2022年6月6日月曜日

ブラックホーク後継機をめぐる新型ヘリコプター競作のゆくえ:ベルV280対ボーイング=シコースキーのデファイアント

左 ベルテキストロンV-280ヴァラー、右 ボーイング=シコースキーのデファイアイントX

Bell Textron, Boeing-Sikorsky photos

陸軍が、旧式化めだつブラックホークの後継機を決定しようとする中、競合2社がそれぞれ製品の仕上げに取り掛かってる。

陸軍は今秋にも将来型長距離攻撃機(FLRAA)計画について決定を下すと見られ、決定時期が差し迫ってきたため、「沈黙期間」に入っている。

FLRAAと陸軍の将来型偵察ヘリコプター含む今後の垂直上昇機は、中国やロシアとの大国間競争に備える陸軍の3大近代化優先事項の1つ。陸軍は、2030会計年度までにFLRAAの装備展開を開始する予定だ。

契約締結が間近に迫り、両チームが忙しくなっている。ボーイング-シコースキーベル・テキストロン双方の幹部は、今後数ヶ月で、追加試験と資格認定、デジタル製造を通じて、プラットフォームのリスクを低減させると述べている。

各チームは、1970年代に開発のブラックホークと根本的に異なるプラットフォームを開発中だ。

シコースキーは同社のX2同軸ツインローター実験ヘリコプターが原型の試作機デファイアントXをフロリダ州ウエストパームビーチからナッシュビルまで700海里飛行させ、米国陸軍航空協会サミットに登場した。

サミットに先立つ記者会見で、シコースキーのポール・レンモPaul Lemmo社長は、「試作機の移動にはリスクもあったが、テストパイロットが寄せる信頼から、経営陣は飛行実施に確信を持った」と述べた。

競作結果が出るまで、ボーイングとシコースキーはデファイアントXの飛行を続け、「性能限界を広げる」試験を行うと、レンモは述べた。シコースキーとボーイング両社が2020年に受注した陸軍の共同マルチロール実証契約の要件は実証ずみとレンモは指摘する。陸軍は今回の競作でプロトタイプの開発契約を両社に交付し、両社は昨年3月から第2フェーズに入っていた。

ベルのV-280ヴァラーValor試作機(ベルV-22オスプレイをベースにしたティルトローター)はそこまで飛行時間が長くないが、同社はリスクを減らすため同様に努力していると、サミット会場で先進垂直リフト担当ディレクターのフランク・ラザーラFrank Lazarraは述べた。

試作機の飛行停止後、ベルのエンジニアリング・チームはギアボックスを取り外し、検査と技術検証を行い、「非常に良い結果」を得たと言う。

ベル社は、短時間で部品を製造できる能力を示したいと考えている、とラザーラは言う。同社は昨年、製造技術センターを開設し、全体のサイクルタイム短縮をめざしている。V-280の製造時間が短縮できるかが、主要な焦点の一つと、製造革新担当マネージャーのジェラード・ナンニGerard Nanniは言う。

例えば、チルトローターに使われるあるシャフトは、リードタイムが330日だったが、センターは16時間に短縮できたとナンニは説明。これにより、陸軍は事業全体のリスクを軽減できるという。

「標準時間と製造の短縮で、変更を迅速に取り入れられます」(ナンニ)。

プラットフォームの訓練とシステム統合オプションの開発は、契約締結に至るまでベルでもう一つの焦点となる。

シコースキー=ボーイングチームは、陸軍にアピールするため機体を飛ばしたが、ラザーラは、ベルのティルトローター設計が過去に同様の長さのフライトを行っていると指摘している。例えば、V-280はテキサス州アマリロからフォートワースまで、約370マイルをノンストップ飛行した。デファイアントXは、この2倍の距離を飛行し、2回燃料補給したという。

同時に、競合両陣営はFLRAAエンジンの実力の証明でも戦っています。ボーイングとシコースキー3月に発表したデファイアントXのエンジンは、ハネウェルのHTS7500ターボシャフトエンジンだ。

このターボシャフトエンジンは、デファイアントXに今年中に搭載するための試験や、その他認定試験を行っている。ハネウェル・エアロスペースの軍用ターボシャフト・エンジン製品ライン担当副社長ジョン・ルッソJohn Russoは、4月に行われたイベントで、テストの一例として圧力への耐久性を測定していると明かした。

セラミックコーティングのような「エキゾチック」な材料を使用せず、エンジンは低いタービン温度を維持すでき、「信頼性、保守性、リスク低減がねらい」とルッソは説明。また、現在使われているコーティング剤を使うことで、タービンを溶融させず維持できると説明した。

一方、ラザーラは、V-280に搭載されるロールスロイス AE 1107Fエンジンは、同社のT406を搭載するベルV-22より効率的になると説明した。

ロールスロイスが2020年に発表した同エンジンについてはあまり知られていないが、ロールスロイスの防衛プログラムディレクターであるキャンディス・ビネヤード Candice Bineyardは、生産が開始済みと述べている。ロールスロイスは、施設と製造能力のアップグレードのために6億ドルを投資した。

一方、陸軍の将来攻撃偵察機(FARA)の進展は、エンジン開発に懸かっている。陸軍は2028年に将来型偵察ヘリコプターを実戦投入することを望んでいるが、業界の競合他社は、陸軍と業界パートナーのジェネラル・エレクトリックが、新型タービンエンジン設計をまとめるのを待っている。陸軍はGE T700エンジンを改良型タービンエンジン・プログラムを通じてT901エンジンに置き換えるために517百万ドル契約をGEに交付した。

例えば、ベル360インヴィクタスのプロトタイプは約85%完成しており、5月ないし6月に90%完成すると、インヴィクタス・プログラムの副社長兼プログラム・ディレクターのクリス・ゲーラーChris Gehlerは言う。

ベル360インヴィクタスの完成予想図

ゲーラーは、陸軍航空会議のサイドイベントで、「当社は、エンジンなしでできることはすべてやるつもりだ......しかし、エンジンができたら、完全なイン・ザ・ループ・テストを行う」と述べた。

ジェネラル・エレクトリックは、11月の初飛行に間に合うように、T901の3Dプリント版を提供したと、陸軍航空プログラム執行官のロバート・バリー准将Brig. Gen. Robert Barrieは述べている。COVID-19による試験の遅れにもかかわらず、バリー准将は、11月までに納品し、2023年第3四半期に初飛行にこぎつけるようGEの能力を確信していると付け加えました。

「23年に飛行する道筋はある」「それに伴うリスクはあるが、リスクを管理し軽減するために、全員が手を携えています」(バリー准将)。

エンジンは3月に「ライトオフ」(初めて燃料に点火する)に達しており、「重要な」マイルストーンになったとバリー准将は付け加えた。

ゲーラーからは、ベルのエンジニアリングチームは、「エレクトロニクス面」と機体の「油圧」のチェックを実施中だという。3Dプリントのエンジンとインヴィクタス機体の適合テストは成功したという。

ゲーラーによると、ベルはインヴィクタスの価格を、陸軍が要求する平均コスト3000万ドルより「かなり低く」設定しているという。また、プラットフォームの小型化・軽量化もコストを低く抑えるのに役立っているという。

シコースキー=ボーイングのFARA候補であるレイダーXは、初期設計の完成率がライバルと同様の約85パーセントであると、シコースキーの将来型垂直上昇ビジネス開発ディレクターであるジェイ・マックリンJay Macklinは述べた。

エンジンを待つ間、エンジニアリング・チームはプログラムの全体リスクを減らす、とマックリンは指摘し、試作機用の2番目の機体製造も含まれる。

「機体を構造試験に組み込み、機体の飛行中および地上荷重能力を検証するために使用します」「マックリン)。

同社はまた、レイダーXのプラットフォームのS-97 Raiderの試験データを陸軍に提供するという。

来年度も、陸軍が将来型垂直飛行機材への投資を緩めることはない。陸軍は、昨年の予算要求とほぼ同じ、15億ドルを要求していると、デイヴィッド・フランシス少将Maj. Gen. David Francisは記者団に語った。

2023年の予算要求には、FARAのハードウェアとソフトウェアの開発、コンポーネントサブシステムの組み立て、統合、テスト、ソフトウェアとハードウェアのインザループアプローチに468百万ドルを計上したと、予算要求発表後の3月のラウンドテーブルでマイケル・マッカーリ准将Brig. Gen. Michael McCurry は述べていた。

また、FLRAAの693百万ドルの要求は、予備設計作業、兵器システム、仮想プロトタイプの仕上げに充てられると付け加えた。2023会計年度の後半に、陸軍はこの資金で兵器システムの契約オプションを模索すると、准将は述べた。

サミットのパネルディスカッションで、デビッド・フランシス少将 Maj. Gen. David Francisは、「将来の垂直上昇ポートフォリオが航空の "コア・コンピテンシー "を変えることはないとしても、陸軍の戦い方は変わるだろう」と述べた。

「戦場の形状、作戦指揮官が利用できるオプションはともに大幅に変化する。将来の垂直上昇機が提供する能力から、作戦指揮官により多くの能力とオプションを提供されるだろう」と述べた。■

 

Aviation Giants Enter Final Stretch to Replace Black Hawk

5/23/2022

By Meredith Roaten

 

2022年6月5日日曜日

米国で開発中の極秘機材5種類。近未来の航空優勢の維持を狙う期待の事業だ。

 

 

平洋における中国の脅威とヨーロッパにおけるロシアの侵略に対抗するべく、アメリカは現在、少なくとも新型機5種類を秘密裏に開発中だ。

新型マルチスタティック・ステルス対抗・レーダーと、さらに高度な統合防空システムが登場し、米空軍はF-22ラプターが早ければ2030年に近接戦闘空域での生存能力が不十分になると見ている。そのため、生存能力への懸念は明確だ。米国は、空を支配するため新しい攻撃・防御戦闘機材を敵対国より数多く必要とする。中国やロシアが開発を急ぐ新型ステルス戦闘機や爆撃機から領空を守る必要もある。

アメリカはステルス爆撃機プログラム二種類をある段階まで開発しており、同様に関連したステルス戦闘機プログラムも2つある。しかし、おそらく最も秘密めいたものは、3種類の戦闘任務をこなす設計された低視認性極超音速無人機に、デュアルサイクルスクラムジェットエンジンシステムを実用化する空軍研究本部の取り組みだ。

1) NGAD:無人機編隊を運用する構想

NGADステルス戦闘機の想像図

F-22ラプターは地上最高の性能を持つ戦闘機として広く知られるが、戦闘投入可能な機体は150機を割り、空の頂点に立つ同機は絶滅の危機に瀕している。そこで登場したのが、NGADプログラムだ。

その他新型戦闘機開発と異なり、NGADは単一機体を開発するのではなく、複数機体のシステム・ファミリー構成を目指し、敵空域の制圧を目的に、空戦、対地戦闘のマルチロール能力を持つ。

NGADは、コックピットの自動化とデータ融合という航空トレンドへさらに傾倒し、パイロットを飛行制御機能から解放し、支援無人機を指揮しながら、戦闘に集中できるようになる。確定ではないが、NGAD戦闘機は開発中のアダプティブサイクルエンジンで推力、燃費、熱管理で劇的な向上し、副産物として指向性エナジー兵器など先進システム用の発電容量も増加する。

NGADプログラムの実寸大技術実証機がすでに飛行しているだけでなく、複数記録を更新していると2020年発表された。ただし、技術実証機は試作機ではなく、外観は最終型の機体と別物かもしれないが、NGAD計画は全速力で進んでいるようだ。

NGADの予想価格は、1機約2億ドルになりそうだ。一方、支援無人機は、1130万ドル程度のクレイトスXQ-58バルキリーのような低コスト機から、F-35Aを上回る1億ドル程度の完全機能型無人ステルス戦闘機まで幅広くなる予想がある。F-22ラプターでは、突然の生産中止のため価格が上昇し、約33700万ドル(開発費を含めた場合)(2011年ドル価格)になっていた。現在は44,200万ドルだ。空軍は、F-221:1代替機としてNGAD戦闘機を購入しないと表明しており、NGADの導入機数は不明だ。

2) B-21レイダー:ステルス戦闘機も探知するレーダーもすり抜ける

USAF already has five B-21 Raider bombers in assembly - Air Data News

B-21レイダーの想像図 (Northrop Grumman)

ノースロップ・グラマンのステルス爆撃機B-2スピリットは、未来的な外観にもかかわらず、すでに四半世紀以上にわたり運用されている。中国とロシアがB-2競合機の開発を続ける中、同社はB-21レイダーでアメリカのリードを拡大しようとしている。

B-21は、ノースロップが得意とするB-2と同じ全翼機設計だが、かなり小型化し、B-26万ポンドに対し、3万ポンドの予想積載量で戦闘に望む。小型化しても、B-21は、アメリカの爆撃機に期待される核および通常弾がほぼすべて運用可能で、B-2より少なくとも「2世代先」のステルス技術を活用する。

ステルス戦闘機は低周波レーダーで探知されるが、B-2B-21の全翼機形状は、全レーダー周波数に極めて高いステルス性を持つとされる。このため、長距離爆撃機として紛争初期の激戦空域での攻撃作戦に適する。中国と戦争勃発の場合、まずステルス爆撃機部隊が中国沿岸を対艦ミサイルで攻撃してから、米空母が接近するのはほぼ間違いない。

従来の新型機事例と異なり、レイダーはミッション・システムをすべて搭載し運用できる状態でテスト飛行を開始する。初飛行から初期運用能力獲得までの期間を劇的に短縮できる。米空軍は2010年、新型ステルス爆撃機の機体価格上限を550百万ドルとした。インフレ調整後の予想単価は約729.25百万ドルとなる。ただし、研究開発費は1機あたり20億ドルと言われている。

3) F/A-XX: 米海軍の新型ステルス戦闘機は、NGADとシステムを共有しつつ、航続距離を大幅向上する

Amid heated aircraft carrier debate, the US Navy sees funding slashed for a  next-generation fighter

F/A-XX設計案. (Boeing)

開発ずみ機材を数十年にわたる空母任務に就かせようとした結果、F-35共用打撃戦闘機という悪夢の兵器が誕生したが、これにこりて米海軍の次期ステルス戦闘機は空母運用に特化し開発される。

F/A-XXの名称の新型機は、マルチロール能力を発揮し、空対空および空対地戦闘への期待があることを、「F/A」が示している。米海軍と空軍は、F/A-XXNGADプログラムと共通システムとし、より迅速に実戦投入できると期待している。また、技術成熟に合わせ頻繁に更新する想定で、モジュラー方式のソフトウェアおよびハードウェア・アーキテクチャの恩恵を受ける。

新型戦闘機計画で米国が優先するステルスとデータ融合以外に、海軍のF/A-XXではスーパーホーネットやF-35Cの航続距離を大幅に増加させる必要がある。中国の接近阻止範囲は沿岸から1000マイル程度だが、現行の海軍戦闘機の戦闘半径は650マイルしかない。つまり、米空母は中国に接近できない。

そこでF/A-XXは、燃料貯蔵量を増やし、NGADで搭載が想定されるアダプティブサイクルエンジンを活用し、能力ギャップに対処する。海軍は同機のコスト見積もりを発表していないが、NGADと同程度の価格になると思われる。

4) ウイングマン爆撃機:B-21レイダーと飛ぶ、高性能無人機・ステルス爆撃機になる

Everything we know about the Air Force's new drone stealth bomber effort -  Sandboxx

A rendering of a B-21 Raider Drone Wingman (Created by Alex Hollings)

今年初めの空軍協会シンポジウムで、フランク・ケンドール空軍長官は、激戦空域での深部侵攻攻撃能力を強化するため、B-21レイダーの前に無人ステルス爆撃機を飛ばす構想を検討中と明らかにした。

空軍が業界に提示した未公表の情報要求では、無人ステルス爆撃機には、最低4,000ポンドの積載量と戦闘半径1,500マイルがある。しかし支援手段としての目的を果たすためには同機にもB-21の航続距離に匹敵する性能が必要となる。

B-21レイダーの前方を飛ぶ、安価な無人ステルス爆撃機は大きな戦略的価値を提供する。レイダー搭乗員は、高リスク標的へ無人爆撃機を使用できる。あるいは、目標まで安全なルートを確保するため、防空システムへ交戦させることもできる。B-21の半分のコスト、F-353機分のコストで無人ステルス爆撃機を調達できる。

B-21B-2スピリットとB-1Bランサーの両機種を交代する予想のため、米国が次世代爆撃機の補完として、安価な無人機ステルス爆撃機の配備を検討するのは理にかなう。ただし、開発の初期段階にあり、空軍関係者はB-21のどのシステムをステルス無人機に移行するか、あるいは移行できないものを特定しようとしている。

5) メイヘム: 米空軍の極秘事業が、SR-72として実現するか

SR-72 Project Mayhem

SR-72 想像図 (Lockheed Martin)

国防総省の極超音速兵器プログラムの長いリストに隠れて、空軍研究本部はデュアルサイクル・スクラムジェット推進システムをメイヘムプログラムとして開発しているようだ。同計画はもともと大型スクラムジェットシステムの実用化を狙っていた。

メイヘムはミサイル計画と呼ばれるが、情報要求書(ROI)を見ると、攻撃作戦と情報・監視・偵察の2任務を遂行する、再使用可能な極超音速無人機を目標としているようだ。

正式名称は以前の消耗扱い極超音速空気吸込式マルチミッション実証機"Expendable Hypersonic Multi-Mission Air-Breathing Demonstrator" から極超音速マルチミッションISR攻撃機"Hypersonic Multi-mission ISR and Strike"に変わり、 "Multi-Mission Cruiser" とも呼ばれている。ミサイルではないことを強く示唆しており。「消耗品」の言葉の削除とあわせ「マルチミッション」の名称はメイヘムが世界初のデュアルモードまたはタービンベース複合サイクル(TBCC)極超音速推進システムを活用した再利用可能な自律型プラットフォームであることを示唆する。

(Wikimedia Commons)

言い換えれば、メイヘムは、亜音速から超音速、極超音速まで、全域で機能するタービンベースのスクラムジェットシステムを目指している。現行のラムジェットやスクラムジェットシステムは、超高速になるまで機能しない。

このコンセプトは、ロッキード・マーティンが計画中のマッハ3.5対応のSR-71ブラックバードの後継機、通称SR-72に関する長年の議論と恐ろしく似ている。2018年にロッキード副社長のジャック・オバニオンは、SR-72の実証機が飛行していると示唆し、フルサイズの推進システムが完成しておりテスト中と明言していた。「この機体は極超音速でも機敏に作動する」とオバニオンは2018年のSciTech Forumで観衆に語っていた。「確実なエンジン始動が可能です」。

マッハ5超の速度で安価な兵器を目標に発射する能力から、衛星カバー率が低下した場所での情報収集まで、戦略的に大きな影響を与える。極超音速ミサイル開発が世界中が進む懸念の一方で、空軍は極超音速航空機の開発競争に勝とうと密かに計画しているようだ。

5 secretive new warplanes the US is developing for the next big fight - Sandboxx

Alex Hollings | June 3, 2022

 

Alex Hollings is a writer, dad, and Marine veteran who specializes in foreign policy and defense technology analysis. He holds a master’s degree in Communications from Southern New Hampshire University, as well as a bachelor’s degree in Corporate and Organizational Communications from Framingham State University.