルス機に有効な対策は打てないと思えるものの、どうなりますやら。

We go to war so you don’t have to

The F-22 Raptor. Airwolfhound photo via Flickr

Could Russia Shoot Down an F-22 Stealth Fighter Over Syria?

The Kremlin deploys advanced anti-aircraft missiles

by DAVE MAJUMDAR

https://warisboring.com/could-russia-shoot-down-an-f-22-stealth-fighter-over-syria-2ca2bb80791c

1. 米ロ間で緊張が高まる中、ロシア軍にシリアでステルス機に標的を合わせる能力があると米国へ警告してきた。アルマースアンチェイ製S-400に加えS-300V4対空ミサイルの追加配備が完了している。
2. 西側防衛専門家にもF-22とF-35はロシア製装備に対抗できる設計になっていないと見る向きがある。
3. 「ロシアのS-300、S-400防空ミサイルがシリアのフメイミム、タルトゥス両基地に配備されており、飛行目標をどこでも捕捉できる有効射程がある」とロシア国防省報道官イゴール・コナシェンコフ少将がロシア国営報道機関スプートニクで話している。
4. 「ロシア製防空装備の運用要員には空爆を実施中の機体の所属を確認する時間余裕はなく、直ちに対応する。『見えない』などど妄想があるようだが現実は落胆を生むだけだ」
5. S-400およびS-300V4がステルスに対抗できるとロシアが堂々と語る一方、ロシア製低周波探査照準レーダーが戦術戦闘機の大きさでも探知できても、火器管制レーダーはC、X、Kuの各帯域で運用すればF-22やF-35は極めて近距離でないと探知できないはずだ。
6. ステルスとは全く見えなくなるわけではなく、探知が大幅に遅れたままで戦闘機ないし爆撃機が目標に到達し、敵の対応の前に現場を立ち去るのが基本だ。

B-2 Spirit bombers at Andersen Air Force Base, Guam. U.S. Air Force photo

7. 戦術戦闘機の機体サイズはC、X、Kuの高周波帯域に対抗できるように最適化している。単純な物理法則だ。ただし低周波では対応できず特定の閾値で共鳴現象が発生する。
8. 共鳴現象が発生するのは機体の一部が特定の周波数波長の8倍の大きさを下回るときだ。
9. 戦闘機サイズの戦術航空機には機体表面のレーダー吸収剤の厚みを2フィート以上にする余裕がないので、特定周波数に最適化する妥協策が施されている。
10. つまり低周波レーダーのSやLバンドを運用すればステルス機でも探知追跡できるということだ。
11. 突き止めれば低周波レーダー対抗策には大型のフライングウィング型機材のノースロップ・グラマンB-2や今後登場するB-21レイダーが必要だ。共鳴現象を引き起こす要因がないためだ。
12. だがUHF、VHF帯域の波長では設計者がいくら頑張っても機体を隠すことができない。反対に技術陣はレーダー断面積を低周波レーダーのノイズにまぎれこませようとする。
13. 低周波レーダーで火器管制レーダーに「合図」を送ることは可能だ。米国の敵対勢力は低周波照準レーダー開発に乗り出している。だが低周波火器管制レーダーはまだ理論でしか存在せず配備は相当先だろう。
14. 「ステルスとは探知を遅らせる効果があるが遅延は縮まってきている。レーダー周波数が低周波帯に移っており米ステルス機の有効性が減ってくる」とマーク・ギャモン（ボーイング、F/A-18E/F ・EA-18G主管）が語ってくれた。「早期警戒レーダーはVHF帯域でステルス性能が低下する。このレーダーをSAMレーダーとネットワーク接続すればSAMレーダーが照準を得ようとする」
15. しかし、低周波レーダーでは「実戦レベル」の追尾はできず、ミサイル誘導が不可能だ。そこで低周波レーダーをこの用途に使う案が出ているが、今のところ実用化のめどはない。
16. 米空軍大佐マイケル・ピエトルチャがこの解決策を記者がAviation Week & Space Technologyで数年前に執筆した記事で述べていた。だが空軍関係者は同技術に無関心だ。
17. 「技術的に可能といって戦術的に投入可能とは言えない」とステルス機の経験豊かな空軍関係者が説明している。
18. 一方で現役のラプターのパイロットから記者は「SAM対抗戦術の詳細は極秘情報」と聞いているが、F-22は現行のロシア製地対空ミサイル装備には十分対抗できる。
19. シリア上空の実戦でラプターが効果を証明する機会が生まれないよう望むばかりだ。紛争が急速に手におえないほど拡大するのは歴史が証明ずみだ。■