보여 온 차기 국산 전투기 F-3 여기까지“되어있어”있다
https://www.iza.ne.jp/kiji/politics/news/190108/plt19010809200001-n1.html
항공 자위대의 「다음의 주역」을 담당한다신예 전투기 F-3의 모습이 보여 왔다.미국이나 영국과의 공동 개발안도 속삭여지는 중, 일본 주도로 개발 가능한 한의 기술력이 있다 의 것인지 의문을 나타내는 소리도 있다.그러나 가장 중요한 대출력 엔진과 고성능 레이더-, 그리고 스텔스 기술의 핵심이기도 한 웨폰·베이등이 벌써 완성의 역에 이르고 있다.하지만, F-3 탄생에게는 아직 난제가 남아 있다.(오카다 토시히코)
국산 엔진의 진화
벌써 완성의 역에 이르고 있는 것이 엔진이다.방위 장비청에서는 IHI( 구이시카와지마 하리마 중공업)와 함께 헤세이 22년부터 전투기용의 차세대 엔진의 연구를 실시해 왔지만, 허들은 높았다.목표가 「스텔스 전투기에도 사용할 수 있는 엔진」이었기 때문이다.
레이더-에 비치지 않는 스텔스 성능을 전투기에 포함시키는 경우, 엔진의 슬림화는 빠뜨릴 수 없다.상대 레이더-가 탐색의 연고로 하는 기체의 정면 면적(전면 투영 면적)을 줄인다, 즉 발견되기 어렵게 하기 위해서는, 가능한 한 엔진을 가늘게 할 필요가 있다.하지만, 가늘게 하면 공기를 도입하는 부분의 면적이 적게 되어, 대추진력을 발생시키는 것이 어려워진다.밸런스를 유지하면서 궁극까지 슬림화 하는 것 하지만 곤란.게다가 일본이 전투기용의, 일선급의 제트 엔진을 개발하는 것은 이것이 처음으로, 지금까지 전투기용 엔진은 미국 등 외국제의 라이센스 생산에 머무르고 있었기 때문이다.
일본은 전후의 항공 공백기를 거쳐 항공기 개발로 돌아왔지만, 특히 야금(태워 ) 분야에서의 첨단기술로 구미와의 차이가 현저하다고 여겨져 왔다.그 중에서도 전투기 엔진은 고온 고압에 노출되기 위해, 난이도는 높았다.
연구 개시부터 8년 후의 30년에 프로토 타입「XF9」가 완성했다.일찌기 시작한 추진력 5톤급의 엔진 「XF5」를 기초에, 추진력을 15톤급(모두 최대 출력=애프터 버너(afterburner) 사용시)에 올렸다.
XF-5는 스텔스 연구를 위해 제조된 선진 기술 실증기 「X-2」에 탑재된 엔진으로서도 알려진다.기술상의 주된 차이는 터빈날개에 있어, XF-5에서는 내열이 1600도 클래스였지만,XF-9에서는 1800도급에 성능이 업했다.니켈 초합금의 채용으로「세계 최고의 내열성」(동청)이라고 한다.
현재, 미군이나 항공 자위대가 운용하는F-15나 F-16이라고 하는 전투기의 엔진( 약 13톤)을 웃도는 수치를 내고 있다.방위 장비청에서는 31 연도말에 걸치고, 게다가 상세한 시험을 실시할 계획이다.
눈이 되는 레이더-
이 신형 엔진 개발에 임해서는, 슬림화와 대출력화에 가세해 하나 더 필요한 조건이 있었다.그것이 「충분한 전력 공급」이다.고성능 레이더-나 화기 관제 장치 등, 최신의 전투기는 대전류를 필요로 한다.적보다 먼저 목표를 찾아내는 고성능 레이더-는, 엔진과 같이 전투기의 코어 기술이지만, F-3 탑재를 시야에 넣은 신레이더-도 개발이 진행되고 있다.
방위 장비청에서는 2018년 11월에신AESA 레이더-·안테나를 국제 항공 우주전(도쿄)으로 공개했다.고출력의 AESA(액티브 전자 주사 어레이식) 레이더-로, 반도체소자에는 고출력의 질화 갈륨(Ga N) 소자를 이용하고 있다고 여겨진다.이 소자는 항공 자위대의 F-2 전투기나 해상 자위대의 이지스 함을 시작해 현재 일본이 도입을 검토하고 있는 이지스·아쇼아의 레이더-인 LMSSR(미국과 러시아 키드·마틴 사제)에도 이용되고 있다최신 레이더-기술의 하나다.벌써 전투기에 탑재할 수 있는 만큼 소형화되고 있어 향후 성능 시험이 발전할 전망이다.
무장의 내장
또 하나, 스텔스기 개발에 빠뜨릴 수 없는 요소로서 개발이 진행되고 있는 것이, 미사일등을 기내에 격납하는 공격고(웨폰 베이)에 관한 기술이다.
종래의 비스텔스의 항공기는 대소의 미사일이나 유도 폭탄등을 날개나 동체아래에 매달고 있었지만, 이러한 기외 탑재물은 레이더-물결을 성대하게 반사해, 위치를 폭로해 버리는 위험성이 있다.거기서 스텔스기에서는 동체내에 격납하지만, 이 웨폰 베이의 개발도 고도의 기술이 필요하다.
고속 비행시나 수직기구의 하나동시에 다다미보다 큰 문을 여닫기 하려면 , 복잡한 공기 저항을 파악해야 한다.간단하게 말하면, 열고 있는 도중에 문이 날아가고 가거나 반대로 풍압에 억제되어 어중간하게 밖에 열지 않는다는, 물건으로는 실격이다.이러한 강력한 개폐 장치가 필요하다.
한층 더 격납하고 있다미사일류를 확실히 기외에 밀어 내는 발사 장치(발사장치)의 기술도 필요가 된다.이것도 하나 개발 미스가 있으면, 미사일을 기외에 사출했지만 뒷날개 등에 부딪쳐 기체는 손상, 미사일도 고장나 불발이라고 하는 사태를 발생 시킬지 모른다.동청의 항공 장비 연구소에서는,벌써 이 부분의 실물 크기 시작을 완료해, 성능의 확인 시험을 본격적으로 시작한다.
그 밖에도스텔스 인테이크 덕트나 기체 구조 경량화 기술등의 연구가 진행되고있어 이러한 기술이 타카시의 차세대 전투기 F-3에 이용되는 것은 확실하지만, F-3 탄생까지는 아직 높은 벽이 있다.
미래의 형태는
단순하게 말한다면「금」의 문제도, 그 하나다.1980년대에 국산 전투기 개발을 목표로 해 프로젝트가 진행한 F-2 전투기에서는, 주로 일·미 무역마찰의 영향으로부터 미국과의 공동 개발로 하도록(듯이) 압력이 가해져, 미국제 전투기(F-16)의 개량판에 머물렀다.이번 F-3에서는, 트럼프 정권하에서 무역 문제가 클로즈 업 되고는 있지만, 일본이 도입을 예정하고 있는 미국제 스텔스 전투기 F-35에 대해서, 예정하고 있던 국내 생산을 대폭 축소해 대부분을 미국으로부터의 수입으로 할 것을 결정했기 때문에,F-2시와 같은 압력은 상당히 줄일 수 있는이라는 견해가 있다.
한편,최신예전투기의 1국 독자 개발에는 방대한 예산이 필요로, 지금 시대착오라는 생각도 있다.실제, 1990년대 이후에 전투기를 단독 개발하고 있는 것은 미외 불(러팰), 이슬(Su-57), 스웨덴(서브·그리펜) 정도.영국독일 등은 태풍 전투기를 공동 개발해, 작년 여름에는 영국이 차세대 스텔스 전투기 폭풍우의 개발을 표명했지만, 다른 계획을 진행시키고 있는 독.불을 시작해 스웨덴이나 일본, 터키와의 공동 개발도 시야에 넣고 있다고 여겨진다.
이러한「단독인가, 공동인가」라는 정치적, 재정적인 문제에 가세해 순수하게 군사적인 문제도 있다.「장래의 전투기상」이 어떻게 있다 할 것인가의 문제다.
머지않아 발견되어?
레이더-에 비치지 않는 스텔스기야말로 목표로 해야 할 모습이라는 회답은 타당하지만, 스텔스기는 완전 무결은 아니다.동청 전자 장비 연구소에서는,스텔스기를 탐지하는 「MIMO 레이더」의 연구를 진행시키고있어 유럽에서도 유사한 발상에 의한 바이스타틱(있다 있어는 멀티 스태틱) 레이더-의 개발이 진행되고 있다.또 미군일연구 단체 「미국 해군 학회」에서는, UHF파에 의한 스텔스기 탐지의 유효성을 지적.미 항공 우주 전문지 항공기 산업·위크(전자판)에서는 스텔스기 탐지에 유효로 여겨지는 VHF파 레이더-를 러시아가 실용화하고 있다고 알리고 있다.
이러한 「다른 타입의 레이더-」에 가세해 적외선 탐지도 스텔스기의 강적이다.
음속으로 나는 전투기는, 공기와의 마찰에 의해기체의 표면 온도가 올라, 마하 1·5로 40도로 여겨진다.하지만, 고도 1만 미터의기온은 마이너스 50도.이 90도의 차이는, 적외선 탐지 장치에 있어서는 어두운 곳안에서 등대의 빛과 같이 눈에 띈다.탐지 거리는 레이더-보다 짧기는 하지만, 이러한 원리를 이용한 적외선 수색 추적 시스템(IRST)이 러시아를 시작해 각국의 전투기에 탑재되고 있어 연습에서도 독일의 IRST 장비기(유로 파이터)가 미 스텔스기를 탐지했다는 현지 보도도 있었다.구미의 전문가의 사이에서는, 이러한 스텔스 대항 기술이 진보하고 있는데 대해,보다 “안보이게 하자”로 하는 스텔스 기술의 진보는 늦는다라는 지적이 있다.
이 외 ,무인기계를 다수 따르게 해 나는 유인기가 주류가 될 생각이나,고성능 미사일이 전투기의 성능을 웃도는 「전투기 불요론」까지, 장래가 있어야 할 전투기상은 다양하다.F-3이 어떠한 전투기를 목표로 해야할 것인가, 아직 정해졌다고는 말할 수 없다.
(｀·ω·′) 일본도 노력했으면 좋겠다.
차세대는”무인기계를 다수 따르게 해 나는 유인기가 주류”(팬 네루)가 되면 개인적으로는 생각합니다.
