Jamie Hunter
T-7レッドホーク統合試験部隊の責任者が、生産開始のゴーサインを前にした試験の進捗状況について詳しく説明してくれた
米空軍の最新鋭ジェット練習機、ボーイングT-7Aレッドホークは、カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地で、飛行試験プログラムを加速・拡大している。
航空教育訓練司令部（AETC）がパイロット養成目標の達成も苦闘する中、老朽化したT-38タロンがパイロット訓練の重荷となっているため、レッドホークへの米空軍のニーズには切迫したものがある。
T-7は、稼働率を向上させ、訓練を加速させるための技術が組み込まれている。「T-7AはT-38との世代交代であり、AETCに多くの選択肢をもたらす」と、T-7A統合テスト部隊のディレクターであるジョナサン・「グレムリン」・アロノフ中佐は語る。
空軍とボーイングのパイロットとエンジニアのチームは、この新型訓練機で十分なデータを収集し、この機体がパイロットの訓練と飛行に適していること、またレッドホークが契約上の要件を満たしていることを証明し、ボーイングが低率初期生産を開始する許可を得るために取り組んでいる。
T-7A量産前機（BTX-1）の1機が試験飛行を終え、エドワーズ空軍基地に着陸した。ジェイミー・ハンター
T-7プログラムの遅延により、米国空軍のパイロット訓練の苦境は深刻化している。2023年5月に空軍の調達・技術・兵站担当次官補アンドリュー・ハンターが詳細を述べている。「プログラムの初期開発およびテスト段階で発見された問題により、空軍はT-7A量産機の購入開始に関するマイルストーンC決定を遅らせている。これにより、T-7Aプログラムの初期運用能力（IOC）は2027年春にずれ込む。スケジュール上の課題を軽減するためのリスク低減活動に取り組んでいます」とは2023年に語った。
しかし、レッドホークは現在、エドワーズ空軍基地の統合テスト部隊とともに飛行しており、プログラムが順調に進んでいるとの確信が生まれている。「ここの誰もがテスト作業に意欲的で、できるだけ早く航空機をAETCに届けることを望んでいます。T-7Aを必要としており、我々もできるだけ早く、そして安全にそれを届けたいのです」とアローノフ中佐は付け加える。「決して過剰なプレッシャーはありません。空軍が必要としているものを秩序正しく提供することに専念しており、そのやり方については誰もが非常に敬意を払っています」。
T-7A レッドホークの起源
2018年に、ボーイングの最新ジェット練習機T-7Aが、老朽化したT-38Cタロン戦闘機の後継機として選定されたが、レッドホークは当初の予定よりすでに3年遅れており、現在では2027年の就役が予定となっている。当初のスケジュールでは、2023年からテキサス州サンアントニオ・ランドルフ統合基地で米空軍に最初のT-7Aを納入し、2024年の初期運用能力（IOC）の前に教官パイロット訓練を開始することになっていた。IOCとは、「航空機と訓練装置が完全に装備された飛行隊」と定義されている。
ボーイングは、T-X練習機入札で勝利したことにより、2018年9月に米空軍から351機のT-7Aと46基の関連地上ベースの訓練シミュレーターを供給する92億ドルの契約を獲得した。最初の飛行試験作業は、ボーイングがT-Xの入札段階用に製造した「生産関連機（PRJ）」2機を使用して、ミズーリ州セントルイスのボーイング社施設で実施されました。
契約締結後、ボーイングは、静的試験機（STA）と5機のエンジニアリングおよび製造開発（EMD）機のうちの1機を携えて、セントルイスでT-7Aの生産を開始した。ボーイングは2021年初頭、STAは「数か月」で完成する予定であり、そこには「大量の計器類」が搭載され、デジタルモデリングと比較し、各T-7Aの耐用年数目標である8,000飛行時間を実証できるだろうと述べていた。
セントルイスでの2機のPRJによる飛行試験は継続され、高迎角時の翼の揺れなど、広く報道されたように操縦上の問題が明らかになった。コリンズ・エアロスペースのACES 5射出座席を基盤とする航空機の脱出システムについて、許容範囲を広く確保する必要が生じたため、さらなる遅延が発生した。具体的には、乗組員の体重の違いによる安全な射出、特に体重の軽いパイロットに関する問題だ。
T-7Aはフルサイズ決定アセンブリ（FSDA）と呼ばれる方法論を用いてデジタル設計され、デジタルモデルから製造されたが、モデリングとシミュレーションが正確であることを確認するための厳格な飛行試験と認証の必要性がなくなったわけではない。完全デジタルアプローチで開発リスクがすべて取り除かれたわけではなく、試験作業には問題項目の再調査に充てる追加の時間が必要だった。
低率初期生産決定日は2025年2月以降に延期されており、決定は2026年2月までに行われる予定である。
エドワーズでの試験
最初のEMD仕様のT-7Aが2023年11月8日にエドワーズ空軍基地に到着した。その後、2機目のEMDジェット機とボーイングの2機のPRJのうち1機が続き、2024年10月に本誌が訪問した時点で、エドワーズ空軍基地での試験機は3機となっていた。「エンドユーザーが実際に使用できる製品を提供できると確信できるまで、テストは継続されます」と、アローノフ中佐は述べた。「プログラムオフィスとAETCがマイルストーンC宣言した時点で、初期生産の低率生産機の製造が開始されます。
「私たちは、空軍資材コマンドおよび空軍テストセンターのために働いています。具体的には、T-7統合テスト部隊は、空軍力基盤の統合テスト部隊の下にあります。この下に、T-7 ITF、F-16/T-38 ITF、新技術 ITFの3つのITFがあります」。
エドワーズ空軍基地での試験に割り当てられた最初のT-7Aレッドホークは、2番目のエンジニアリングおよび製造開発機だった。 アメリカ空軍/トッド・シャナース
「T-7の飛行試験で私たちが実施していることはすべて、契約の証明、つまり、航空機が本来行うべきことのすべてを証明することに基づいています。そして、それは飛行の安全性と飛行限界の構築から始まります。契約書に明記された通りに、その飛行機が想定通りの性能を発揮していることを検証することです。
「エドワーズでの飛行では、通常、ボーイングと空軍のパイロットが1人ずつ搭乗し、すべてのメンテナンスはメーカーとの契約に基づいて実施されます。私たちは非常に緊密に連携し、一体化しています」「私たちは主導的な開発試験機関であり、ボーイングは私たちのパートナーです。私たちはボーイングと足並みを揃えています。私たちが何かをテストする場合は、それがテストすべきものであること、条件が適切であること、正しい方法でテストしていることを確認します。開発の契約上の義務を満たすために、正しい方法で正しいデータを取得していることを確認しているのです。」
「現在、飛行領域の拡大に取り組んでいます。PRJ T-7の1機にスピン回復パラシュートを装着し、高迎角領域を開拓し、離陸抵抗型の飛行試験を実施しています」。
「また、現在2機のEMD機があり、うち1機は負荷、騒音、振動のテスト用に装備されています。これは構造上の限界を開拓し、構造が異なる操縦を長期間にわたってどのように処理するかを理解するためのものです。これは疲労のモニタリングです。T-7のエンジニアリングモデルが正しいことを確認したいのです。そのために、高度、対気速度、Gフォースの組み合わせといった個別のテストポイントを測定し、モデル予測が正確であることを検証しています。
「エドワーズ空軍基地の2機目のEMD機は、フラッター試験機です。航空機の構造と周囲の空気の相互作用を考えてみてください。飛行制御の振動と高調波を考えてみてください。これは、対気速度の限界を広げるために必要です。私たちはさまざまな高度でフラッタープログラムを実行し、飛行制御システムで自動的に航空機をさまざまな周波数と振幅で揺らして応答を誘発させます。我々が関心を持っている特定の振幅と周波数をターゲットにすることができ、データ収集方法も非常に正確です。
2番目のエンジニアリングおよび製造開発であるT-7Aがエドワーズ空軍基地上空を飛行。 空軍のブライス・ベネット
アロンオフは、T-7での作業はこれまでで最も正確な飛行だったと述べている。「約30人の管制室スタッフがすべて監視しており、時には、飛行結果は十分ではないと言われます。何度も試みているのに、もっときれいなデータが必要だと言われます。しかし、彼らは乱気流もミッションの緊張感も感じることができず、もう一度やり直せと言うのです。エンジニアが航空機が想定通りに機能していることを確認するためのデータを収集することが私の仕事です。
「現在、私たちはまだ安全な運用範囲を構築している段階であり、慎重に飛行しています。航空機の飛行方法には非常なまで正確さが求められます。通常、数ノット、50フィート、ある程度のG、通常0.2Gのプラスマイナスで飛行しています。非常に厳しい許容範囲です。できるだけクリーンなデータセットが必要だからです。そのデータをリアルタイムでコントロールルームにストリーミングし、そこで波形を見て、振幅や周波数が適切であることを確認し、リアルタイムで分析します。 データが良好であれば、次のイベントに進むことができます。
「高迎角キャンペーンでは、機体を操縦し、機体が想定通りに反応するかを確認します。モデルと一致している限り、そのまま進みます。モデルからわずかに逸脱した場合は、その理由を調べ、許容範囲内であることを確認する必要があります。負荷試験も同様です。6Gの負荷をかけた場合、機体周辺のG分布はモデルと一致しているでしょうか？飛行試験では、予測、試験、検証を行います。結果を予測し、テストを行い、予測に使用したモデルを検証します」。
3機目のEMD T-7は、今年初めにフロリダ州のマッキンリー気候研究所で1か月間にわたる極端な気象条件での試験を完了し、現在は技術的な注文の検証と確認のためセントルイスに戻っている。「整備マニュアルが適切かつ正確に書かれているかを確認しています。EMD 4は現在、新たに導入される飛行制御法のための地上試験に使用されており、5機目のジェット機は現在も製造中です」とアローノフは述べた。
2024年初頭、フロリダ州エグリン空軍基地のマッキンリー気候研究所のチャンバー内で凍結したT-7Aレッドホーク。 USAF/Samuel King Jr. Samuel King Jr.
「このパートナーシップを本当に強調したいと思います。私たちは、このプロジェクトのすべての段階において協力し合い、ボーイング培ってきた経験と専門知識を活用しています。PRJの2機は、このプログラムにおいて本当に素晴らしい成果を数多く残してくれましたが、最終的には、PRJとEMDジェットの間には変更点があります。そのため、航空機を開発する方法について、エンジニアリングの観点から慎重に検討する必要があります。」
ボーイングは、PRJで得られた教訓に対応してEMD T-7に多くの変更を加えた。アロンオフは、エドワーズ空軍基地での現在の試験作業が、初期のPRJでボーイングが行った作業に多くの評価をもたらしたことを強調している。「航空機の外形は基本的に同じでも、搭載コンピューターなどは変更されています。また、使用しているソフトウェアも少し異なり、航空機全体にわたって小さな変更が加えられており、それらを検証する必要があります。
「製造設計は飛行試験において非常に難しい時期であり、特に開発作業においては、何か問題が見つかれば、通常は作業を停止して調査を行い、修正策を講じた上で作業を再開する必要があります」と、アローノフは説明している。「ですから、私たちが現在行っている試験の性質上、誰もが本当に望むよりも遅いスケジュールになることが予想されます。
「これまでに、オリジナルのソフトウェアで試験を行ったプログラムはありません。注意が必要な点を見つけ出すのが我々の仕事です。もし問題を見つけられないとしたら、それは十分に注意深く見ていないということです。一般的に、運用飛行プログラムのソフトウェアには、常に改善の余地があります。契約と要件は明確に定められていますので、契約要件を満たすまで、繰り返し作業を続けます。それがパフォーマンスの尺度なのです。
「我々の任務は、安全を確保するために、妥当な範囲で可能な限り迅速に飛行機を飛行させることです。例えば、最悪の教官パイロットと最悪の学生パイロットの組み合わせを考えてみてください。我々は、そのような組み合わせでも安全を確保しなければなりません。しかし、同時に、次のチャック・イェーガーが挑戦できる飛行機にしなければなりません。つまり、最高のパイロットだけでなく、もう少し手助けが必要なパイロットにも対応できる、きわめて緻密な調整が求められるのです。
変化する軍用パイロット訓練
軍用パイロット養成は進化している。戦闘機は、ある面では操縦が容易になったが、一方で任務遂行システムや情報フローはますます複雑化している。若いパイロットにとって、対気速度、高度、針路を維持することは依然として重要だが、訓練の重点は、先進的な前線戦闘機への道を効率化するために武器システムの効果的な使用へと変化している。
「T-7は非常に高性能な飛行機です。推力が非常に強力で、学生パイロットにとっては大きな挑戦となるでしょう。操縦桿やラダーのスキルが重要でないとは言いません。それらは極めて重要ですが、現代のパイロット訓練で最も重視すべきことではありません。T-7AとT-38を隔てる大きな要素のひとつは、ミッションシステムタスクをコックピットにダウンロードできることです」と、アローノフは説明してくれた。「理論的には、パイロット訓練の初日から、学生はデータリンクにログオンし、さまざまな画面を設定し、情報過多に対処することになります。最終的には、エンドユーザー（空軍教育訓練司令部）がシラバスを調整し、学生パイロットを育成することになります。私たちは、それを可能にするツールを提供しているのです。」
BTX-1と最初のエンジニアリングおよび製造開発のT-7Aがエドワーズ空軍基地の上空で一緒に飛行する。 アメリカ空軍 クリスチャン・ターナー
T-7Aのコックピットにはサイドスティック式操縦桿とカスタマイズ可能な大型ディスプレイ（LAD）が装備されている。「最大4つのポータルを立ち上げることができ、各ポータルに異なるフォーマットを設定できます」とアローノフは説明した。「非常にカスタマイズ性が高いので、学生にとっては、すべての情報を管理するという点が難題となるでしょう。何が重要で何が重要でないかを判断する必要があります。どのサイズのスクリーンを希望するか、HOTAS（ハンズオン スロットル＆スティック）コントロールをどのように使用するか、あるいはタッチスクリーンディスプレイなので指で操作するか、などです。また、彼らはどのようにして必要な情報を探し、同時にどのような情報を表示させたいと思っているのでしょうか？
「例えば、右側のスクリーンに移動マップ、中央のスクリーンに武器表示、左側のスクリーンに標的ポッドのシミュレーションを表示させながら、学生は飛行することができます。表示はラプター、F-35、F-16のどれに似たものになるのでしょうか？いいえ、しかし、関連データはすべてそこにあります。将来、ジェット機がそのようなことをできないというわけではありません。T-7Aが特定の航空機のディスプレイを模倣する必要がないというだけです。
「T-7 ITFは、主に初等パイロット訓練（UPT）の観点からT-7Aを評価しています。ジェット機訓練の第一歩です。しかし、その後の戦闘機入門コース（IFF）へのT-7の将来的な応用についても、同様に注目しています。
「今でも教官ならどのように使用するかを考えています。T-7Aの後部座席に座るたびに、UPT教官のつもりで考えています。T-38、F-15、F-16、F-35のパイロットたちと多様なチームを構成しており、T-7Aの試験を行うと同時に、プログラムの後半で取り組むことになる将来のプロファイル、例えば、学生と教官がBFM（基本戦闘機操縦）任務に出撃する戦闘機入門の基本プロファイルなどについても評価を行っています」。
T-7Aにはレーダーや標的ポッドは装備されておらず、センサーデータは訓練用に航空電子工学で総合的に生成され、データリンクを介して共有される。この機体には、模擬爆弾などの訓練用兵器を搭載することはできず、訓練における兵器使用はすべてシミュレーションで行われる。実際、T-7Aが搭載を義務付けられている唯一の外付け装備は、移動貨物ポッドのみだ。
AETCは、T-7Aシミュレータの開発において、全体的なシラバスの重要な一部となるべく、ボーイングと緊密に協力しています。アロンオフは、チームが実施する飛行時間1時間につき、2～3時間をシミュレータで費やし、さまざまなミッションプロファイルを磨いていると述べている。「飛行任務で必要とするデータ収集のための操縦は、すべてシミュレーターでリハーサルを行います。現在エドワーズにはシミュレーターが1台しかありませんが、セントルイスにあるボーイングのシミュレーターも大いに活用しています」。
エドワーズ空軍基地では、米空軍とボーイングのテストパイロットが共同で試験飛行を行っている。ジェイミー・ハンター
「T-38教官として、いつも質問されることのひとつに、T-7Aの後部座席からの着陸があります。T-38では前方の視界が非常に限られているため、これはある意味でトラウマ的な経験ですがT-7のタンデムコックピットは、スタジアムシートのおかげで前方の視界がずっと良好なので、嬉しい限りです」。
新たな境地を開拓
新しい軍用機が定期的に登場していた1950年代や60年代とは異なり、T-7Aプログラムは、まったく新しい機体タイプが飛行試験されているという点で、現代の軍用航空機としてはまれなケースだ。「エドワーズでT-7を飛行させるたびに、その機体ではこれまで一度も行われたことのないことを行っているのです。それはワクワクします。なぜなら、この飛行機でこれほど高速で飛んだり、これほど高い高度まで上昇したパイロットは私以外にいないからです。この飛行機を制御不能にして離陸適性試験を行うことにとても興奮していると話すと、不思議そうな顔をする人もいます。私たちは、まったく新しい飛行機でまったく新しい開発試験を行っているのです。
「私は、この機体がパイロットの訓練機として最適であることを強調したいと思います。この機体では、実際に飛行しながら曲技飛行のやり方を学び、ジェット機の着陸方法を習得するなど、さまざまなことができます。また、ライブ・バーチャル・コンストラクティブ（LVC）環境で、3人または4人の僚機とともに、地上のシミュレータにいるクラスメートと戦うこともできます。教官は、学生や訓練の希望に応じて、シナリオを高度にしたり、低くしたりすることができます。
「パイロットの育成方法は変わります。希望すれば、T-7での初飛行でレーダーの使い方を学ぶことができます。優秀で意欲的な学生ならT-7により、飛躍的に早く先に進むことができるでしょう。
「最終的には、AETCがこれらの機能をどのように活用していくかを決定することになりますが、T-7には、米空軍の軍パイロット訓練を飛躍的に進歩させるのに必要なあらゆるツールが揃っています。」■
Inside T-7 Red Hawk Test Operations At Edwards AFB
T-7 Red Hawk Integrated Test Force director details testing progress that will enable a desperately needed production green light.
https://www.twz.com/air/inside-t-7-red-hawk-test-operations-at-edwards-afb
