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戦闘機

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

戦闘機(せんとうき)は戦争に用いられる航空機(広義の戦闘機)のうち、敵の航空機の撃破、もしくはその目的の達成の阻止をするための航空機である。 主に空対空戦闘を想定して制空権の奪取およびその防衛を主目的としている。

戦闘機P-51とF-15
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戦闘機P-51とF-15

目次

[編集] 戦闘機の種類

戦闘機は使用目的や性能などによって、次のように分類される。

[編集] 制空戦闘機 (Air superiority fighter)

航空優勢の確保を主任務とする。そのため、空中戦において敵戦闘機を要撃・撃墜する事を第一に設計される。 性能面では機動性・運動性を重視するので、かつては小型・軽量で単座である場合が多かったが、現在では機体の性能向上に伴い、制空任務に限らず、迎撃・対地攻撃なども一通り遂行可能なものが多い。代表的なものは、F-15Su-27など。米空軍F-22は、最強の制空戦闘機を目的として開発が行われ、その高性能により航空支配戦闘機(Air dominance fighter)と呼ばれている。

[編集] 迎撃戦闘機 (Intercepter)

友軍地上施設などの防空を主任務とする。要撃戦闘機、局地戦闘機とも呼ばれる。 味方の基地や艦隊へ来襲する敵攻撃機、都市へ空襲しに来る敵爆撃機、または偵察機などを要撃・撃墜する事を第一に設計される。第二次大戦期のものは、戦闘機に比べ大型で耐久力のある爆撃機を攻撃するために強力な武装(機銃・ロケットなど)を搭載していた。

敵機の存在の探知と同時に、直ちに基地からスクランブル発進により要撃を行う必要があるため、高い速力・上昇力が求められる。このため、機体の大きさに比べて強力なエンジンを搭載する。

反面、敵戦闘機との交戦や長距離侵攻、対地攻撃などは必要性が低く、対地攻撃能力も低い又は持っていない傾向にある。

上記の通り、敵機に対してのスクランブルさえ行えばいいという事から航続距離が短いものが多いが、逆に長時間パトロール飛行して敵機の来襲を警戒するという使い方をするため、航続距離が長いものも存在する。

代表的なものはF-106MiG-25など。

[編集] 護衛戦闘機 (Escort fighter)

味方爆撃機などの護衛を主任務とする。敵戦闘機の攻撃から、味方爆撃機を護衛する事を第一に設計される。 長距離を侵攻して敵都市などを攻撃する爆撃機を護衛する必要があるため、長大な航続能力を持つ。そのため、大型機になる傾向にあった。やがて、空中給油の実用化などに伴い、航続距離が延伸した制空戦闘機との差がなくなり分類がされなくなった。代表的なものは、P-38P-51など。

護衛戦闘機の一種に、味方爆撃機に搭載・曳航されて敵領空まで飛行する事で航続能力の向上を計った、パラサイト・ファイターと呼ばれるものも存在した。代表的なものに、XF-85がある。実用化されたものとしてはズヴェノーがあるが、これは爆撃機として用いられた。

[編集] 戦闘攻撃機 (Fighter attacker)・戦闘爆撃機 (Figher Bomber) 

戦闘機本来の役割である制空任務の他に、対地・対艦攻撃なども主任務とする。そのため、地形マッピング用の合成開口レーダーや爆撃コンピューターなどを搭載する。対地攻撃の際は乗員が一人だけでは負担が大きいので、操縦手の他に兵装操作官も搭乗させて、複座にしている場合もある。戦闘機の大型化、エンジン出力の増大により武装の搭載量が増加したためにこのような分類が生じてきた。代表的なものは、F-15EストライクイーグルSu-24など。

[編集] マルチロール・ファイター (MRF:Multirole fighter)

時代が経つにつれて戦闘機の開発・製造コストが上昇していったため、任務に応じて個別の機体を開発するのは経済的負担が厳しくなっていた。同時に、技術の進化に伴って一機種で多数の任務をこなせる万能機の開発が可能になった。そのため、上記のような区分を統合し、一機種で制空・防空・対地攻撃・偵察などあらゆる任務を遂行可能な万能機が開発されるようになった。これがマルチロールファイター(多任務戦闘機、以下MRF)である。

現在、明確にMRFといえる戦闘機は、JAS39グリペンF-35などであるが、現代の戦闘機は殆どが一機種であらゆる任務を実行できる万能機としての性格を持っており、全体的に戦闘機はMRF化が進んでいると言える。

[編集] 戦闘機の構造

[編集] 素材

一般的な飛行機と同様に軽くて強度のあるアルミ合金が多用されるが、マッハ2.5を超える高速機の場合、高熱に耐えるためにチタニウムやニッケル鋼などを多用している。また、最近ではステルス性に優れた繊維強化プラスチックなども使用される。

[編集] エンジン

現代の戦闘機に使用されるジェットエンジンは、ターボファンエンジンが主流となっている。ただし、戦闘機用エンジンは超音速飛行に適した極めて低バイパス比の、ターボジェットエンジンに近いものが多い。最近の戦闘機用エンジンは、超音速巡航(スーパークルーズ)が可能であり、機動性の向上を狙って推力可変ノズルを装備するものが現れている。 エンジンは機体の部品の中でも高額な部位なので、なるべく単発である事が望ましいが、洋上での作戦が多いアメリカ海軍航空自衛隊などの機体は、安全のため双発機が好まれる傾向にある。

[編集] 主翼

戦闘機の主翼の形状は、直線翼・後退翼・デルタ翼・クリップトデルタ翼・可変翼・前進翼・菱形翼などがある。

  • 直線翼:レシプロ機時代は、戦闘機は殆どがテーパー翼や楕円翼など直線翼であった。直線翼は揚抗比が高く機動性の確保には有利であるが、空気抵抗が大きく、また遷音速域では音の壁にぶつかるなど超音速飛行には向かない形状なので、初期のジェット戦闘機以外では使用されていない。
  • 後退翼:音速飛行時に翼での衝撃波の発生を遅らせる事が出来るため、超音速戦闘機には不可欠な形状。Me262F-86など、初期のジェット戦闘機に多用された。
  • デルタ翼:後退翼よりもさらに高速飛行に適するが、低速域では揚抗比が悪く、機動性の面では不利。また、離陸時の滑走距離が長くなり、着陸時には揚力確保のため大迎え角を取らなくてはならない(そのため、視界が悪くなる)などの欠点があるが、最近ではカナード翼を装備する事でこれらの欠点の改善を図っている。ミラージュIIIタイフーンラファールなどに見られる。
  • クリップトデルタ翼:デルタ翼の翼端を切り落とした形状。後退角を浅くしながら翼面積を大きくとれるので、低速域での揚抗比が高く、亜音速域での機動性が高い。F-15F-16F/A-18Su-27などがこの形式。
  • 可変翼:低空での機動に有利な直線翼から、超音速飛行に有利なデルタ翼まで、翼の形状を自由に変える事が出来る。ただし、システムが高価かつ複雑になる。MiG-23F-14などがこの形式。
  • 前進翼:後退翼と同じく、衝撃波の発生時差を付ける事が出来るが、後退翼と違って翼端失速になりにくい。反面、翼がねじれやすく、安定性も悪くなる。しかし、前者は軽くて強度のある新素材の開発により、後者は機体制御コンピュータの発達などによって解決されてきている。また、安定性が悪いという事は急激な機体機動が可能という事を意味するので、機動性を重視する戦闘機にとっては利点とも言える(この観点から生まれたのがCCV技術である)。ただし、ステルス性に難があるという新たな問題が生じたため、この形式の戦闘機は実戦配備されていない。X-29Su-47などがこの形式。
  • 菱形翼:翼の前縁に後退角が、後縁に前進角がついているもの。空力特性よりも、ステルス性を優先した結果生まれた、新しい形式である。F-22YF-23などがこの形式。

[編集] LEX(Leading edge extension)

F/A-18のLEXにより発生する渦流

デルタ翼の欠点であった低速域での揚抗比の低さ、離着陸時の性能などの改善を図ったものに、翼の後退角に差を付けたダブルデルタ翼がある。LEX(主翼前縁延長)は、このダブルデルタ翼の内翼を発展させたもの。LEXは空気の渦流を発生させ、それが主翼や水平尾翼へ流れる気流にエネルギーを与える事で、失速や舵の利きの低下を防ぎ、機体の機動性を大きく向上させている。LEXを装備した機体は、F-16F/A-18Su-27など。

[編集] カナード

主翼の前部に取り付けられた小型の翼で、水平尾翼と同様に機体のピッチ制御を行う。水平尾翼と違って主翼と共に揚力を発生させる事により、主翼面積をその分節約する事ができる。そもそも世界最初に飛行した機体であるライトフライヤー号がこの形式であったが、水平尾翼と比べて舵が過敏に反応するため安定性が悪いという事で、その後廃れてしまった。近年、デルタ翼との組み合わせにより、主翼前部の気流を制御する事で機体の機動性が向上するという利点が発見され(前述のLEX:主翼前縁延長と同等の効果である)、広く用いられる事となった。しかしカナードでは飛行中の機体制御が難しいので、高性能なフライ・バイ・ワイヤが必要となる。またステルス性に難があるという欠点もある。

[編集] 兵装

九九式空対空誘導弾
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九九式空対空誘導弾
M61バルカン
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M61バルカン

戦闘機の空対空戦闘用兵装は、空対空ミサイル及び機関砲などである。遠距離戦闘時はアクティブ・レーダー・ホーミング(ARH)及びセミ・アクティブ・レーダー・ホーミング(SARH)式の長距離用ミサイルが、接近戦では赤外線誘導(IRH)ミサイル及び機関砲が使われる。

機関砲は、空対空ミサイルの登場により一時期は不要とされ装備されない機体もあったが、ベトナム戦争などの教訓から、万が一近接格闘戦に突入した場合の保険として装備されるようになった。 航空機関砲にはM61バルカンなどに代表されるガトリング砲方式と、マウザー BK-27などのリヴォルヴァーカノン方式、GSh-301などのガスト式などが代表的である。それぞれ一長一短があり、どれが戦闘機に適しているかは一概には言えない。

兵装を使用する作戦行動の詳細については、航空作戦の項目を参照されたい。

[編集] アビオニクス

戦闘機のアビオニクス(航空電子機器)は、通常の航法装置の他にレーダー、レーダー警戒装置、ECM装置、火器管制装置、データリンク・システムなどが戦闘時には重要となる。レーダーが敵より高性能で長探知距離・高分解能であれば、敵を先に発見・捕捉して先制攻撃をかける事ができる。また、ミサイルや機関砲の命中率を高めるためには、高性能な火器管制装置が必要である。

敵機のレーダーにホーミングされた時は、レーダー警戒装置でいち早くそれを探知し、同時にECM装置でそれを妨害する必要があり、これらの戦闘は電子戦と呼ばれる。ECM装置には、チャフフレアデコイ(TDS)など敵レーダーを欺瞞するものや、敵レーダー能力を低下させる電波妨害装置などがある。

データリンク・システム

味方の支援を受けるため、友軍機や早期警戒管制機(AWACS)、地上要撃管制(GCI)などと情報を共有する、データリンク・システムなども重要である。

AWACSなどとのデータリンクが重視される理由は、

  • 戦闘機のレーダーは基本的に前方しか探知しないため、後方から近付く敵を発見することができない。AWACSなどのレーダーは全方位を監視できるため、データリンクを使用すれば後方からの不意打ちを防げる。
  • AWACSが早期に発見した敵に対して、後方など自機に有利な位置から攻撃を加えることが可能となる。
  • レーダーは使用するとその電波を探知され逆に自機が発見される恐れがある。そのため、特にステルス機はその性質上レーダーを極力使用しないことが望ましい。データリンクを使用すれば、自機のレーダーを使用せずに敵を発見できる。

などである。これらの理由から、AWACSなどからの支援の有無は戦闘において非常に重要であり、仮にAWACSの支援無しの最新鋭機と支援有りの旧型機が戦った場合、最新鋭機が負ける可能性も十分にある。

現在ではAWACSとのリンクによる敵の早期発見と、性能の高いミサイルの使用により、ドッグファイトはあまり起こらず戦闘機は再びミサイルキャリアに近い存在になってきている。

[編集] 列線交換ユニット(LRU:Line Replace Unit)

戦闘機を始め軍用機は、整備の簡易化のために部品をいくつかのユニットにまとめている。故障時には、自己診断装置で要修理部位を直ちに発見し、それを新しいユニットと取り替えてしまうもので、整備に必要な手間を大幅に短縮させている。また、故障したユニットはそのまま修理工場へ送ってしまえばいいので、整備員の知識・技術もさほど必要とされないと言う利点がある。

[編集] 戦闘機の歴史・レシプロ戦闘機

戦闘機の歴史の詳細は、飛行機の歴史の項目も参照。

[編集] 複葉機の時代 (第一次世界大戦)

イギリス空軍の複葉戦闘機キャメル
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イギリス空軍の複葉戦闘機キャメル
ドイツ空軍の三葉戦闘機Dr.I
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ドイツ空軍の三葉戦闘機Dr.I
フランス空軍の複葉戦闘機S.VII
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フランス空軍の複葉戦闘機S.VII

航空機は、第一次世界大戦で初めて戦闘に使われた。この時代の戦闘機の構造は木製帆布張りが主体。エンジンは水冷式とピストン自身が回転して冷却する(空冷の)回転式(ロータリー式)の2種類があり、出力は200馬力程度であった。主翼は単葉(主翼が1枚)から三葉(同じく3枚)まで種種とりどりであったが複葉(同じく2枚)が最も多かった。

戦争初期、航空機は戦闘力を持たず敵地偵察に使われただけであった。最初期は、お互いに攻撃手段を持たず、敵偵察機に対し、そのまますれ違ったり、敬礼していたパイロットもいたようであった。 しかし、航空偵察の効果が上がり始めると、敵偵察機の行動は妨害する必要性が出てきた。やがて、偵察機同士でピストルを撃ち合ったり、石やレンガを投げ合うようになった。空戦の始まりである。

しかし、本来戦闘用ではない偵察機同士で戦っても余り効果は期待できない。そこで、固定武装を持ち、機動性に優れた空戦専用機、戦闘機が誕生した。 初期の戦闘機は、機銃を主翼の上に載せただけであった。そのため、照準器と弾丸の発射位置が離れているので命中精度が悪く、弾倉の交換が出来ないので長時間戦えなかった。そのため、プロペラを後部につけて機銃を機首に取り付けたり、プロペラを補強して機首から強引に射撃すると言った様々な方法が考えられた。 やがて、プロペラ同調装置の発明により機首から機銃を射撃できるようになり、以降戦闘機は機首部に同調装置付きの機銃を装備するという形態が標準となった。

  • プロペラ同調装置:戦闘機の機銃は通常機首に装備され、プロペラが回転している面を通って発射される。自機の発射した弾丸がプロペラに当たらないように調整するのがプロペラ同調装置。ところが最初に機銃を装備した戦闘機はこの装置が無く、プロペラの弾丸が当たる可能性のある部分を補強したり、機銃を羽根の上の高いところに設置してプロペラに当たらないようにしていた。またエンジンを機体の後ろに装備した「推進式」の戦闘機もあった。最初にプロペラ同調装置を備えたのはドイツフォッカー EI単葉機で、その後各国が追随した。

この時期、戦闘の形態は一対一でのドッグファイト(巴戦)が主流であった。ドッグファイトでは、敵機の背後を取ったものが有利になるので、戦闘機はより小回りが利くものが高性能とされ、性能面では専ら格闘性能が重視された。

第一次大戦期の代表機 ドイツ:

フランス:

イギリス:

  • キャメル:旋回性能が優れた格闘戦向きの機体。
  • S.E.5a:キャメルとは逆の重戦闘機。

[編集] 戦間期(1919年~1938年)

ソ連製のI-15bis戦闘機
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ソ連製のI-15bis戦闘機
日本陸軍の九七式戦闘機
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日本陸軍の九七式戦闘機

この時期には、エンジン・機体構造が大きく進歩し、レシプロ戦闘機の形体が完成していった。

機体の構造は、次のように進化していった。

  • エンジン:空冷式は回転しなくても充分な冷却ができる星型エンジンに変わった。水冷式も改良が進み、両方とも1000馬力程度までパワーアップした。
  • 主翼:しばらく複葉機の全盛時代が続いたが、第二次大戦の開戦前には、少数の複葉機(イタリアのCR.42やソ連のI-152など)を除き主翼は単葉になった。また同時期に主脚も固定式から引き込み式になり、飛行時には主翼内や胴体内に格納され、空気抵抗が低減された。
  • 機体構造:木製帆布張りから、鉄骨帆布張りへ移行してゆき、更に金属モノコックへと変わっていった。

重戦闘機の誕生

この時期には従来のドッグファイトの他に、一撃離脱と呼ばれる新戦法が誕生した。これは、敵機を発見したら敵に気付かれないようにその上空に回りこみ、そこから一気に急降下して敵を奇襲攻撃し、敵が反撃する前に高速で離脱すると言う戦法である。ドッグファイトに比べて、

  • 格闘戦より技量を要求されない。
  • 敵への攻撃効率が高い
  • 味方の損害が少ない

などのメリットがある。

従来、戦闘機は高い格闘能力を確保するため、より軽く、より大きな主翼を付けるのが常識だった。しかし、一撃離脱戦法では専ら高速と重武装が要求される。となると、格闘性能を確保するために巨大な翼を持っていては、空気抵抗が増加するので高速を出すのに障害となる。同時に、強力な武装を搭載したり、急降下に耐えられるよう機体強度を持たせると、必然的に重くなる。 そこで、それまでの格闘性重視の設計からコンセプトを改め、翼面積を小さくして高速・重武装を追求した一撃離脱向きの機体が登場した。これは重戦闘機と呼ばれるようになり、同時に従来の格闘性を重視した機体は軽戦闘機と呼ばれるようになった。

やがて一撃離脱戦法はドッグファイトに代わって広まって行き、各国でメッサーシュミットBf109(ドイツ)やP-38ライトニング(アメリカ)などの重戦闘機が登場した。しかし、まだ従来の軽戦闘機に拘る国も多く、日本、イタリア、フランスなどでは依然として軽戦闘機が設計されていた。

第二次大戦直前の代表機

日本:

アメリカ:

ドイツ:

ソ連:

  • I-16:世界初の実用単葉戦闘機で引き込み脚も初採用。

[編集] 第二次大戦期(1939年~1945年)

日本海軍の零式艦上戦闘機
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日本海軍の零式艦上戦闘機
アメリカ海軍のF4Uコルセア戦闘機
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アメリカ海軍のF4Uコルセア戦闘機
ドイツ空軍のBf 109G-2戦闘機
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ドイツ空軍のBf 109G-2戦闘機
イギリス空軍のスピットファイアMk.V戦闘機
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イギリス空軍のスピットファイアMk.V戦闘機

第二次世界大戦は、航空機主体の戦いとなった。戦争参加各国とも国力を挙げて戦闘機の改良と増産に励んだ。大半の戦闘機が全金属製・単葉・単座・単発(エンジンが1基)であったが、例外も多かった。 戦闘機はより高速を求め、エンジン出力は大戦後半には1,600 - 2,000馬力にも達した。やがてレシプロ戦闘機は技術的限界に達し、時速700km代で最高速度が頭打ちとなったため、Me262などのジェット戦闘機が誕生した。

第二次大戦期の代表機

日本:

アメリカ:

  • F6Fヘルキャット:最も多くの日本機を撃墜した、大戦後期以降の米海軍の主力艦上戦闘機。戦時中は「宿敵グラマン」として有名だった。
  • P-38ライトニング:特異な外見から「双胴の悪魔」と呼ばれた。一撃離脱に徹した重戦闘機。山本五十六が搭乗していた一式陸上攻撃機を撃墜した事で知られる。
  • P-51ムスタング:優れた性能と長大な航続力により、米陸軍の主力護衛戦闘機として活躍。第二次大戦最優秀戦闘機と評価が高い。

ドイツ:

  • Bf 109:一撃離脱に適した重戦的な設計。3万機が生産され、ドイツ空軍の主力として活躍。
  • Fw 190:Bf 109に次ぐ主力戦闘機として、2万機が生産された。
  • Me 262:史上初の実用ジェット戦闘機。後退翼、前輪式の脚など技術的特長が多い。高速と強力な武装で連合軍の戦略爆撃機の迎撃に活躍。

イギリス:

  • スーパーマリン・スピットファイア:Bf109の好敵手。英空軍の主力として活躍。
  • ホーカー・ハリケーン:フュアリ複葉戦闘機を単葉化する試みから完成した機体、第二次大戦初期には旧式な構造ながら、英国本土防空戦などでは独爆撃機相手に活躍。
  • デハビランド・モスキート:この時代にしては珍しく木製機。高速・大航続力を生かし、戦略爆撃機護衛や爆撃任務で活躍。

イタリア:

  • マッキ M.C.202フォルゴーレ:視界を良くするために操縦席を高くした結果、やや猫背に見える機体。
  • マッキ M.C.205ヴェルトロ:イタリア最優秀戦闘機の一つで、戦後はエジプトなどでも使用された。
  • フィアット G.55チェンタウロ:フィアット製の戦闘機、戦後はアルゼンチンなどでも使用された。

ソ連:

  • ヤコブレフ Yak-1/Yak-3/Yak-7/Yak-9:赤軍空軍の主力戦闘機。
  • ラボーチキン La-5FN:La-5の主翼を金属化した機体。1万機以上が生産された。

フランス:

  • ドボワチーヌ(ドボアチン)D.520:優秀な機体だったが、大戦初期のフランスの敗戦に間に合わなかった。

[編集] 戦闘機の歴史・ジェット戦闘機

プロペラは その先端速度が音速(時速1200km/時:海面)に近づくと空気圧縮の発生により推進効率が悪くなる。その結果プロペラ機の最高速度は時速800km/時あたりで頭打ちとなってしまう。レシプロ戦闘機は第二次大戦終了時点でその速度域に達し、主力戦闘機としての使命が終了した。以後ジェット戦闘機の時代に突入する。

[編集] 黎明期(第二次世界大戦)

アメリカ海軍の直線翼戦闘機F2H-2バンシー
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アメリカ海軍の直線翼戦闘機F2H-2バンシー
アメリカ空軍の後退翼戦闘機F-86Fセイバー
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アメリカ空軍の後退翼戦闘機F-86Fセイバー

1930年代頃から、レシプロエンジンに代わる新しい推進装置として、ドイツやイギリスなどでジェットエンジンの研究が進められていた。世界で初めて飛行したジェットエンジン機は、1939年に初飛行したハインケルHe178である。 その後、第二次大戦後期にかけて各国でP-80シューティングスター(アメリカ)、メッサーシュミットMe262(ドイツ)、グロースター・ミーティア(イギリス)などのジェット戦闘機が実用化された。 初期のジェット機はレシプロ戦闘機の設計の延長上にあるものが多く、エンジンの装備位置は、第二次大戦中のMe262や直線翼機では主翼下に吊り下げたポッド式や主翼に埋め込んだ機体が多かった。

[編集] 第1世代(1940年代後半~1950年代)

ジェット戦闘機が本格的に実戦投入されたのは、朝鮮戦争からである。ソ連の支援を受けた中国・朝鮮軍はいち早く後退翼のMiG-15を投入した。その頃、連合軍の主力はF-80シューティングスターグロスター・ミーティアなどの直線翼戦闘機であり、設計思想ではMiG-15の方が先進的であった。その後、これに対抗してアメリカ軍を中心とする連合軍も後退翼のF-86セイバーなどを投入した。

性能的にはMiG-15とF-86は互角であったが、F-86の方がレーダーや照準器などの儀装面では優秀であり、米空軍パイロットの技量の高さもあって、後退翼戦闘機同士の戦いではアメリカの圧勝であった。

このころの戦闘機はエンジンがジェットエンジンに変わった以外は第二次大戦中と大差がなく、戦闘は目視によって敵を発見し機銃によって敵に攻撃を加えるという方法だった。 後退翼機以外に、デルタ翼機も研究が続けられたが、この時期にはまだ実用化されなかった。

第1世代の代表機

アメリカ:

イギリス:

ソ連:

  • MiG-15:朝鮮戦争でB-29迎撃に活躍。以後、設計局ミグの名はソ連戦闘機の代名詞となる。
  • MiG-17:洗練度が不十分だったMiG-15の改良型。

[編集] 第2世代(1950年代~1960年代)

アメリカ空軍のF-100D戦闘爆撃機
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アメリカ空軍のF-100D戦闘爆撃機
ポーランド空軍のMiG-21MF戦闘機
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ポーランド空軍のMiG-21MF戦闘機
オーストラリア空軍で運用されるデルタ翼戦闘機ミラージュIIIO
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オーストラリア空軍で運用されるデルタ翼戦闘機ミラージュIIIO

1940年代まで 有人飛行機で音速を超えて操縦することが可能かどうかは、全く未知の世界であった。第二次大戦の直後から、アメリカはこの問題を実験できる機体の研究を続けていた。この目的のために製作されたベルXS-1(ロケットエンジンを装備:後にX-1に名称変更)は1947年に有名なチャック・イェーガーの操縦で音速を突破し、超音速でも機体の操縦が可能であることを証明した。このときはB-29の腹下にぶら下げられて離陸し、高度6100mで母機から切り離されて発進した。

一旦 有人機で音速を超えられることがわかれば、後はエンジンの推力と空気力学の問題である。ジェットエンジンは次々に改良され、推力が大きくなった。機体の形状ではエリアルール(面積法則)なる理論が提案され、F-102デルタダガーの音速突破に貢献した。これは、飛行機の断面積変化が少ないように設計すれば高速での抵抗が少ないという理論で、機体に応用した場合主翼取り付け部分の胴体がくびれて細くなる。一方主翼は、後退翼よりもより高速飛行に適したデルタ翼機が多数登場した。

こうして音の壁を突破し、超音速飛行が可能となった戦闘機は第2世代に分類される。また、この時期にはAIM-9サイドワインダーなどの空対空ミサイルが登場した。

第二世代の戦闘機は機動性より超音速飛行性能やミサイルの搭載能力を重視しているものが多かった。また、エンジンの推力向上により大量の爆弾を積み高速で飛べる機体が開発され、次第に戦闘機と爆撃機の境界が曖昧になってきた。

第2世代の代表機

アメリカ:

ソ連:

  • MiG-19:ソ連初の超音速戦闘機。MiG-15、MiG-17の発展型の後退翼戦闘機で、格闘性能では最高レベルに達していたが、反面武装搭載量や航続距離、エンジン寿命などに弱点があった。
  • MiG-21:デルタ翼と水平尾翼を持つ、生産数10000機をはるかに超える東側のベストセラー機。近接戦能力には優れるが、武装搭載量と航続距離に不足があった。冷戦後、各国で改修案が出され海外で運用が続けられている。
  • Su-9:1960年代の防空軍の主力機のひとつで、最初の本格的な迎撃戦闘機。MiG-21と同じく尾翼付きデルタ翼機であった。

フランス:

  • ミラージュIII:三角翼のベストセラー機、F-5と並び各国へ輸出された。

イギリス:

  • ライトニング:胴体内に上下に2基のエンジンを積んだ超音速機。

スウェーデン:

[編集] 第3世代(1960年代~1970年代)

米海軍のF-4ファントムII
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米海軍のF-4ファントムII
ソ連防空軍のMiG-25迎撃戦闘機
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ソ連防空軍のMiG-25迎撃戦闘機
スウェーデン空軍のJA37ビゲン
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スウェーデン空軍のJA37ビゲン

ミサイルの発達により空戦は遠距離からのミサイルの撃ち合いで終始すると考えられたため、高速でより多くのミサイルを搭載可能な戦闘機が最強の戦闘機とされ、近接格闘戦で必要な機動性は軽視されるようになった。

しかし、当時はまだ空対空ミサイルの性能・命中率が低かったためにベトナム戦争では度々格闘戦が発生し、その際に機動性の低い米空軍の最新鋭機F-4ファントムIIF-105サンダーチーフなどが、旧式なMiG-17やはるかに安価なMiG-21に撃墜されるという事態が発生した。

第3世代の代表機

アメリカ:

ソ連:

イギリス:

フランス:

スウェーデン:

[編集] 第4世代(1970年代~1990年代)

F-15、Su-30、ミラージュ2000
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F-15、Su-30、ミラージュ2000
F-16ファイティング・ファルコン
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F-16ファイティング・ファルコン
ロシア空軍の主力戦闘機、Su-27
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ロシア空軍の主力戦闘機、Su-27
空対空ミサイルR-27を発射するMiG-29
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空対空ミサイルR-27を発射するMiG-29

ベトナム戦争などの教訓から、未だに近接格闘戦が起こりうる事が分かった。また、ミサイルの回避には、急激な機動を行う必要がある事も判明し、戦闘機は再び機動性が重視されるようになった。 操縦席のグラスコクピット化やフライ・バイ・ワイヤの導入など、ハイテク化が進められる。また風防は、ドックファイトに持ち込まれた場合結局一番役に立つのはパイロットの目であると考えられ、高速飛行には向かないが視界がよい涙滴型キャノピーが使用されるようになった。

戦闘機の開発費は年々高騰したため、国際共同開発やマルチロール化などの方法が取られるようになった。

第4世代の代表機

アメリカ:

ソ連・ロシア:

  • Su-27:西側ではソ連版F-15といわれた。大型の長距離戦闘機。発展型として空母用のSu-33、戦術戦闘爆撃機仕様Su-32、Su-34、推力偏向ノズルを搭載したSu-30MKなどがある。
  • MiG-29:西側ではソ連版F-16といわれたが、F-16と異なり双発機でありサイズ的にはF/A-18に近い。運動性に優れる。

フランス:

  • ミラージュ2000:F-16と並ぶ小型戦闘機。ミラージュシリーズ定番のデルタ翼機。

イスラエル:

  • クフィル:ミラージュIIIを元に、より大型大推力のF-4のエンジンを搭載し開発された戦闘機。

国際共同開発:

日本:

  • 三菱F-1T-2を元に開発された支援戦闘機。対艦攻撃を主目的とし、空戦能力も有する。ジャギュアとほぼ同等のエンジンで、攻撃任務を主とする設計も同じであり、見た目も似ている。

[編集] 第4.5世代(1990年代~現代)

ユーロファイター・タイフーン
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ユーロファイター・タイフーン
スウェーデン空軍のJAS39グリペン
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スウェーデン空軍のJAS39グリペン
フランス海軍のラファール
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フランス海軍のラファール
航空自衛隊のF-2支援戦闘機
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航空自衛隊のF-2支援戦闘機

現代の戦闘機は、LEXやカナード、推力可変ノズル装備などにより、第四世代よりもさらに機動性の向上を図っている。また、超音速巡航(スーパークルーズ)可能な機体も多い。 最近では、機体を空力的に不安定にさせて、意図的に安定性を劣化させている機体もある(いわゆるCCV技術)。安定性が悪ければ、それだけ機動性が良くなるので、空戦時には有利になる。通常の飛行中は機体制御が困難になるが、高性能なフライ・バイ・ワイヤの登場により問題は解決された。

現代の戦闘機の最高速度はマッハ2程度となっており、マッハ3級の戦闘機が試作ないし実用化された60年代と比べてむしろ下がっているが、決してパワーがなくなったわけではない。むしろパワーは上がっており、最高速度の低下はむしろ別の要因による。

例えばF-15戦闘機の場合は、第4世代機の項でも述べた通り、涙滴型キャノピーが高速に耐えられなくなり、安全上の問題によりマッハ2.3以上を出す事が禁じられている。(エンジンパワーはその速度でもまだ余裕がある) F-16・F/A-18戦闘機の場合、エアインテークが可変式でなく単純形式であるため、マッハ1.6以上の速度域では効率が大きく低下するのが、最高速度がマッハ1.8~2.0に留まっている原因である。 現代の戦闘機が最高速度性能が求められなくなったのは、以下のような理由が挙げられる。

  • 高速性能が必要とされる場面がほとんどない。基本的に戦闘機の巡航速度は音速以下で、戦闘速度もマッハ0.7~0.9程度で行われ、音速を超えることはほとんどない。そのことが証明されていたにも関わらず70~90年代の戦闘機が軒並みマッハ2以上の高速性能を持つのは、大きなエネルギーを消費するドッグファイト時の急激な加速において大推力のエンジンを要した事と、旧態依然とした一撃離脱の高速性能重視の考え方が残っていたためである。
  • 高速性能が向上してもパイロットが高速高機動時にかかるGに堪えられなければ無意味である。
  • 最高速度を上げるためには可変エアインテイクなどを装備する必要があるが、これらによりレーダー反射面積が広がり、ステルス性が低下する。
  • マッハ2を超えると急激に機体表面温度が上昇していくため、その熱に耐えられる材料を使用する必要がある。だが、チタニウム合金は高価であり、ステンレスは重い。またエンジンも高速時の高温に耐え得る(冷却する)設計が必要になる。
  • 最高速度のために使用する必要があるアフターバーナーには、燃料を大量に消費する、地上から赤い炎が視認でき発見されやすくなる、高熱を発し赤外線(熱源)追尾ミサイルに追尾されやすくなるなどの欠点がある。
  • ドッグファイトにおいては、速度ではなく背後に回り込むための高い旋回能力の方が重視される。超音速領域においては、一般的に機体の運動性は著しく低下する。
  • ミサイルの速度は短距離ミサイルですらマッハ2.5、中距離・遠距離ミサイルになるとマッハ3~4が標準的であり、戦闘機がミサイルを速度で振り切ることは不可能に近い。(シリアのMiG-25の場合はマッハ3以上の速度でミサイルを振り切った事があるとされるが、おそらくその機体は高速時の温度上昇に機体とエンジンが耐えられず、二度と使用できなくなったと思われる)ミサイルを回避するにはECM・チャフフレアを高度に駆使する他に、現在主流のパルスドップラーレーダーによる誘導のミサイルに対しては、レーダー波に対し垂直の機動を行い相対速度を局限してレーダーに認識されないようにする方法が主であり、この点においても運動性の低下する超音速領域の飛行を用い、急旋回を行いにくい状況を作るのは得策ではない。

第4.5世代の代表機

アメリカ:

ロシア:

  • Su-32/34:Su-27の戦闘攻撃機型。並列複座式のコクピットが特徴。
  • Su-35/37ターミネーター:Su-27の発展型。スーパーフランカーとも呼ばれる。

フランス:

  • ダッソー・ラファール:ミラージュ2000後継の双発デルタ翼機。フランスの単独開発故に資金面での問題を抱え、各国へ売り込みを模索するも、各種兵装や後継機等で有利な米国製戦闘機に対し劣勢を強いられている。

国際共同:

  • ユーロファイター・タイフーン:イギリス・ドイツ・イタリア・スペイン4カ国共同開発の機体。ラファールに似た機体で少し大きい。調達機体数の削減による予算の減少、当初共同研究に加わっていたフランスの脱退などにより改良型の開発が遅れ、初期型特有のソフトウェアのトラブルなどが解決できない等の問題を抱えていた。

スウェーデン:

  • JAS39グリペン:重くなりすぎたビゲンと同等以上の戦闘力を持つ軽量多目的機。第4.5世代戦闘機の中でも一番早く実用化された。

日本:

  • 三菱F-2:F-1の後継機としてF-16C/D block40をベースに改良を行った機体。対艦攻撃能力は世界最高レベル。現在F-15J近代化改修機相当の制空力を付加するための研究が行われている。

[編集] 第5世代(次世代)

JSF計画により開発された、F-35
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JSF計画により開発された、F-35

次世代戦闘機に求められる能力として、ステルス性能がある。敵に探知されずに、一方的に先制奇襲攻撃をかける事で、空戦での確実な勝利を狙うものである。

第5世代の代表機

アメリカ:

  • F-22ラプター:高性能ステルス機。F-15の後継機とされるが、冷戦終結により、オーバースペックで高価過ぎるとの理由から調達数が減少。
  • F-35ライトニングII:米英などで予算を共同出資。統合攻撃戦闘機(JSF:Joint Strike Fighter)として、米空軍・海軍・海兵隊、及び英海軍で採用される予定。F-16の後継として、世界中への輸出も期待されている。

ロシア:

  • MiG1.44:F-22に相当する機体として設計されたが、予算不足で生産されていない。
  • Su-47ベルクート:スホーイ設計局が開発した、前進翼を備える次世代戦闘機。実験機として開発された。

[編集] 将来の戦闘機

アメリカのアフガニスタン侵攻時に、安価な無人偵察機が使用され、たとえ撃ち落とされても人命は失われず費用対効果的にも有効性が認められた。偵察だけでなくミサイルを搭載したタイプも登場し活躍した。戦闘機の自動操縦化とミサイル性能の向上と相まって、アメリカでは2006年時点で開発されている試験機X31が最後の有人戦闘機となり、今後は無人機が開発されると言われている。

[編集] 戦闘機の値段

  • 日本
    • F-15J/DJ:約120億円
    • F-2:119億2233万円 2003年
  • アメリカ合衆国
    • F/A-18E/F:4095万ドル 2003年
    • F-16:1880万ドル 1998年
    • F-15:2800万ドル 2006年
    • F-117:4500万ドル 2006年
    • F-35B:3800万ドル 2006年
    • F-22:1億2000万ドル 2006年
  • イギリス、イタリア、スペイン、ドイツ
    • ユーロファイター:3800万ドル 2006年

[編集] 関連項目

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