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2019年5月7日火曜日

★やはり国産で第六世代ステルス戦闘機づくりをめざすF-3の野心的な技術目標:15年で実現できれば航空業界へのインパクトは大きい



コメントは下にあります。

Forget F-22 and F-35s: Japan Is Going Big Time (As in a 6th Generation Fighter) F-22やF-35なんか目じゃない 日本が考える第六世代戦闘機の壮大な構想

May 5, 2019  Topic: Security  Blog Brand: The Buzz  Tags: JapanF-22F-3F-35MilitaryTechnologyStealth


本の中期防衛体制検討に第六世代戦闘機の三菱F-3を国産設計で開発すると静かに記述がある。
2019年2月時点で防衛省はその意向を明白にJane’s述べていた。F-3の性能要求は2020年度予算に盛り込まれ、開発は2021年正式開始、初飛行を2030年となるという。
その後、日本のテレビ放送で高推力エンジンXF-9-1ターボファンと開発中のアクティブ電子スキャンアレイレーダーの映像が流れた。開発費用を5兆円つまり450億ドル程度との試算が紹介され、一機あたり価格は200億円超とあった。
ステルス戦闘機を求める日本の紆余曲折
2016年に日本は技術上の大きな成果を上げた。先進技術実証機 (ATD) X-2心神の初飛行だ。2007年の開発開始から350百万ドルを投じ、セラミック・シリコンカーバイド複合材や推力偏向ターボファン等の技術を盛り込み優秀な機体制御性能とスーパークルーズの実現を目指した。心神のレーダー断面積は「カブトムシ」程度といわれる。
だがATDは技術実証機であり、戦闘機の試作機ではなかった。日本政府は400億ドル近くを投じたが開発を止めて海外機体メーカーに情報提示を求めた。
F-22機体にF-35の高性能エイビオニクスを搭載するハイブリッド案に訴求力があったが機体単価が215百万ドルと高くなる。日本はXF-23「ブラックウィドウ」ステルス戦闘機開発の実績のあるノースロップ・グラマンやテンペスト・ステルス戦闘機を開発中の英国のBAeにも同様に情報提供を期待した。だがいずれの選択肢も第5世代戦闘機に近い機体となり、第六世代機にならない見込みが出てきた。
高性能軍用航空産業では熟練技術者の退職や工場閉鎖更で技術が旧式化し一旦中断すると再開が極度に困難になる。今ステルス戦闘機開発を開始しないと将来の実施は不可能となり、長く米国の防衛企業に依存してきた装備品国産化の夢は消える。
F-35 と F-3の比較
日本がF-35AとF-35Bあわせて105機の追加調達方針を発表した時点でF-3実現の目はなくなったと見た専門家が多かった。さらに調達を迅速かつ安価に実現すべく日本は国内生産でなく米国内組立機の導入に切り替えた。
F-35は空対空戦も可能だがそもそもF-22ラプターの本領たる航空優勢戦闘機の設計ではないし、F-22も生産終了している。
航空自衛隊は対地攻撃能力を強化しようとしているが、領空侵犯に対応する航空哨戒が主任務であることにかわりない。2018年に航空自衛隊のスクランブル発進回数は一日三回近くになり、ロシアや中国機の接近に対応した。PLA空軍は機数で日本に6対1で優位で、最新鋭戦闘機のJ-11DやJ-20は日本の質的優位性も脅かす存在だ。
防空戦闘機に望ましい性能は長距離長時間飛行、高速性能で敵より先に武器を運用すること、優れた操縦性能で視界内戦闘のドッグファイトに勝つことだ。機齢40年になるF-15JはF-35を上回る性能を発揮できる。
とはいうもののF-35のステルス性の象徴たるレーダー断面積の小ささや強力なネットワーク型センサーはF-15より生存性を高くしてくれる。だが日本はステルスであり空対空戦で負けない機材を求めている。
Jane’sが日本関係者にF-3で優勢事項の上位5つを尋ねると、まず口を開いたのは「将来の航空優勢性能」だった。
その他の事項にはアップグレードの余地があること、国産技術の搭載、そして価格がある。日本は輸出による経済効果を期待し、2014年の武器輸出緩和の効果を活かしたいとする。だが日本製軍用ハードウェアは極めて高価で輸出は成功していない。ステルス戦闘機は需要こそ高いが入手は困難な状態が続き、輸出で成約したのはF-35だけだ。
F-3はどんな機体になるのか
確かなのはF-3が双発戦闘機で機内に6発搭載することだ。構想図数点が異なることから最終案の選定はまだのようだ。だがF-3では搭載をねらう技術が他にもある。
2019年にIHIでXF-9-1低バイパス比ターボファンのテストが始まった。このエンジンは11-12トンのドライ推力、15-16.5トンガウェット推力(アフターバーナー使用時)で摂氏1,800度までの耐熱性があるといわれる。F-22もF119ターボファン双発だがドライ推力が13トン、ウェット推力17.5トンで、XF-9はF119より50センチ短く直径も30センチ小さい分だけ機内兵装搭載量を増やせそうだ。
防衛省は三次元偏向推力ノズルを求めており、エンジン推力方向を最大20度まで全方向に変える。これでレーダー断面積を犠牲にせずにF-22やSu-35に並ぶ操縦性能を有する戦闘機を実現でき、ミサイル回避や視界内空戦で優位に立てる。
XF-9は180キロワットもの大容量発電が可能で指向性エナジー兵器としてレーザーや高周波兵器の電源に活用でき、弾道ミサイルが日本に向かう際にミサイルの電子回路を使用不能にできる。
またF-3の機体表面を「一体型」レーダーアンテナに変え、複合材のスマートスキン・センサーとして使う研究をしており、電磁ESMセンサーのテストを実施しており、敵機探知とともに自機の出す無線周波数を最小限にする技術を試した。
コックピットではF-35式のヘルメット搭載ディスプレイを採用し、大型液晶ディスプレイを組み合わせる。人工知能のマンマシンインターフェイスを使う技術も開発中でデータフローを状況に応じ最適化しパイロットの負担軽減を図る。
高速データリンク研究もあり、ネットワーク型センサーで標的データの共有を目指す。数の上で優勢な敵特にJ-20ステルス戦闘機や今後登場するH-20ステルス爆撃機への対応を重視する。
X-2が搭載した技術も採用する。F-3ではEMPに耐える光ファイバーのフライバイワイヤ・エイビオニクスを搭載し、「自己修復型」飛行システムとし機体表面が損傷した場合は自動的に探知補整する。
防衛省は技術移転や支援をロッキードボーイング、BAeに求め、事業の早期実現を期するが主導権は国内企業に握らせる。
以上述べた性能は多分に第六世代機の想定(有人操縦を自動操縦に切り替える機能のみ言及がない)で実に興味深い。しかしながら各技術を統合して飛行機材に盛り込むのは相当難しい課題で、生産量の確保が経済原則上理にかなう。米F-35で数度に及ぶ遅延と経費超過が生まれた理由は新技術多数の統合が原因だった。今後15年を費やし目標達成をめざす日本側技術陣には挑戦しがいが生まれそうだ。■
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.


これだけの内容が5兆円で実現するのであれば安いとも言えます。ただし戦闘機だけあれば防空体制ができるというものでもなく、センサー、ネットワーク、さらに機体維持のシステムを構築するといくらになるのでしょう。これだけの機体が15年程度で実現するのは結構なことですが、第六世代機を買える、使える国はそんなにあるわけでもなく、生産数を確保すべく輸出するとしても輸出先はそんなにありませんし、逆に輸出先に米国も対象になれば面白いことになりますね。さて、ここまでの内容だとどうやって米国がプロジェクトを潰しにかかるか、国内で財務省がどこまでいちゃもんをつけるか、「平和勢力」がどこまで妨害してくる見ものですね。

2017年11月28日火曜日

★★F-3を目指す最新26DMUから浮かび上がる設計思想



ラプターみたいな想像図ですね。米記者による図のためでしょうか。2030年代以降の投入を考えると先送りは困るのですが、これだけの規模の新型戦闘機開発事業は今後はなかなか現れないはずなので、当然海外メーカーも注目しているのでしょう。国産開発、共同開発それぞれ優劣はありますが、合理的な決断を期待したいところです。F-3には無人機の運用能力も必要となるのでしょうね。

Aviation Week & Space Technology

Japan Refines Design For Indigenous Future Fighter

日本が次期国産戦闘機に磨きを入れる
A Japanese combat aircraft may have become more conventional
日本製戦闘機は通常の姿になったようだ

Nov 23, 2017Bradley Perrett | Aviation Week & Space Technology


  1. 日本が目指す国産戦闘機は長距離航続力を重視する方向に変更したようだ。平成26年度の設計案26DMU(デジタルモックアップ)が最新版だ。
  2. 平成30年中に国産開発、国際共同開発のいずれかを選択する予定だ。次世代戦闘機は三菱重工F-2の2030年代退役に備える狙いがあるが、防衛省は事業先送りも匂わせている。
26DMUの特徴
  1. 26DMUの姿がこれまでも部分的に現れているが防衛省の公開セミナーで出た想像図で明確になった。以前の25DMUとの大きな違いは翼幅が縮まりアスペクト比が高くなったことだ。
  2. 26DMUの後縁形状は以前は後方だったが今度は前方角がつく。この変更で翼付け根の琴線が延長されているようでこれもアスペクト比を増やす。高アスペクト比で航続距離は伸びるが、超音速飛行では抗力が増える効果が出る。
  3. 防衛省は航続距離と長時間飛行性能で妥協しないようだ。防衛装備庁(ALTA)で次世代戦闘機を主管する土井博史は2016年にAviation Weekに当時未発表の26DMUは長距離飛行性能を重視しその他性能は中程度で甘受すると語っていた。
  4. 25DMUからこの設計思想が採用されたのは分析結果で長距離性能が重要と分かったためだ。この効果が空戦性能より重視された。
  5. 25DMUで長距離ミサイル6発の機内搭載が示され26DMUも継承している。MBDAのメテオと短距離ミサイルの混合搭載が考えられ、長距離交戦の想定だ。25DMUでは機関銃一門も想定した。
  6. 想像だが、26DMUで機体構造や推進系の改良で主翼変更による巡航時空力特性の劣化を補うのだろう。技術陣はF-2よりファスナーではなく接着剤の大幅採用で10%の重量削減を狙う。
  7. 26DMUの各フィンは鋭くなり延長されている。尾翼も変更された他、主翼後縁部に可動部分が二か所と以前の一か所より増えた。
X-2の成果
  1. 他方で次期戦闘機技術の実証機X-2は目標を達成した。三菱重工が同機を初飛行させたのは2016年4月でその後同機はALTAに引き渡された。当初はフライトテスト50回予定だったが、データが良好のため一部を割愛できたと関係者が同上セミナーで述べていた。結局34回で各1時間で完結した。
  2. 同上関係者はレーダー特性がすぐれていたというがそれ以上の言及は避けた。IHIのXF5エンジンも高迎え角でも性能は予想以上だったという。
  3. X-2はステルス、高機動性、低速での取り扱いの実証が主な目的だった。推力偏向エンジンノズルを搭載し、高迎え角はXF5に難易度が高かったがエンジンは難なく作動したと同上関係者は述べた。推力も想定より若干高かった。その他の条件でもエンジン推力は予想以上だった。X-2の最高速度記録は高度6千メートル(20千フィート)でマッハ0.8だった。
  4. X-2で迎え角がどこまで試されたかは不明だが、同上関係者によれば米独共同開発X-31実験機が1992年に70度を試している。その状態で飛行すると運動エネルギーが急速に失われ、空戦時に不利だが、巧みに操縦すればミサイル回避も可能でドップラー手法でレーダー追尾もかわせる。■

2016年5月1日日曜日

★★X-2の初飛行の意味はこう見られている





OPINION: Why Japan's X-2 fighter is more than a symbol of pride


29 APRIL, 2016
BY: FLIGHT INTERNATIONAL
Asset ImageAkira Uekawa
三菱重工業のX-2が初飛行に成功したが、高性能戦闘用航空機の開発が続く北アジアで大きな一里塚になったのではないか。
  1. X-2は実験機で実戦用ではないが、政府の万全な支援のもと日本産業界が着実に技術開発を進めてきた成果を体現した高性能戦闘機でステルス、推力偏向制御、センサー類や高性能エンジンを実用化している。
  2. 今回の成果はもっとも野心的な航空宇宙事業となる戦闘機開発につながるはずだ。同機にはF-3の名称がつくのだろう。
  3. 業界の経験則からこの事業は挑戦の価値があるが、高価なものになりそうだ。日本が国内開発した前作F-2は米国の支援を受けてロッキード・マーティンF-16と類似した機体ができたが翼面積は25%広く、機体単価は三倍になった。
  4. だが日本だけではない。中国も戦闘機二型式を同時に開発中だ。
  5. このうちJ-20はロシア製エンジン双発で初飛行から6年が経過しているが、中国のブログによればいよいよ供用開始しそうだ。ただし、機体は黒く塗装されているものの本当に低視認性なのか不明だ。
  6. また任務も不明のままだ。制空戦闘機としては機体が大きすぎ、長距離迎撃戦闘機として敵の重要な支援機材を攻撃するのが役目かもしれない。
  7. FC-31はもっと謎に満ちており中国が同機にどこまで真剣なのか見えてこない。昨年11月のドバイ航空ショーでAVICは前例のない報道会見を行い、海外各国に広く同機開発の費用分担を求めていた。
  8. 韓国はインドネシアが20%負担する形でKFXに取り組んでいる。GEエイビエーションF414双発またはユーロジェットEJ200双発となる。2015年に中核技術の供与を米国が拒んだのは大きな痛手だが韓国は同機の成功を疑っていない。
  9. 既存メーカーが日本、中国、韓国それぞれの開発事業を冷笑するのは簡単だ。技術や統合ノウハウがないことを理由にできる。「純国産機」とはむなしい事業以上の何物でもない。
  10. それでも米国、ヨーロッパ、ロシアの機体メーカーは今後北アジアで自社製品の需要が縮小することを覚悟せねばならない。技術面でどれだけ海外製機材が優れていようと一国の誇りを背負った機材には太刀打ちできない。■


2016年4月27日水曜日

★★X-2テストフライトは50回程度で一年を想定、初飛行写真をお楽しみください



とても一年でテストが完了するとは思えませんので、防衛装備庁も予算構造を意識した説明に終始しているのでしょう。今後は航空自衛隊岐阜基地が同機のホームグランドですね。着実なデータ収集に期待しましょう。写真はすべて航空自衛隊撮影のものです。
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PICTURES: Tokyo plans 50 X-2 flights in coming year

26 APRIL, 2016
BY: GREG WALDRON
SINGAPORE
日本は三菱重工X-2技術実証機のテストに一年間合計50回程度のフライトを想定している。
  1. 同機の初飛行は4月22日に約25分間行われ高度12,000ftまで到達し最高速度は200ktだったと防衛装備庁(ALTA)が明らかにしている。
  2. 天候によるが二回目の飛行が今週実施されそうだ。次回は降着装置を引き込ませ高速度へ加速する。
Asset ImageJapan Air Self-Defense Force
  1. 予定通り一年間のテスト期間となれば防衛装備庁はステルス性、推力偏向、データリンク他の高性能技術のデータ収集が可能となる。テスト期間は必要により延長もありうる。
  2. 同機では斜めにとりつけた尾翼や空気取り入れ口の工夫などで低視認性を目指しているが、機体表面にステルス塗装は施されていない。ただしキャノピー表面のみに特殊ステルス加工がしてあると防衛装備庁は述べている。
Asset ImageJapan Air Self-Defense Force
  1. X-2は旧称ATD-Xとして1990年代から日本が進めてきた第五世代あるいは第六世代戦闘機に必要な技術を確立する事業の一部分である。合計15の案件あるうちでX-2が一番目立つ存在だ。その他には兵装庫の形状、データリンクなど高性能戦闘機に求められる要素に関連する技術の研究がある。
  2. 最終目標は得られた成果をF-3(仮称)新型戦闘機につなげることだ。新型機の製造決定は2018年に予定され、国産開発あるいは国際共同開発にするかの分かれ道となる。
Asset ImageJapan Air Self-Defense Force
  1. 日本がF-3を外国と共同開発すると決めた場合、共同開発国はX-2で集めたデータやほかの研究成果を共有できる。単独開発、国際開発と関係なく、F-3は相当高額な機体になりそうだが、それだけの価値はあると防衛装備庁担当官はみている。
  2. 日本はロッキード・マーティンF-35の導入を決めており、三菱重工業がライセンス生産するが、最も重要な戦闘機技術そのものは移転されない。このため国内開発により技術力の向上、製造技術の進展を図ろうとしている。■