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戦闘機の進化

2016年4月1日 LXXIV- ミリタリー雑学

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戦争の花形といっても過言ではない戦闘機、主な目的は敵の飛行機を撃墜することですので、比較的小型、高速で機動性が高い軍用機です。

第二次世界大戦中に登場したジェット戦闘機は、任務に応じてさまざまな進化を遂げました。

戦闘機の種類

戦闘機の種類には大きく分けて、自国領域に侵入してくる敵機を迎え撃つ迎撃戦闘機、ドッグファイトを戦うための制空戦闘機、爆撃任務をも担う戦闘爆撃機があります。

それぞれ代表的な戦闘機として、迎撃用戦闘機ではアメリカのF-104や旧ソ連のMiG-25、制空戦闘機ではF-4やMiG-21、戦闘爆撃機ではF-105などが挙げられます。

迎撃戦闘機は、防空戦闘機または要撃戦闘機などとも呼ばれます。

かつての主流であった迎撃戦闘機では、上昇性能と速度が重要視され、機体が大型化される一方で運動性が低下する傾向にあり、運動性よりも速度が優先される傾向は、当時の戦闘機全般に求められており、とくに旧西側製の戦闘機において顕著でした。

しかしながら、ベトナム戦争でアメリカのF-4戦闘機が運動性に勝る旧ソ連製のMiG-21に苦戦した経緯から、運動性の優れた戦闘機が望まれるようになります。

このため、速度と運動性が高い水準でバランスのとれた制空戦闘機が登場しました。

また戦闘爆撃機についても、運動性が高く攻撃機としての性格も兼ね備えた多用途戦闘機にとって代わられ、現代戦闘機の主流は制空戦闘機と多用途戦闘機となっています。

制空戦闘機の主な目的は、敵の戦闘機を撃破し、航空優勢を確保することで、高い運動性を有し、遠距離からミサイルで攻撃できる高度な火器管制装置を備えており、有名な制空戦闘機として、アメリカのF-14、F15やロシアのSu-27、Su-33などがあります。

多用途戦闘機は、マルチロール機とも呼ばれ、敵戦闘機との直接戦闘や対地攻撃など、多くの任務を一機種で遂行できるように設計された戦闘機です。

戦闘機には高い機動性を発揮するための大出力エンジンが搭載されているため、対地・対艦ミサイル、精密誘導爆弾などの対地攻撃兵器を運搬するのに十分な能力があります。

アメリカのF-16、F/A-18、F35、ロシアのMiG-29K、スウェーデンのJAS39、フランスのラファール、イギリス・ドイツ・イタリア・スペインの4ヶ国が共同開発したユーロファイター・タイフーンなどが有名です。

かつてはレーダーとコンピューターを組み合わせた射撃管制装置および航法装置を装備し、目視できない夜間や悪天候下においても戦闘を可能にした戦闘機をとくに全天候戦闘機と呼んでいましたが、最新の戦闘機はどれもその能力を有しており、今ではこうした区別もなくなっています。

また空母で運用が可能なものを艦上戦闘機といいます。

戦闘機のエンジンはターボファンがほとんどで、必要時に大量の燃料を消費し、出力を上げるアフターバーナーが取りつけられています。

重量軽減のため、機体にはアルミニウム合金の他にチタン合金や炭素繊維などの複合材料が用いられ、推力が機体重量を上回り優れた上昇性能を発揮します。

操縦はパイロットの操作を信号によって各部に伝えるフライ・バイ・ワイヤで行われ、パイロットの眼前には火器管制装置と連動した半透明のヘッドアップディスプレイがあり、そこに飛行状態や照準マークが映し出されるため、パイロットは目標から目を離すことなく操縦を継続することができます。

戦闘機が急激な運動を行った際、パイロットには8~9Gといった大きな遠心力がかかるため、対Gスーツやリクライニングシートでその負担を軽減します。

戦闘機の進化

戦後のジェット戦闘機の進化は、「世代」で表現されることがあります。

これは、それぞれの戦闘機がどのくらい優れているかといった程度を表しており、古い世代の戦闘機が新しい世代の戦闘機に対抗するのは、原則として難しいとされています。

それぞれの世代の特徴を簡単に説明していきます。

第一世代の戦闘機では、ジェット推進が採用されました。

アメリカのF-80やドイツのMe-262などが第一世代の戦闘機として挙げられます。

第二世代では、さらに後退翼が採用され、距離のみ測定可能なレーダーと赤外線ホーミング・ミサイルが搭載されます。

アメリカのF-86や旧ソ連のMiG-15などがこの世代に該当します。

第三世代は超高速飛行が可能となっています。

セミアクティブ・レーダー・ホーミング・ミサイルが搭載され、視界外の目標が攻撃可能となりました。

アメリカのF-105、F-4やソ連のMiG-17、MiG-21などがあります。

第四世代では、高速飛行に加え高い運動性をもつようになります。

ルックダウン能力を有するパルス・ドップラー・レーダーを装備し、低空の目標を探知・攻撃することが可能です。

アメリカのF-14、F-15、F-16、フランスのミラージュ2000や旧ソ連のMiG-29などがこの世代の戦闘機となります。

第四世代+は、より敏捷な運動性を実現しました。

センサー類のインテグレートが進み、火器管制装置が強化され、レーダー波反射を減少させるステルス性を考慮した機体デザインが取り入れられています。

共同開発のユーロファイター・タイフーン、ロシアのSu-30、アメリカのF-16、F/A-18先進型やフランスのラファールなどが第四世代+の戦闘機です。

第四世代++では、アクティブ電子走査アレイ式の先進レーダーが採用されています。

内部構造や秘覆によるステルス性の獲得、超音速巡行が可能となっており、ロシアのSu-35やアメリカのF15SEなどがその代表です。

第五世代は、搭載兵器が機内のウェポン・ベイに内蔵されており、全面的なステルス性を獲得しています。

推力偏向による運動性の向上、センサー類のより完全なインテグレートがなされました。

限定的あるいは完全な超音速巡行が可能となっており、アメリカのF-22、F-35がこの第五世代戦闘機です。

すべての戦闘機が以上のように分類できるわけではありませんが、だいたいの目安にはなります。

世界には古い戦闘機がまだまだ多く残っており、とくに発展途上国のような予算が限られた国で顕著です。

日本でもベトナム戦争時に活躍したF-4戦闘機がいまだ現役で防空任務にあたっており、常に最新鋭の機体のみが使われているわけではありません。

しかし冷戦時と比べてペースダウンはしたものの、先進国ではおおむね新たな戦闘機である第五世代戦闘機の開発が進んでおり、すでにアメリカではF-22ラプターが配備され、F-35の生産も始まっています。

他国に先駆けてアメリカが配備したF-22は、高度なステルス性を有し、先進レーダーと編隊内データリンクで先行して敵を発見し、推力偏向能力と超音速巡行能力による高い機動性を活かした先制攻撃を行い、先進の火器管制装置とAIM-120AMRAAM空対空ミサイルによって攻撃される前に敵を撃破することを実現した高性能戦闘機です。

F-15やF-16との模擬戦闘においては圧倒的な実力を示しているといわれ、現時点で最強の戦闘機とされています。

しかし高性能な分、価格も高額であるため、アメリカ空軍でも180機のみの配備にとどまっています。

アメリカがイギリスなどと協力して開発したF-35は、アメリカ海空軍と海兵隊、イギリスなどでも採用され、日本においても導入が決まっており、統合打撃戦闘機とも呼ばれ、空対空戦闘の他に対地攻撃もこなすことができます。

センサーや操縦は高度にコンピュータ化され、パイロットが操縦桿を通して姿勢を指示するだけでソフトウェアが機体制御を行います。

ロシアが開発したT-50/PAK-FAは、ステルス性には劣るものの、超音速巡行や推力偏向能力を兼ね備えた機動力の高い機体です。

他に、中国の第五世代戦闘機としてJ-20があります。

また日本では、防衛省技術研究本部がステルス性と高機動性を備えた「先進技術実証機」を研究試作しており、一部メディアなどでは非公式に「心神」と呼ばれ、2016年1月28日にX-2という型式が正式に発表されました。

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