ボーイングの忠実なるウィングマンが完成、UACVの様相を変える存在になる

ステルス性能を有する航空戦力チーミングシステム無人機は交換式機首に各種ペイロードを搭載し現場で簡単に交換できる。

これはボーイングのみならず無人航空戦闘全体で大きな一歩となる。無人チーミング機の先行生産3機が完成し、航空戦力チーミングシステム（ATS)と呼ぶ全体システムの中心要素となる。War Zoneは少数の報道機関とATS関係者と懇談し、同システムについて公式発表前に学ぶことができた。

ATSは有人機と同時投入され「忠実なるウィングマン」が驚くほどの低費用で実現する。有人機より大幅に低費用で戦術機の機材数を大幅に増やす効果も期待させる。また全く異なる戦術を実現させる可能性を秘める。有人機の生存性も高める。

ボーイングは人工知能（AI）と自律運行技術の組み合わせが革命的性能のカギと見ており、有人機の戦力を大きく拡張する効果が生まれるという。今回の無人機は遠隔操縦ではない。ポイントアンドクリックで指示を与える。AIにより飛行制御の大部分を自動化して操作員の注意を戦術面に集中させる。操作員は付近を飛ぶ機体に搭乗し、航空戦の様相が一変する。

ボーイング・オーストラリアとオーストラリア空軍（RAAF）の共同作業は早いペースで進展中だ。事業開始発表からわずか14ヶ月でボーイング・オーストラリアは縮小モデルによるソフトウェア、作動原理のテスト実施にこぎつけた。

今回の事業は設計製造がオーストラリア国内で完結する点でも特徴的だ。つまり米国内事業ではないが、成果は米国含む同盟国多数の航空戦に大きな変化をもたらしそうだ。

背景

今回の説明はジェラド・ヘイズ（自律航空技術部長）、シェーン・アーノット博士（航空戦力チーミングシステム部長）の2名が行い、両名は丁寧に対応してくれた。内容には興奮させるものがあった。

同事業は自律運行無人戦闘航空機で新次元を開く歴史的かつ前例のない動きの一部で、米国外での新型機開発はボーイングにも初事例だ。

ボーイング・オーストラリアが製造中の3機は試作機ではなく、自動化製造工程から生まれた実用機材と同様に作動する機体だ。この製造工程自体も量産工程の実証機能を兼ねる。

この3機で実証しながら全体システムの妥当性も検討する。システムは機材以外にユーザーコマンドインターフェイス、モジュラーセンサー装備、整備方法、データリンク、ソフトウェアで構成する。

ボーイングはATSの基本テスト以外も行うため3機を製造した。各機は航空戦への影響も試される。成功すれば生産仕様機材に応用され運用にも反映される。つまり各機で性能実証とともに運動性能を試す。

開発の大部分は仮想空間で行われており、パイロットとの相互連絡、コマンドへのフィードバックや作動状況も精緻な仮想モデルで実証した。

この「デジタルツイン」コンセプトで仮想モデルと関連システムによりテスト、開発、訓練のすべてを実機を使わず可能にした。時間経費を大幅に節約し、ボーイングはATSのデジタルツインで実機完成を加速化する並行開発を実施した。また縮小モデルを飛行させ、テストとリスク低減を実現しつつ実機生産を並行実施できた。

現状通りなら実機の初飛行は2021年2月になる。残る2機も加わりテストは加速する。予定通りならボーイングは革新的な新型機を2年たらずで飛行させることになる。これ自体が驚くべき達成だ。

機首が特徴

ATSの機首はミッションに応じた交換式だ。この部分は8.5フィートの長さで9,000立方インチの空間に各種装備を搭載できる。交換式ペイロードによる任務対応は無人戦闘航空機（UCAVs)のトレンドとなり、同じ機体を各種任務に投入するのが普通となろう。

センサーやペイロードを交換式にすれば多数の機材でそれぞれミッション対応が可能となる。敵戦闘機の排除なら、1機に赤外線捜索追尾装置をつけ、2機にレーダーを、他機に通信ゲイトウェイを、残る各機に電子戦ペイロードや防御用レーザーを搭載すれば良い。このように状況に応じた編成が可能となれば敵に最大の圧力を与えつつ、専用の無人機を都度導入する必要がなくなり費用対効果で有利となる。ボーイングがモジュラー式機首を採用したのはこうした変化を見越したためだろう。

オープンアーキテクチャの採用は各社また各国で独自のミッション用ペイロードを機首に搭載するためだ。統合型エレクトロニクス装置をで既存装備との共存をはかると輸出の際に困難な課題で高価になる。輸出を最初から想定しているATSではペイロード交換式による解決策を模索している。

経済性を重視

事業の大目標は低価格化だ。空軍部隊が機体を一定数購入して戦闘効果を実現する構想だ。喪失しても戦術機材や戦力に大きな損失とならない。ボーイングATSチームは具体的数字を示さなかったが、USAFがテスト中のクレイトスのヴァルキリーに十分対抗できるとの発言があった。

また目標を「損耗受け入れ可能」（場合により処分覚悟）とし、機体価格は2百万ドルとトマホーク巡航ミサイル並にする。同機を投入する環境がハイリスクであることを考慮すれば、戦闘中喪失を最初から織り込む意義がわかる。性能とコストのバランスを考慮している。

このバランスがATS設計に影響を与えた。機体は低視認性（ステルス）を意識しているが、性能とコストを秤にかけステルス水準を決めた。全翼機形状にしなかった理由を問われて、ATSチームは全翼機は製造コストが上がる、また操縦特性を簡素化しつつ強力な動翼4つを使う、そのうち「テイルロン」は大型でYF-23と類似していると回答した。

主翼は大型複合材2枚だけで構成し、787で実用化された高性能技術を応用した。残る部分も高度複合材でコスト削減と製造工程の短縮化を図りながら耐腐食性と軽量化を実現した。

BOEING

ATSは F-15 Strike Eagle派生型と同時に飛行する。 

ボーイングは画期的な戦力拡大手段として世界中の空軍部隊が導入できる価格の機体にしたいとする。RAAFのみを顧客に想定せず、ペンタゴンの導入も期待する。同社はATSが空軍の要求内容にどこまで合致するか米空軍へ説明しているという。クレイトスのヴァルキリーがDoDで注目を集めているのを意識し、ボーイング・オーストラリアとRAAFはXQ-58を共同開発中のクレイトスと空軍研究本部（AFRL)のチーム以上の技術成熟度、柔軟性、価格水準を実現しようというのだろう。

ただワイルドカードは別の機材が開発中の場合で、ロッキード・マーティンやノースロップ・グラマンも新型機を開発中かもしれない。

ボーイングからATSは既存のボーイング機材との統合運用は不可能と発言が出た。統合化作業は相当の経費あるいは大幅なハードウェア変更が必要になる。ボーイング以外の機材を稼働中の各国に輸出する想定で、障壁を予め排除しておく意図からだろう。

戦闘機以外と機材と組む

ATSは戦闘機部隊支援だけが目標ではない。ボーイングはATS編隊を給油機や海洋哨戒機、早期警戒機に随行させる想定だ。この三型式の機材整備を進めるオーストラリアには納得の行く想定だろう。

最重要ながら最も脆弱な機材の援護ミッションが実現すれば有人戦闘機は前方作戦に専念できる。

画面が大型化したとはいえ戦闘機コックピットからではATSの性能をフル活用できないと考えボーイングは大型機にATS操作員を搭乗させ大画面でATS編隊の制御を細かく行う構想だ。戦闘機一機で3ないし4機の無人機の制御が可能とボーイングは説明しており、E-7ウェッジテイル早期警戒機のような機材なら数倍の機数を一度に統制できる。

有人機による統制なしで無人戦闘航空機（UCAV)として運用する可能性を尋ねたが、チームは回答を避け、あくまでも忠実なるウィングマンとしての投入が中心だと述べた。

背後に規制と役所仕事があるのだろう。AI搭載の高性能航空戦闘無人機の輸出でも同様だ。今後実証が進めばハリウッド映画がイメージを作った信頼度への疑問も減るだろう。ということで当面はATSは自由に運用できない。

未解明の要素

ボーイングは忠実なるウィングマンについて情報開示する姿勢を強くしているが、疑問も多々残る。運動性能、航続距離、G耐性、離着陸性能、稼働期間はどうなのか。もっと重要な疑問はペイロードだ。機首が交換式なのはいいが、どんな兵装や装備を搭載するのか。空中給油に対応するのか。さらに同機が将来投入されるミッションでどこまでの効果を発揮するのだろうか。

こうした疑問が残るが、ボーイングには大きな成果となり、高性能無人機技術での主導的立場を実証した形だ。同社には米海軍向けMQ-25スティングレイ艦載給油機があるが、全く異なるATSを世界の軍用機市場に投入できればボーイングが将来の航空戦で中心となる可能性が出てきた。■

この記事は以下を再構成したものです。

Everything We Learned From Boeing About Its Potentially Game-Changing Loyal Wingman Drone

BY TYLER ROGOWAYMAY 4, 2020

新型機登場 ボーイングが有人機と共同運用が前提のATSをオーストラリア開発機として発表

なるほど今回発表の無人機では機体性能はともかく、オーストラリアで設計開発し民生モデルで今後グローバル営業して言うことに意味があるようです。ISRやEW任務以外にどこまでミッションが広がるのか、機体に拡張性がどのくらいあるのかに関心が行きがちですが、もっとビジネスモデルに注目しないといけませんね。

Boeing Unveils 'Loyal Wingman' UAV Developed In Australia

ボーイングが「忠実なるウィングマン」UAVをオーストラリアで発表

Feb 26, 2019Graham Warwick | Aviation Week & Space Technology

https://aviationweek.com/defense/boeing-unveils-loyal-wingman-uav-developed-australia

「戦闘機そっくり」のATSは2千カイリの飛行距離があり情報収集監視偵察や電子戦装備を搭載する　Credit: Boeing

ボーイングがはじめてグローバル市場売り込みを狙う機材の国外開発に踏み切った。オーストラリアで技術開発した空軍力合同化システムAirpower Teaming System (ATS) は一見戦闘機のような形状の無人機で有人戦闘機や偵察機と一緒に運用する構想だ。

実寸大のモックアップATSがオーストラリア国際航空ショーで発表された。機体はボーイングオートノマスシステムズとファントムワークスのオーストラリア事業所が開発したもので実証機は来年に初飛行の予定。

ボーイングが自社開発した形だがオーストラリア空軍（RAAF)の予算も使っており、現地サプライヤーも参加しているATSはオーストラリアで生産し世界各国に売り込む構想だ。

ATSの狙いは有人機を補完しつつ費用は数分の一兎する経済性で将来の脅威に対抗することにある。だが海外開発のため米国仕様専用とせずに各国のニーズに柔軟対応することもできる。

実証機は「忠実なるウィングマン」高機能開発事業Loyal Wingman Advanced Development Programとして40百万豪ドル（28.5百万ドル）を4年間にわたりオーストラリア政府から得ており、ボーイングも62百万豪ドルを研究開発に投入している。

全長38フィートの機体はステルスを意識し、ラムダ型式の主翼、尖った空気取り入れ口、バタフライ状の尾翼があり、民生ターボファンエンジンを搭載する。型式は不明だが小型ビジネスジェット用のエンジンだろう。ATSは単独でも有人機と連携しても運用可能で人工知能で安全な距離を維持できる。

性能データは少ない。航続距離は2,000カイリで一緒に飛ぶ他の機材に追随出来る速力があり、オーストラリア空軍にはF/A-18E/Fスーパーホーネット戦闘機、EA-18Gグラウラー電子攻撃機、早期警戒機E-7Aウェッジテイル、P-8Aポセイドン哨戒機と全てボーイング製機材だ。

同無人機は低コスト、モジュラー構造で柔軟対応が可能で各種ミッション用に簡単に調整できる「スナップオン、スナップオフ」式のペイロードを特徴とするとボーイングオートノマスシステムズ副社長クリスティン・ロバートソンが説明している。まず情報収集監視偵察任務と電子戦任務を想定した機材とするという。

ATS設計のもととなったのは品質と数量のバランス、急速に変化する脅威への対応、有人機の高価格が各国の国防予算で圧力となっている顧客との話し合いだったという。「世界市場を見ると少ない費用で多くの性能を求めるのが普通です」（ロバートソン）

「世界各国は戦力効果の最大化と拡大を目指しています。自律運用装備と関連技術で一気に低価格と品質が実現し既存機材を補完する手段が実現します」とロバートソンは述べた。ボーイングは低コストの機体、装備を有人機と組ませて運用すると大きな優位性が生まれるとATSの利点を強調する。

ボーイングは2月27日、オーストラリア国際航空ショーでATSの実寸大模型を公開した。Credit: Boeing

「世界各国を見回して見ると民生製品と同じ方法での対応が必要とわかりました。オーストラリアとの連携に注目し、結果としてユニークな手法が実現したと思います』（ロバートソン）

ATSはオートノマスシステムズの商品の一部で同様にボーイング傘下のインスティチュの小型戦術無人機、リクイドロボティクスのウェイブグライダー無人海面機、ボーイング自体のエコーヴォイジャー大型潜航艇も他にある。さらにX-37B再使用可能宇宙機もあり、ファントムエキスプレス再使用可能打ち上げ機はDARPA向けに製造が進んでいる。ボーイングではQF-16標的機を米空軍向けに改装しMQ-25艦載無人給油機を米海軍向けに開発中だ。

ファントムワークスも類似機材の製造を手がけており、26.5フィート全長のX-45A無人戦闘航空機を2002年にDARPA・米空軍向けに飛行させており、制空任務の自律運航を実証している。さらに全翼機形状のX-45C/X-46Aがその後DARPA・米海軍向けに企画されたが2007年に中止となった。ボーイングは自社費用でファントム・レイ実証機を完成し2011年に初飛行させた。

ATSはこうした機材との類似性もある。またマクダネル・ダグラス提案の共用打撃戦闘機案にも似ているが、ボーイングは偶然の一致としている。技術関連はすべてオーストラリアで進められ、現在の形状に決まる前に案複数を検討したという。

「グローバルに対応する事が重要なのです。世界各地の知見を応用して自律運用装備が実現します』とロバートソンは述べ、「オーストラリアと組んでボーイングのATS設計を主導し、現地産業界の支援を受けました」という。サプライヤーにはBAEシステムズ・オーストラリア、フェラエンジニアリングやRUAGオーストラリアがある。

米国外ではオーストラリア事業がボーイングで最大規模で同国内の航空機製造関連企業大手の殆どを手中に入れている。旧国営航空機製造工場やホーカー・デ・ハビランドなどだ。「ボーイングで米国以外で新製品を開発するのは初めてのこと」とファントムワークスインターナショナル役員のシェーン・アーノットも認める。

ウェッジテイル早期警戒統制機はボーイング737を原型にRAAFと共同開発したものでその後韓国やトルコにも販路を広げ、英国も導入を有望視されている。共用直接攻撃爆弾の翼部分もボーイングがオーストラリア国防科学技術開発機構と共同開発したものだ。

「ATSは初めての新規設計開発案件」とアーノットは述べ、「なぜオーストラリアなのかですが、その一部にオーストラリア空軍との提携関係があります。また同国に当社がこれまで行った投資もあり、イノベーション熱が高まっている同国の状況も重要な要素です」という。

ボーイングATSは戦闘機等と組んでの運航を目指す。オーストラリアが運用するボーイングE-7ウェッジテイル早期警戒統制機もその一つだ。 Credit: Boeing

アーノットはRAAFのジェリコプランに触れている。高度技術かつ急展開する外的脅威からオーストラリア防衛を図る構想だ。「ジェリコでは組織の変革を前提としておりATSもその一部になります」（アーノット）　構想の中心は「人が機械を操作して他の人と協力する体制から人と機械が協同作業する環境に変えること」とRAAFは述べている。

アーノットはオーストラリアの国防産業力整備計画にも触れており、オーストラリアの国防ニーズに産業界が対応可能にするのが目的だ。ここに国防輸出戦略が絡み、国内防衛需要だけでは維持できない産業力の活用を促す。その中に官民連携で輸出成約をめざすこともあり、国際競争力を強化しながら国内の防衛ニーズに応えることも目指す。ATSはこの中で技術革新を目指すニーズに答えながら政府が求める産業力強化にもつながる存在だ。

仮想戦闘実験室を使い、オーストラ要ら、英国、米国の軍と共同作業するなかでボーイングには「空中海洋両面で今後の大きな課題」が見え始めたとアーノットは認める。「将来の脅威が開発サイクルで意識されています」という。これから出てくる要求を待つのではなく、ATSのように開発の加速化により将来の脅威に今から対応するのだ。「RAAFやその他顧客から受けた刺激にボーイングは大きな関心を有しており一緒に実現に向かっていきます」（アーノット）

「オーストラリアとは経済的なR&Dを進める貴重な機会となりました」とロバートソンも言う。「量と質のバランス、低価格でより多くの性能を実現し、高度の脅威環境に対応することを自律機能で実現することにグローバル市場での将来が開けます」

面積は大きいが人口が少ないオーストラリアには広大な空域が広がりRAAFや各国は「飛行テストで試行錯誤しすばやく結果を学ぶ」機会がATS試作機で協同運用構想を試す中で生まれるとアーノットは見ている。「早く信頼しながら製品化を進められる利点が生まれます。自律運用性能が重要です」

「RAAFにとっては技術革新の機会となり単なる新型機ではありません」（アーノット）実験の機会でありオーストラリアには有人無人機の同時稼働の経験となる。「導入前に試すことになりますが意味のある機会となるでしょう。当社には次の目標があり、各国のニーズを満足できる製品に仕上げることです」

ATS試作機はオーストラリア国内で飛行し、有人機との同時運用で無人機と組ませる効果を実証すべく各種有人機を投入する。

「同じ基地から運用し他の機材の迷惑にならない速度で飛びます」とロバートソンは述べる。自律運用性能は「どの機材と組ませるかで変わります」とロバートソンは説明。「その一部に人が絡み、地上からの操作や随行機からの指示がでてきます。自律性とはアクションを前提とした知性と定義しています」

協同体制はテスト段階にとどまらない。「民生需要でもビジネスモデルにつながります」とロバートソンは見ている。「需要の兆しは世界各地に見つかります」とし、ATSを民間向けにオーストラリアで開発すれば米国が適用する武器輸出制限に抵触するリスクを回避できる。「柔軟対応で仕向地ごとに販売できればグローバル規模で成功できるはずです」（ロバートソン）

技術開発をオーストラリア現地で進めることでサプライヤーも大部分を現地化となっています」とアーノットは説明。「開かれた対応をしており、設計開発はグローバル企業としての当社の経験を利用しています。輸出面の要求内容についてはかねてから詳しいですから今後につながる事業の管理を正しく進められます」

ATS開発を国外で民生事業として行うことでボーイングには輸出案件で柔軟性を発揮できることになり、仕向地向け特化や「各国の事情に対応することが業績拡大につながることの実証」になるとロバートソンは見ている。「グローバル企業として当社は国造りの重要性は十分認識しています」という。

民生製品式のアプローチと現地プレゼンスを組み合わせることはオーストラリアに限定されたことではなく、その他製品も海外で完成させ輸出につなげることができるはずとロバートソンは先を見ている。「民生商品と同じアプローチを取り、ボーイングとして各国でこのモデルを使えばグローバルで規模拡大が可能です」ATSはボーイングとして初のグローバル開発の軍事装備品になりそうだ。■

Editor’s note: This article was updated to clarify the funding for the Loyal Wingman Advanced Development Program.