F-35の進化

飛行機

皆さんこんにちは!

アメリカでは第47代トランプ大統領の名を引き継いだボーイングのF-47との次期戦闘機開発競争に負けたロッキード。

今の最新鋭戦闘機のF-35を進化させることで生き残りを模索しています。その全容が明らかに!

YF-23の設計者がロッキード・マーティンのF-35の進化について語る

ロッキード・マーティンF-35の4機のコンセプト

航空機設計者のダロルド・カミングス氏によって、3つの進化型F-35コンセプトが開発されました。クレジット: ダロルド・カミングス/ForzAero

自社のF-22の後継機開発競争に敗れたことで、ロッキード・マーティン社は戦闘機産業におけ

る優位な地位を維持し、その空白を埋めるためにF-35を進化させるという課題とチャンスに直面しているのです。

ロッキード・マーティンのCEO、ジェームズ・タイクレット氏は、現在の第5世代戦闘機から

米空軍の次世代航空優勢(NGAD)計画の勝者である第6世代のボーイングF-47まで「最も

価値の高い橋渡しを作る」計画であることを明らかにしました。

タイクレット氏は7月22日、アナリストらに対し、F-47の就役には少なくとも5年、場合に

よっては10年ほどかかるだろうと語りました。同氏は、そのギャップを埋める能力を提供する必要性と機会を見出しています。

「そこでどのように能力を橋渡ししていくのか?」と彼は述べました。「我々は、NGAD

(次世代航空機システム)に関する自社の研究開発の多くをF-35に移植し、場合によっては

F-22にも移植する予定です。ステルス性能などにおいて、第6世代戦闘機の80%の性能を、

機体単価の50%で実現することを目指しています。」

ノースロップYF-23戦闘機のチーフコンフィギュレーターを務めたダロルド・カミングス氏

は、F-35の進化についていくつかのアイデアを持っています。現在も現役の航空機設計者で

あり、今年はAviation Week誌によるF-47と中国の最新鋭戦闘機の分析に協力しました。

フォートワースのロッキード・マーティン航空機部門では、エンジニアたちがF-16プログラム

を振り返り、現在の受注残から判断すると今後10年以上生産が続くと予想されるF-35をどう進化させるのが最善か探っているのです。

特に、彼らは、F-16を軽量戦闘機から長距離攻撃戦闘機へと進化させるという、企業資金に

よる取り組みとして、アローウィング型のF-16XLがどのように開発されたかに注目してい

ます。カミングス氏も同様に、F-16XLを出発点としています。

アローウィング型のF-16XL:従来のF-16の主翼よりも面積が20%拡大しており、より多くの燃料と兵器を搭載できました。

「ロッキード・マーティンが目標を達成する方法の一つは、2つの戦略を採用することだと考

えています」と彼は言います。1つは、機体を延長して燃料を追加し、機体長比を向上させる

とともに、カナード翼や翼面積を増やすことで揚力面積を増やすことだ。もう1つは、推力偏向を利用して尾翼をなくすことです。

カミングス氏は4月から、ロッキード社の過去の実験プロジェクトに基づいて、進化型

F-35の3つの概念設計を開発。新しい設計は短期、中期、長期の性能向上とステルス性の向上を実現します。

F-35EX

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F-35EXの核となるコンセプトは、胴体を60インチ延長し、尾翼をなくし、F-35Cの主翼、カナード、多軸推力偏向装置を追加する。

近未来のF-35EXコンセプトでは、胴体がF-16XLと同様に60インチ延長され、垂直尾翼と

水平尾翼はカナード翼に置き換えられ、多軸推力偏向機構が装備されます。この多軸推力偏

向機構は、1992年にF-16Cで初飛行した低視認性軸対称ノズルと、現在、高度に改造された

複座型F-16DであるX-62A VISTA(可変飛行安定性試験機)に搭載されている軸対称偏向排気ノズルに基づいています。

「F-35の短い全長に加え、兵器庫と着陸装置を収容するために必要な胴体断面積が、機体細長

比の悪化につながっています」とカミングス氏。「これがF-35がスーパークルーズできない

主な理由です。F-16XLは、胴体を56インチ延長することでこの問題を解決しました。」胴体

を延長することで細長比が向上し、超音速飛行時の揚抗比が向上すると同時に、燃料と装備品の搭載容積も増加します。

カミングス氏のF-35EXコンセプトは、F-35AとF-35Cのコンポーネントを最大限に活用して

おり、ピッチ制御と最大揚力のためにカナードを備えた大型のF-35C主翼を採用しています。

同氏の計算によると、胴体の延長により燃料容量が4,000ポンド(約1,800kg)増加。

さらに1,500ポンド(約640kg)の燃料が、F-35Cの外部ガンポッドと同じ外形ラインを持

つ外部タンクに収容されます。これらを合わせると、ベースラインのF-35Cに比べて燃料

容量が30%増加します。カミングス氏は、F-35EXを米海軍のF/A-XXの近い将来の代替機と見ています。

F-35FX

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中期F-35FXコンセプトは、F-35Xのコア胴体にクリップドデルタ翼と先進の3D推力偏向ノズルを組み合わせたものです。

F-35FX中期コンセプトは、F-35EXのコア胴体を採用しながらも、ロッキード・マーティン

が過去に実施した実験プログラムであるX-44 MANTA(多軸無尾翼機)の技術を採用して

います。F-22から派生したX-44は、従来の尾翼を必要とせず、純粋に三次元推力偏向制御

のみで、ピッチ、ロール、ヨーの完全な制御の実現可能性を試験することを目的としていました。

無尾翼機のF-35FXは、レーダー断面積の低減と超音速飛行領域分布の最適化を実現する

MANTAに類似したクリップドデルタ型平面形状と、先進的なステルス3D偏向ノズルを備

えています。カミングス氏の計算によると、胴体の延長と主翼の大型化により、機内燃料総

量は約3万ポンド(約13トン)となり、F-35Aより50%増加しています。

F-35GX

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長期的な F-35GX コンセプトでは、前部胴体の形状を変更し、すべてのエッジを揃えることでレーダー断面積を最小限に抑えます。

F-35GXは、低視認性を最大限に高める長期コンセプトです。この構成は、F-35FXのレイ

アウトをベースに、前部胴体形状を70度直線状のチャインに変更しています。インレットは

チャインの下方に移動されています。主翼端は70度チャイン角に合わせて切り詰められ、

主翼、フェアリング、ノズルを含む後部エッジはすべて一直線上に配置することでレーダー反射を低減しています。

F-16XLの精神はカミングス氏の構想に明確に表れているが、技術的および財政的な理由

から、F-35の進化はF-16のときほど簡単ではないかもしれません。

1980年12月、ジェネラル・ダイナミクスのCEO、デビッド・ルイスは、フォートワース

部門に5,300万ドル(現在の価値で2億ドル以上)の会社資金を投入し、F-16XL飛行試験

試作機2機を製造させました。「現状に甘んじてF-16が陳腐化するリスクを冒すつもりはな

い」と、ルイスはウォール・ストリート・ジャーナルの記事で述べています。この記事は、

アルバート・ピッキリロがF-16XLに関する著書『Elegance in Flight』の中で引用しています。

空軍はF-16XLへの改修のため、F-16A開発機2機を提供しました。そのうち1機は前脚の

故障により損傷を受けていました。部品の製造は1981年1月に開始され、初号機はルイスが

計画を承認してから19か月後の1982年7月3日に飛行しました。

この迅速な実行速度は、F-16の設計に一部起因しています。主翼が胴体側面に取り付けられて

いるため、構造的に主翼の交換が比較的容易でした。これは、F-16XLだけでなく、より大

きな主翼と長い胴体を持つ日本のF-16ベースの三菱F-2でも実現されました。

F-35では、軽量化のため主翼と胴体構造が一体化されています。そのため、胴体の延長や主翼

の交換が複雑になる可能性があります。そのため、カミングスは3つのコンセプトすべてに

おいて、後部主翼桁を胴体貫通構造に配置させました。

「YF-23の開発時、最も手間がかかり、苦労した3つの点は、クルーステーションとキャノ

ピー、ウェポンベイ、そしてランディングギアでした。特にランディングギアとウェポンベイ

の関係が重要でした」とカミングス氏は語ります。「これらはすべてF-35で行われています。

これら3つに比べると、新しい主翼やその他のコンポーネントの実装ははるかに簡単です。

つまり、F-35は順調なスタートを切っているのです。」

最終的に、F-16XLは空軍の多用途戦闘機競争においてボーイングのF-15Eに敗れました

が、F-16は進化を続け、現在も生産されているブロック70型へと至りました。ロッキード

がF-35の進化に、同様に多額の研究開発資金を投入する価値があると判断するかどうかは、今後数ヶ月で明らかになるでしょう。

ボーイングとロッキードの戦闘機争いの歴史

長い戦い
ボーイングのF-4ファントムIIが西側超音速ジェット戦闘機で最大の生産数を誇り、海軍から
空軍、海兵隊へと採用が拡大されました。P-51マスタングが長距離爆撃機護衛で航空戦術を
変革したことや、F-15イーグルが「無敗記録」を持つ制空戦闘機です。F/A-18スーパー
ホーネットが多用途性を高め、ブロックIIIアップグレードで機体寿命延長やレーダー断面積
縮小を実現しました。
ロッキード・マーティンについては、F-104スターファイターが「最後の有人戦闘機」とし
て加速・上昇・超音速性能に優れていたこと、F-16ファイティングファルコンが簡素化と
低価格化でベストセラーとなり、マルチロール機として進化を遂げました。F-22ラプターが
世界初の第5世代ステルス戦闘機として「先制発見・先制攻撃・先制撃破」をコンセプトに
高いステルス性と機動性を両立しています。F-35ライトニングIIが高度な情報化とセンサー
を統合した多用途戦闘機です。そしてSR-71ブラックバードがマッハ3.3を記録した世界最速
の有人偵察機であり、チタン合金の使用やステルス技術の先駆けとなりました。
特に、ロッキード・マーティンの「スカンクワークス」がU-2、SR-71、F-117、F-22、
F-35といった革新的な機体を生み出してきました。
新型戦闘機の進捗と課題
ボーイングが次世代制空戦闘機NGAD(F-47)の開発契約を受注し、将来の航空戦の先鋒を
担う役割が期待されています。F-15EXイーグルIIは、無人機との連携やネットワーク機能の
強化、マルチロール化が進められており、特に複座型を活用した指揮統制用途への可能性が
示唆されています。一方、ロッキード・マーティンのF-35のTR3アップグレードは「第6世
代機の80%」の能力を目指しているものの、ソフトウェア開発の遅れや機体不具合により、
引き渡しが遅延しています。

まとめと解説

ボーイングとロッキード・マーティンによるこれらの開発は、将来の航空戦力に多大な影響

を与えます。第6世代戦闘機は、従来の「戦闘機」の枠を超え、「防空ネットワーク・シス

テム」の中核となるのです 。これにより、航空優勢の概念は、単なる空中戦の勝利だけでな

く、情報優位、ネットワーク優位、そしてシステム全体のレジリエンス(回復力)を含む、より広範なものとなるでしょう。

高コスト化する戦闘機開発において、ボーイングはNGADという新たなプラットフォームで

未来を切り開こうとし、ロッキード・マーティンはF-35のアップグレードで既存資産の価値を

最大化しようとしています。この異なる戦略は、将来の航空戦力ポートフォリオが、多様な

能力を持つ機体と無人システムが混在する、より複雑で多層的なものとなる可能性を示唆し

ているのです。最終的に、これらの技術革新は、軍事作戦の意思決定プロセスを加速させ、

脅威への対応能力を飛躍的に向上させるでしょう。

 

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