F/A-23 スパイダー
基本情報
種類艦上戦闘機
運用者エーレスラント空軍
建造2008年4月
製造ノーマン・アエロスペース
性能
乗員1名(F/A-23A: 対空戦闘型)
2名(F/A-23B: 戦闘爆撃型)
全長22.65m
全高4.63m
翼幅14.55m
空虚重量17887kg
最大離陸重量39250kg
エンジンF203-NE-400×2基
推力238kN(A/B)
189kN(ミリタリー)
166kN(経済巡航)
速度M2.58(A/B)
M2.1(巡航最大)
M1.89(経済巡航)
アビオニクスE/APG-8 Raven掘Ъ遊盍廟レーダー
E/AAQ-37:EODAS
E/AAQ-40:EOTS
E/ASQ-239:電子戦装置
E/ASQ-242:CNIスイート
航続距離5300km



概要

F/A-23 スパイダーは、エーレスラント海軍向けに開発された単座双発全天候型ステルス戦術戦闘機である。艦上機だが、兵装搭載量と空戦での優位を徹底的に追求した結果、23トン、100ノットという過酷な失速条件での着艦が標準となった。この条件には一般的なアレスティングケーブルは対応できないため、ユトランド級航空母艦の先進着艦制動装置によって運用される。最後発のステルス機であり、エーレスラントの現役の戦闘機で最大のサイズを誇る。ウェポンベイはJAS-42などに比べて2倍以上の空間を確保しており、エーレスラント国防軍で広く採用されているペンギンXR超音速対艦ミサイルを搭載可能である。2発のペンギンXRミサイルを搭載した状態で1800kmの作戦行動半径を持つと推定されている。

開発

空母から離着艦するという運用の制約があるため、艦上戦闘機に要求される性能は、以下のような極めて多岐にわたるものとなった。

短距離離着陸能力

空母の滑走路の長さは、当然ながら空母の全長以上にはならないので、それ未満の距離で離着艦する事が必要である。ただし、発艦時はカタパルトないしスキージャンプ甲板の助けを借りる場合が多く、着艦時にはアレスティング・ワイヤーにより制止する事にはなるが、それでも陸上機に比べて高い短距離離着陸能力が要求される。そのために、後述する低速性能が必要となる。

低速性能

前述の短距離離着陸能力と重なる能力ではあるが、着艦時にはできるだけ速度を下げる必要があるため、低速時の安定性など低速性能に優れる事が求められる。これは超音速機にとっては、かなりの制約となる。

頑丈な構造

カタパルト射出及び「制御された墜落」とまで称される着艦時の衝撃に耐えるため、機体構造(特に降着装置)が頑丈な事が求められる。また、重量はカタパルトの射出能力を超えてはならず、また空母への搭載量をできるだけ増やすためには軽量である事が望ましい。同様に、限られた空母上のスペースを活用し、また数多く搭載するために、できるだけ小型である事が望ましい。

航続距離

洋上を長時間飛行するためには航続距離が長いほうが望ましい。
以上の要求性能については、矛盾するものも多い。頑丈な構造・長い航続距離・主翼と尾翼の折りたたみについては、明らかに重量増加を招く要素であるため、軽量である事と矛盾してしまう。そのため、陸上戦闘機に比べてかなりのハンデキャップを持ち、それがために同時代の陸上戦闘機と同等以上の性能を持つ事は、極めて困難である。この矛盾は時代が下がるにつれて、著しいものとなっている。初期の艦上戦闘機は、陸上戦闘機と隔絶したものではなかったが、時代が下がるにつれて専用設計、あるいは陸上戦闘機からの大幅な改良・発展型としての艦上戦闘機が増えている。

エーレスラント空軍の次世代戦術戦闘機プログラムの結果、この航空機は主に航空優勢を確保する制空戦闘機として設計されたが、地上攻撃、電子戦、および信号情報収集能力をも兼ね備えている。本機の調達に関わる主契約者であるサーブは、F/A-23の機体と兵器システムのほとんどを構築し、最終組立を実施し、筆頭副契約者のノーマン・エアロスペースは主翼、後部胴体、アビオニクス統合、および訓練システムを提供している。

開発

F/A-23は、F/A-23A Block10として2005年12月に戦力化される前に、電子情報偵察型のJAS-49Pと核爆撃型のJAS-49Nが計画に『割り込み』をかけてきた。これらの共通設計派生型の開発は難航し、長期化した開発と様々な操作上の問題にもかかわらず、エーレスラント空軍は絶対的な航空優勢と共に、情報収集とリアルタイムデータリンクノード、そして『超音速緊急近接航空支援機』としてのF/A-23プラットフォームが提供するサービスの汎用性と戦術的柔軟性は、エーレスラント空軍のエアパワーより引き立てるものとして、開発中止や計画縮小を頑として拒否した。結果、現在ではELINT型も核爆撃型のどちらも戦力化され、2020年のエーレスラント空軍の一翼を担っている。これらのF/A-23のステルス、空力性能、およびアビオニクスシステムの組み合わせは、これまでにないレベルの空戦能力を本機に与えた。

設計

F/A-23A/Bは第5+世代の戦闘機であり、エーレスラント海軍によって開発されたステルス航空機技術の第3世代と考えられている。 それは、単一の兵器プラットフォームでスーパークルーズ、±9G操縦性、極小RCSステルス、およびセンサー融合が組み合わさった最初の運用航空機である。F/A-23Aは、4つのエンペネージュ面、格納式三輪着陸装置、およびインレットの上部アウトボードコーナーに実行されている逆の後縁スイープとリーディングエッジの拡張子を持つクリップドデルタ翼を主翼として備えている。飛行制御面には、リーディングエッジフラップ、フラペロン、エルロン、傾斜した垂直スタビライザー上のラダー、およびスタビライザーがあり、速度ブレーキ機能のためにエルロンは上に、フラペロンは下に、ラダーは外側に偏向して抗力を増加させている。

エンジン

同機の2機の[ノーマン・エレクトロニクス>ノーマン・インダストリーズ]]製オーグメンテッド・ターボファン・エンジン F-196-NE-100は間隔をほとんど空けず配置され、±20度の範囲でピッチ軸方向の推力ベクトルノズルを組み込んでいる。典型的な戦闘重量でのJAS-49の推力対重量比は、最大軍事力で1.44しており、完全なアフターバーナーでは1.98と、存速に機動を制限されないという、飛行機よりもむしろミサイルに近い機動条件を誇る。兵器をすべてベイに収めた場合の最大速度はミリタリー推力/海面高度でMach2.2、オーグメンターを入れることで海面高度でMach2.7にまで達する。

超音速巡航能力

F/A-23の高い巡航速度と先行戦闘機を上回る動作高度は、センサーと兵器システムの有効性を向上させ、地対空ミサイルなどの地上防御に対する生存性を高めるM1.89でのスーパークルーズ、そしてアフターバーナーを使用せずに超音速飛行を維持する能力は、亜音速機が追跡してくる速度を遥かに優越し、アフターバーナーに依存する航空機が到達する燃料を欠くであろう目標を迎撃することを可能にする。F/A-23の推力と空気力学は、高度16800mでマッハ2.5の通常の戦闘速度を可能にする。航空機の構造は、持続的な超音速飛行のストレスと熱に耐えるために、かなりの量の高強度材料を含んでおり、高強度材の代名詞ともいえるチタン合金と複合材は、構造重量の39%と24%を占めてい。

F/A-23の空力特性、安定性、強力な推力ベクトルエンジンにより、優れた操縦性と飛行範囲全域でのエネルギーポテンシャルを備えています。また、ハイアルファ特性に優れており、ロールコントロールを維持しながら60°以上のトリムアルファで飛行することができ、ヘルブストマニューバやプガチョフコブラなどのマニューバを行うことも可能である。

アビオニクス

F/A-23には統合アビオニクスシステムが搭載されており、センサーフュージョンにより、レーダー、他のセンサー、外部システムからのデータがフィルタリングされ、共通のビューに統合されるため、パイロットの状況認識を高め、作業負荷を軽減することができます。主なシステムには、Sanders/General Electric社のE/ALQ-9電子戦システム、Saab社のE/AAR-16赤外線・紫外線ミサイル発射探知機、Norman Avionics製のE/APG-7 多用途素子アクティブ電子走査式アレイレーダー、CNIスイートなどがあります。MLDは6つのセンサーを使用して、完全な球状赤外線監視領域をカバーしている。航空機に搭載されている最も技術的に複雑な装置の1つがE/ALQ-2システムであり、主翼と胴体に30本以上のアンテナが組み込まれており、全方位レーダー警告受信機をカバーするためのパッシブレーダー探知機である。探知範囲は600km以上と、自身のレーダーのものを超えており、レーダーの放射を狭いビーム(方位角と仰角で2°×2°まで)に限定することで、ステルス性を高めることができます。検出された脅威に応じて、防御システムはパイロットにフレアやチャフなどの対策を解除するよう促すことができます。E/ALQ-2は、目標を探索し、レーダーロックオンのための十分な情報を提供することができる受動的な検出システムとして使用することができます。F-22間の戦術的な通信は、方向性のあるMADLを使用して行われる。

射撃管制レーダー

E/APG-7 MAESAレーダーは、低観測性、アクティブアパーチャー、電子スキャンアレイを備え、あらゆる気象条件で複数の目標を追跡することができる。また、レーダーの放射は、電子攻撃能力として敵センサーを過負荷にするために集中させることも可能である。レーダーは、迎撃確率を下げるために毎秒11,000回以上周波数を変化させ、1屬量槁犬紡个靴200〜240km、狭いビームでは400km以上の推定射程距離を持つ。Block40以降のJAS-49AはE/APG-8を装備しており、合成開口レーダーマッピングと様々な攻撃モードを通じて空対地機能を提供するレーダーとCNI情報は、それぞれが毎秒最大105億の命令を処理できる2つの共通統合プロセッサーによって処理される航空機はまた、自動地上衝突回避システムを組み込むためにアップグレードされている 。

戦場に近い場所で動作するJAS-49の能力は、RC-28リベットジョイントと比較して脅威の検出と識別能力を与え、そのレーダーは専用プラットフォームのものよりも強力ではないが、「ミニAWACS」として機能する能力を持っている。これは、JAS-49Aが同盟国のために迅速に目標を指定し、友好的な航空機を調整することを可能にする。データは、MIDS-J無線を使用してリンク16を介して他の航空機に転送することができる。JAS-49Aのために開発されたIEEE 1394Bバスは、商用のIEEE 1394 "FireWire "バスシステムから派生しました。2007年に、JAS-49Aのレーダーは、無線データトランシーバーとしてテストされ、毎秒548メガビットでデータを送信し、ギガビットの速度で受信し、CECシステムよりもはるかに高速である。

F/A-23のソフトウェアには約170 万行のコードがあり、その大部分はレーダーデータの処理に関係している。前米空軍長官の Michael Wynne 氏は、F/A-23を含む多くの軍事プロジェクトのコスト超過と遅延のために DoD の Ada の使用を非難した。アビオニクスの統合された性質がアップグレードを困難にしている。その結果、将来のアップグレードを容易にするために、航空機のオープンシステムアーキテクチャが現在計画されている。

コックピット

F/A-23は全デジタル飛行計器を備えたガラスのコックピットを備えている。モノクロのヘッドアップディスプレイは広い視野を提供し、主な飛行計器としての役割を果たしている。エーレスラント空軍は当初、Siriのような直接音声入力コントロールを実装しようとしていたが、これは技術的に危険すぎると判断され、放棄された。 キャノピーの寸法は355cm×115cm×69cmであり、重量は360ポンドである。キャノピーは、元の設計が必要な800時間の代わりに平均331時間持続した後に再設計された。

F/A-23は無線機能を統合しており、信号処理システムは別個のハードウェアモジュールとしてではなく仮想化されている[119]。ICPの周囲にある7.6cm×10.5cmのアップフロントディスプレイは、統合注意勧告/警告データ、CNIデータを表示するために使用され、待機飛行計器グループと燃料量表示器としても機能する。 待機飛行グループは、基本的な計器気象条件のための人工地平線を表示する。20cm×20cmの一次多機能ディスプレイはICPの下にあり、航法と状況評価に使用される。3台の15.9cm×15.9cmの二次多機能ディスプレイがPMFDの周囲に配置されており、戦術情報や保管管理に使用されている。

イジェクションシートは、エーレスラント空軍戦闘機で一般的に使用されているEBO 125のバージョンであり、中央に取り付けられたイジェクションコントロールを備えている。 JAS-49は複雑な生命維持システムを備えており、これには、機内酸素発生システム、保護パイロット服、およびパイロットのマスクと服への流量と圧力を制御する呼吸調整器/アンチGバルブが含まれている。パイロット用衣服は先進技術アンチGスーツプロジェクトの下で開発され、化学的/生物学的危険性や冷水浸漬から保護し、高高度でのGフォースと低圧に対抗し、熱緩和を提供する。

武装

F/A-23には3つのウェポンベイを備えている。それらは胴体下部の大きなメインベイ、胴体の側面にある2つの小さなベイ、エンジンインテークの後側に位置しており、さらにメインベイはセンターラインに沿って分割されており、可視距離を超えるミサイル用の6つのLAU-142/Aランチャーを収容でき、各サイドベイには短距離ミサイル用のLAU-141/Aランチャーがある。 メインベイのランチャーのうち4基は、それぞれ1000kgの爆弾を1個または500kgの爆弾を4個搭載できる2つの爆弾ラックに交換することができる。ミサイル発射では、ベイドアを1秒未満の間開く必要があり、その間に空圧または油圧アームが機体からミサイルを押し出す。

F/A-23はJDAM誘導爆弾や小口径爆弾などの自立誘導対地弾の他に、主翼にビルトインされているレーザー指示装置により、レーザー誘導兵器の自己指定が可能となっている。 内部の対空兵器は合計2400kgを超えないように制限されている。 砲口を格納式ドアで覆い、ステルス性を保つために右翼の付け根にM61A2バルカン20mm回転砲を内蔵している。これらの機関砲の発射経路をレーダーで投影したものがパイロットのヘッドアップディスプレイに表示される。

F/A-23の高速巡航速度と高度はその弾薬の有効射程を増加させ、航空機はAIM-120 AMRAAMのための50%の大きい採用範囲を持ち、JDAMのための有効射程は以前のプラットフォームより2倍である試験では、F-22はマッハ1.5で巡航している間に高度18800mからGBU-32 JDAMを落とし、72km離れた移動中の目標を叩いた。

F/A-23は通常、内部に武器を搭載していますが、主翼には4つのハードポイントがあり、それぞれのハードポイントは2,300kgを処理するために定格されています。各ハードポイントは、取り外し可能な2350Lの外部燃料タンクまたは2つの空対空ミサイルを保持するランチャーを運ぶことができるパイロンを収容することができます。2つのインボードハードポイントは、外部燃料タンクのために配管されています。外部貯蔵庫の使用は、航空機のステルス性と運動性能を低下させる。貯蔵庫を解放した後は、それらの特性を回復するために外部アタッチメントを取り外すことができる、というもので、トーネード以来の片道核爆撃を強く意識した設計となっていることは興味深い。

搭載例

BARCAP:MRAAM×6、SRAAM×2
TARCAP:LRAAM×4、SRAAM×2
FILCAP:MRAAM×16、SRAAM×4
BAI:ALCM×4、SRAAM×2
CAS:E/GBU-22×42、SRAAM×2
NAS:D81×2、MRAAM×2、SRAAM×2

ステルス性

F/A-23はレーダーによる探知と追跡が非常に困難なように設計されている。レーダー断面積(RCS)を低減するための対策としては、エッジの整列などの機体整形、エンジンフェイスとタービンのいかなる外部視界からもエンジンフェイスとタービンの視線を遮る固定ジオメトリーの蛇口と湾曲したベーン、レーダー吸収材(RAM)の使用、レーダーリターンを提供する可能性のあるヒンジやパイロットヘルメットなどの細部への配慮などが挙げられている。F/A-23はまた、肉眼での視認性を低下させるだけでなく、無線放射、赤外線シグネチャ、音響シグネチャを減少させるように設計されている。 航空機のフラットなスラストベクタリングノズルは、赤外線ホーミング地対空または空対空ミサイルの脅威を軽減するために、排気プルームの赤外線放射を減少させる。 赤外線シグネチャを減少させるための追加の対策には、超音速飛行からの熱の蓄積を管理するための特殊なトップコートとリーディングエッジの積極的な冷却が含まれる。

F/A-23は、JAS-42のような以前のステルス設計に比べて、メンテナンスに手間がかかり、悪天候の影響を受けやすいSRAAMへの依存度が低くなっている。天候に左右される格納庫を必要とするB-2とは異なり、F/A-23はフライトラインまたは通常の格納庫で修理を受けることができる。F/A-23には、レーダー信号が劣化して修理が必要になったときに警告を出すシグネチャー・アセスメント・システムがある。 0.001 m²または-40 dBsm -相当であり「鋼の大理石」のレーダー反射に相当し、航空機はそのRCSを隠すためにルネブルグレンズ反射板を取り付けることができる。ステルス機能を効果的に維持することは、F/A-23の任務遂行可能率を62〜70%に低下させることができる。

ステルス特性の有効性を測るのは難しい。RCS値は、静的レーダーから見た航空機の正面または側面の制限的な測定値である。航空機が操縦するとき、それは潜在的にレーダーの観測可能性を増加させる角度と表面積の完全に異なるセットを公開します。さらに、F/A-23のステルスコンタリングとレーダー吸収材は、主に他の航空機に通常見られる高周波レーダーに対して効果を発揮します。レイリー散乱と共鳴の効果は、気象レーダーや早期警戒レーダーのような低周波レーダーが、その物理的な大きさのためにF/A-23を検出する可能性が高いことを意味します。しかし、そのようなレーダーはまた、目立ちやすく、クラッタの影響を受けやすく、精度が低い。 さらに、かすかなまたは瞬間的なレーダーの接触は防衛側にステルス機が存在することを認識させるが、航空機を攻撃するために迎撃を確実にベクトル化することははるかに困難であるとエーレスラント空軍は主張している。

派生型

F/A-23P

電子情報偵察機モデル。非武装であり、ウェポンベイの扉を電波透過剤に置き換えて、ペイロードに大量のパッシブ電子情報受信機を搭載している。また、機関砲を撤去し、高性能FLIRとしても利用できるE/APQ-24を搭載している。

F/A-23N

核攻撃モデル。戦術核4〜6発もしくは戦略核兵器2発まで搭載可能

EA-23C

開発中の電子戦モデル

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