kohakusunegeの黒歴史のバックアップ

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F-35ってどんな飛行機?

 これは私の学校の文化祭のオンラインページで私が書いた部分を公開したものです。

afes.info

ここ最近のニュースを色んな意味で賑わせていた戦闘機F-35ですがそもそも何なんでしょう。なんか別の紙展示にもF-35を「いずも型護衛艦に乗せると〜」とか書いていますがF-35戦闘機のことを知らないと意味不明な話ですよね。そこでF-35について興味のない人でも分かりやすいように書いていきます。航空自衛隊のホームページhttps://www.mod.go.jp/asdf/equipment/all_equipment/F-35/index.html より引用

F-35とはなにか?

F-35戦闘機とはアメリカを中心とした西側諸国が国際開発したマルチロールファイター(多目的戦闘機)でステルス性と高度なセンサー、データリンク機能を持つ第5世代戦闘機です。空軍などが陸上で使う基本的なA型と海兵隊などがカタパルトをつけていない船や短い滑走路などで使用する短距離滑走が可能なB型、海軍がカタパルトを持つ航空母艦で運用する艦上機のC型が存在します。この内日本国航空自衛隊が導入するのはA型とB型です。

 

F-35のすごいところってなに?

F-35の目立つ特徴としてステルス性が挙げられます。ステルス性はレーダー、赤外線捜索追尾装置(IRST)に見つかりにくい能力です。機体形状をレーダー波が特定の方向のみに飛んでいくようにして相手の受信機の方に反射させない、レーダー波を乱反射しやすい兵装をウェポンベイ内部に収納する、機体のフレームにRAMというレーダー波を熱に変換する物質を混入させるなどしてステルス性を確保しています。 もう一つのF-35の本質と言えるのは高度なセンサー類とそれをAIがまとめてパイロットに分かりやすく表示するセンサー融合と呼ばれる能力です。これは従来の機体ではそれぞれのセンサーをパイロットがみて判断していましたが、F-35では複数のセンサー、レーダー(AN/APG-81 AESEレーダー)、赤外線センサー(AN/AAQ-40 EOTS)、統合型防御電子戦装置(AN/ASQ-239 Barracude)などで捉えた情報はAIが自動的に情報をまとめて敵の種類などを判断してパイロットに分かりやすく脅威度順に表示してくれる能力のことです。 そしてこれらの情報を他のF-35や司令部に共有できるデータリンク能力はF-35にとって非常に重要で価値のあるものです。 これらの能力を持ってF-35は敵より先に敵を発見し、攻撃を行ない、発見されて攻撃される前に敵を撃破することが可能となるのです。 また、高度なセンサーとリアルタイムで映像を他のアセットに転送できる高いデータリンク能力を組み合わせるとF-35偵察機としても利用できます。 F-35のデータリンクではレーダーで捉えた情報も送信することができます。例えばこの機能は航空母艦から発進したF-35が水平線より遠い敵を発見するとそのデーターを基にイージス艦がSM-6艦対空ミサイルを発射するなどということができます(NIFC-CA)。この際、イージス艦のレーダーに敵が写ってなくてもイージス艦F-35の情報を基に中間誘導を行ない最終的にSM-6艦対空ミサイルに搭載されているレーダーで誘導するので問題ありません。また、早期警戒管制機の代わりに複数のF-35を組み合わせて警戒をすることができます。 もしF-35が格闘戦(ドッグファイト)になったらどうなるのでしょうか?あのずんぐりむっくりの機体は格闘戦は得意そうじゃなさそうです。しかし、あの見た目に反して強力なF-135エンジンはF-35に軽快な機動性と加速性能をもたらします。そしてF-35は機体に6個の赤外線カメラ(AN/AAQ-37 EO-DAS)を取り付けています。このカメラによってF-35は360°の視界を有しており、その情報はパイロットのHMD(ヘッドマウントディスプレイ、ヘルメットの半透明モニター)に表示されます。パイロットは敵機の方向に首を向けるだけでミサイルのロックオンが可能になりAIM-9Xミサイルを発射することで前方象限以外の敵機でも攻撃が可能です。

F-35のブロックとは?

F-35は実はまだ未完成とも言えます。機体を納入したあとに段階的にアップグレードの改修を行ない、能力を向上していくからです。そして機体のアップデートの段階をブロックと表します。 F-35が日本に最初に納入された段階ではAMRAAMと誘導爆弾しか使用できない、旋回中に掛けられるGが7.0Gまでなど一部機能が限定されるブロック3iでした。 現在アップデート中のブロック3Fは完全な戦闘能力を発揮でき、将来的にはブロック4と呼ばれるアップデートが行われ、新しい兵器(JSM対艦ミサイルやSDB Ⅱ、B61-12核爆弾など他多数)の搭載・使用が可能になったりウェポンベイ内部にAMRAAMを6発搭載することなどが可能になります。 そしてさらに将来的にはブロック5や6のアップデートも予定されており、その中にはレーザージャマーの搭載や新型エンジンの搭載による推力と燃費の向上も含まれています。

F-35のタイプ

F-35A

上記の通りA型は最も基本的な型です。空軍などが使用し陸上基地から運用されます。導入を予定している軍はアメリカ空軍(1763機)、カナダ空軍(88機)、イスラエル空軍(50機)、イタリア空軍(60機)、オーストラリア空軍(100機)、オランダ空軍(46機)、大韓民国空軍(40機)、デンマーク空軍(27機)、日本国航空自衛隊(105機)、ノルウェー空軍(52機)、ベルギー空軍(34機)、ポーランド空軍(32機)です。F-35の中でも最も生産され21世紀前半に西側諸国で最も生産される戦闘機となるでしょう。(第三次世界大戦でも起きない限り)F-35ファミリーの中で最も構造が単純であるということは大きなメリットです。

  • 調達価格が他の型に比べ安くなる。つまり導入に金銭的なハードルが低い。(現在の第14ロットの調達価格は77.9
  • 兵装搭載量が(B型に比べて)多くなる。
  • F-35ファミリーの中で唯一荷重制限が9Gもある。つまり機動性能が高い。(B型は7.0G、C型は7.5G)(1Gが地球の重力で9.8m/s^2)
  • 燃料が多く積めるため航続距離がB型に比べて長い。
  • F-35ファミリーの中で最も機体の重量が軽いため高い機動性を持つ。
  • A型のみステルス性を維持したままGAU-22/A 25mm機関砲(弾数110発)を搭載・発射できる。他の型はステルス性が低下する懸架式ガンポッド(機関砲は空軍が行なう対領空侵犯措置、つまり防空識別圏に侵入し、領空に侵入する可能性のある不審な機体に対して戦闘機を発進、領空に侵入しないように見張る任務の際、領空侵入した機体に対する曳光弾を用いた警告に必要な装備である。また、一応空戦でも使用できるし対地攻撃などでも有効な装備である)

航空自衛隊のF-35A エアインテーク上部にA型特有の25mm機関砲を収めるための膨らみがある航空自衛隊のホームページhttps://www.mod.go.jp/asdf/equipment/sentouki/F-35/index.html より引用

F-35B

B型はエンジンノズルを傾け、機体前部のリフトファンを回すことで極めて短距離の滑走で離陸、垂直に着陸可能なSTOVL機です。現在F-35Bを導入する予定のある軍はアメリ海兵隊(260機)、イギリス海/空軍(138機)、イタリア海軍(15〜40機)、イタリア空軍(15〜22機)、日本国航空自衛隊(42機)、シンガポール空軍(4機)です。 STOVL能力によりカタパルトなどがない艦艇(いずも型護衛艦ワスプ級アメリカ級強襲揚陸艦、クイーン・エリザベス級空母)でもF-35Bを運用することができます。また、この能力は有事の際、陸上基地でも役に立ちます。滑走路が攻撃を受けた場合、通常のA型などが飛べる程度に滑走路を修復するにはそれなりの時間が必要ですがB型ならば150mほど滑走路を修復すれば飛行可能です。また、離島の小規模空港でも十分に離発着できます。(ただし運用するには整備クルーや整備用装備、警備部隊など必要なものが多いので展開には時間がかかります。) F-35BはA型のメリットの部分に書いてあるように兵装搭載量や航続距離が短い、荷重制限が低いなど欠点もあります。これは垂直離着陸用のリフトファンやエンジンノズルの偏向機能が飛行中は死重になるからです。そしてそれらは機内のスペースを消費し、燃料タンクとウェポンベイのスペースを減らします。このため兵装搭載量と航続距離が短くなるのです。また、垂直離着陸のための機械はただでさえ複雑なF-35を更に複雑にします。そのため調達価格はF-35ファミリーの中でも最も高いとされます。米海軍の強襲揚陸艦ワスプから発艦するF-35B(在日米海軍のTwitterhttps://twitter.com/CNFJ/status/1019860054399471617?s=20 より引用)

米海軍の強襲揚陸艦から発艦するF-35Bを後方から見た写真。前側のリフトファンと補助空気吸入口が開き尾部のエンジンノズルが偏向している。(在日米海軍のTwitterhttps://twitter.com/CNFJ/status/976362380744683520?s=20 より引用)

強襲揚陸艦へ垂直着陸を行っている米海兵隊のF-35B。リフトファンの開口、尾翼の偏向したノズル、左右の主翼下部のロール調整用のロールポストがよく見える。(在日米海軍のTwitterhttps://twitter.com/CNFJ/status/1019865044815884288?s=20 より引用)

F-35C

F-35Cはカタパルトを有する航空母艦で運用するための艦上機です。艦上機ならB型でいいじゃないかと思うかもしれませんが、C型はB型と同じく艦上で使用できるのに兵装搭載量はA型とほぼ同じで航続距離はA型、B型以上(A型に比べて14%程長い)という点です。これは最強に近い第5世代機が空軍基地のない海上から長距離を飛行して攻撃することができるということです。 C型の欠点としては、重量がF-35ファミリーの中でも最も重く加速性能が少し低いということです。

C型がA型と異なる点

  • 着艦に大きな衝撃が加わるため主脚をダブルタイヤ化
  • 空母のアレスティング・ワイヤーに対応するために恒常的に使用できるアレスティングフックを装着。(着艦する際に甲板上で停止できるように減速するため、アレスティング・ワイヤーにフックを引っ掛けます。そうすることでアレスティング・ワイヤーは伸びながら強力な油圧制動装置により機体を減速させます。)
  • カタパルトに対応。(カタパルトで時速200km程度に加速して空母から射出します)
  • 低速での揚力と安定性を上げるために主翼と尾翼を大型化、狭い格納庫でも問題ないように主翼に折りたたみ機構を搭載。この際に副次的な効果として主翼内燃料タンクの容積が増加し、結果的に航続距離が増加してます。
  • 海風にさらされるので塩害対策が行われています。
  • 空中給油装置が海軍が使用するプローブ・アンド・ドローグ式となっている。(A型は空軍がよく使うフライング・ブーム式、B型はプローブ・アンド・ドローグ式)

F-35Cを導入する予定のある軍はアメリカ海軍(260機)、アメリ海兵隊(67機、海軍の航空母艦に搭載)のみです。

空母上にて主翼を折りたたんだF-35C在日米海軍のTwitter https://twitter.com/CNFJ/status/1036810111824654337?s=20 および https://twitter.com/CNFJ/status/1308645905067921408 より引用

ニミッツ級空母「アイゼンハワー」に着艦したF-35Cアレスティング・ワイヤーがアレスティングフックに引っかかっている。在日米海軍のTwitterhttps://twitter.com/CNFJ/status/650965467708956674?s=20 より引用

F-35ライトニングIIプログラムの現状とF-35のスペック

下手にテキストで書くよりも開発元のロッキードが公開しているファクトシートがわかりやすかったため以下、製造会社のロッキードマーティンのファクトシートhttps://twitter.com/LMJapanNews/status/1311217055828332546 から引用する。