次期戦闘機 (F-2後継機)

次期戦闘機(じきせんとうき)は、2035年に退役開始が見込まれる航空自衛隊が保有・運用するF-2戦闘機後継機として、2018年(平成30年)に策定された31中期防で国内主導開発が決定し、2020年(令和2年)に三菱重工が開発主体に選定されたステルス戦闘機[1][2]

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2020年度(令和2年度)防衛予算で初めて開発予算が計上された経緯に伴い、2019年(令和元年)12月に公表された「我が国の防衛と予算 令和2年度予算の概要(案)」からは、それまでの「将来戦闘機」から「次期戦闘機」に呼称が変更されている[3]

開発経緯とそれを取り巻く環境編集

開発の前提編集

使用可能な飛行場に対して日本領空防空識別圏は広大であり、同時に中国ロシアなどの空軍力に対し数的な劣勢が見込まれる。その状況下で将来の航空優勢を維持するための戦闘機が求められることとなった[4]

航空自衛隊の運用機は、防衛政策上の必要に応じて装備の調整がなされるとされるが、これまで調達実績として、米軍機として運用される前提で開発されたF-35F-15など米国製の機体を日本国内企業が政策に応じる形でライセンス生産により調達する事例が多い。ライセンスの性質上の理由から、機体の能力向上やシステム更新のニーズがある場合に、主開発元・開発国の協力が前提であり、例えば中核的な技術や兵装、システムなど複数国の連携が原則ということになる。これは必要な能力向上を時宜に合わせ実現することの難しさに繋がっている。

また、主権国家としての持続可能な安全保障政策の観点から、関連する技術や産業の維持、育成の必要があるとされると共に、冗長性の観点から複数機を並行的に運用する形をとり、国内技術を中核にした新戦闘機の開発の必要性があると議論された[5]

コンセプト編集

次期戦闘機に関する技術研究が本格化したのは2010年頃からである。

2010年8月、防衛省は「将来の戦闘機に関する研究開発ビジョン」を公表した。それによると将来の戦闘機のコンセプトモデルとして「i3 FIGHTER」が提唱されていた。

i3 FIGHTERのコンセプトとしては、

20年後(2030年頃)に実現

  • クラウド・シューティング
  • 次世代ハイパワー・レーダー
  • 敵を凌駕するステルス
  • 次世代ハイパワー・スリム・エンジン
  • 電子戦に強いフライ・バイ・ライト

30-40年後(2040-50年頃)に実現

  • 将来アセットとのクラウド
  • ライト・スピード・ウエポン

というものがある。

防衛省においてはこれらのコンセプトを元に将来の戦闘機に向けて各種の技術研究を進めることとなった。

要素研究編集

将来の戦闘機を実現するための主な技術研究[6]
研究 カテゴリー 研究期間 概要
X-2先進技術実証機 ステルス 2009-2017 高運動ステルスの実証
将来戦闘機機体構想の研究 機体構想 2011-2014 初歩的な概念設計をデジタルモックアップを使い検証
将来戦闘機の技術的成立性に関する研究 2015-2017 F-2後継機開発の可否を判断するためバーチャルビークル試作
機体構造軽量化技術の研究 機体 2014-2018 ファスナレス構造・ヒートシールド・解析手法などの研究
コンフォーマル・レーダ・システムの研究 センサー 1998-2003 機体形状に合わせたレーダー
多機能RFセンサの研究 2002-2010 レーダー、ECM、ESM、通信の機能を併せ持つセンサシステム
先進統合センサ・システムに関する研究 2010-2016 レーダーとIRSTを統合したセンサーシステム
先進RF自己防御シミュレーションの研究 アビオニクス 2013-2018 電子戦のシミュレーション
将来アビオニクスシステム研究試作 2002-2011 情報の統合処理、マンマシンインターフェースの試作
将来HMDシステムに関する研究 - ヘッドマウントディスプレイの研究。2015年度予算未承認
電動アクチュエーション技術の研究 2015-2019 油圧を電動モーターで代替し、重量と整備性を改善
戦闘機用統合火器管制技術の研究 2012-2017 秘匿高速データリンクを介した陸海空との連携戦闘
赤外線画像の高解像度技術に関する研究 2012-2019 赤外線センサーの高性能化
将来ミサイル警戒技術に関する研究 2012-2021 赤外線を使うミサイル警戒システムの研究
将来戦闘機用小型熱移送システムの研究 2016-2020 効率的なベーパーサイクルシステムの研究
戦闘機等のミッションシステム・インテグレーションに関する研究 2019-2025 戦闘機用アビオニクスのインテグレーション
次世代エンジン主要構成要素の研究 動力 2010-2015 エンジンコア部の研究
戦闘機用エンジン要素の研究 2013-2017 エンジンコア部に加えてファンと低圧タービンの研究
戦闘機用エンジンシステムの研究 2015-2019 実証エンジンXF9の試作
推力偏向ノズルに関する研究 2016-2020 全周20度の推力偏向ノズルの試作
ウェポン内装化空力技術の研究 武装 2010-2015 兵装射出時の空力特性の研究
ウェポンリリース・ステルス化の研究 2013-2017 ウェポンベイ・ランチャーの研究

国内主導開発の決定までの経緯編集

日本における次期戦闘機選定は開発から退役まで数兆円単位の契約となる巨大商談であり、国内のみならず海外からの注目度も高かった。2018年7月時点ではロッキード・マーティンが提案するF-22F-35のアビオニクスを搭載した機体、ボーイングが提案するF-15をベースとした機体、BAEシステムズが提案するユーロファイター タイフーンをベースとした機体があり、この中でもロッキード・マーティンの案が本命と取り沙汰されたこともあった[7]

実際の選定に当たっては代替手段(既存機導入)も含め以下の観点から検討された。

  • 15-30年後(2035-50年頃)における将来の航空優勢に必要な能力
  • 「次世代技術」も適用できる拡張性
  • 改修の自由度
  • 国内企業の関与
  • 開発・取得のコスト

これらの検討の結果、2018年12月18日、閣議により新たな防衛計画の大綱と中期防衛力整備計画が決定され、中期防の中で「将来戦闘機について、戦闘機(F-2)の退役時期までに、将来のネットワーク化した戦闘の中核となる役割を果たすことが可能な戦闘機を取得する。そのために必要な研究を推進するとともに、国際協力を視野に、我が国主導の開発に早期に着手する。」との明記とともに[8][9]、国際協力の可能性も含めた日本主導の戦闘機開発が決定した[10]

海外既存機案は技術上・価格上のメリットが薄いとされ、国内企業が主導する新型機の開発方針となった。

開発体制編集

2020年10月に岸信夫防衛大臣三菱重工を開発主体に選定し正式に契約を結んだことを発表した[2]。海外の協力企業については2020年末までの選定が見込まれ[11]、米国、英国どちらか、もしくは両国との技術連携が検討された[12]。具体的な提携先は米・ロッキード・マーティンボーイング、英・BAEシステムズの3社に絞り込められた[13][14]

そして、2020年12月、防衛省は三菱重工の技術開発を支援する海外企業として、ロッキード・マーティンを選定する方向性で調整に入った[15][13][14]。ロッキードはF-22 ラプターや日本でも既に航空自衛隊への導入実績のあるF-35 ライトニング IIといったステルス戦闘機の開発で知られ、両機と三菱 X-2で培われた技術が結集されることが期待できるが、提携先の企業を米国のみに絞ることについては、F-16 ファイティング・ファルコンをベースに開発した三菱 F-2のように、システム等の技術情報をブラックボックス化される懸念が指摘されている[14]。なお、英国ともエンジンやレーダーの開発について引き続き協力を目指す[16]。英国の協力企業については、テンペストを開発中のBAEシステムズロールス・ロイスなどが想定される[16]。日本の国内企業については、三菱重工業のほか、三菱電機IHI川崎重工業SUBARU東芝富士通NECの7社が参画する[17]

開発手法編集

2019年12月に公開された防衛省の次期戦闘機開発の事前評価によると次期戦闘機開発においては将来の能力向上、技術的進歩の取り込みを図るため、以下の新たな手法が取られる。

また国際協力によって、更なる技術的信頼性の向上やコストの低減を図る[18]

開発計画編集

事前評価によると、2020年から22年までは構想検討・初期設計を行い、その後詳細設計に移行する。

その後の進捗見込みに関しては「今後の国際協力にかかる協議による」とあり、2020年末までにその内容を明確化するという。

また2035年度のF-2戦闘機の退役開始までに開発を完了させる開発実施線表が示された[18]

機体の特徴編集

以下は従前の戦闘機用技術の研究、事前評価などから想定される次期戦闘機の技術的特徴である。

機体構成編集

これまでに公表されているデジタル・モックアップや次期戦闘機の想像図が双発であることから大推力を前提とした大型双発戦闘機であると考えられる。

2020年3月27日の河野太郎防衛大臣の質疑中における「F-35よりミサイル搭載数を多くする」という発言もこれを裏付けするものと言える[11]

ステルス技術編集

X-2の研究で培ったステルス技術を始め、エアインテークウェポンベイレドームなど探知を避けるための技術が取り入れられる[19][20][21]

機体構造編集

機体構造面での大きな特徴は一体化・ファスナレス構造、ヒートシールド技術が挙げられる。これは「機体構造軽量化技術の研究(2014-2018)」によるもので、従来機と比して大幅な軽量化が見込まれ、リベットの使用低減などによるメンテナンス性の向上も特色と言える[22][23]

動力編集

 
XF9-1

動力にはXF9をベースとした双発の戦闘機用エンジンが見込まれている。次期戦闘機のエンジンは「ハイパワー・スリム・エンジン」という、よりコンパクトなエンジンによる機内容積の増加(兵装、アビオニクス、燃料などをより多く搭載可能)をコンセプトとし、強力な発電能力を有する。また、双発は安全性、冗長性を重視する防衛省の方針とも合致したものである。エンジン推力は、F22と同等を達成し、今後さらに推力を上げる予定である。

高運動性、ステルス性向上を目的として全周20度の推力偏向を可能にする新型ノズルに関する研究も進められている(2020年4月現在)[24]

アビオニクス編集

第五世代戦闘機と同様のレーダー・電子光学センサ・ESMを統合したセンサシステムが見込まれている。

機体操作系としては対妨害耐性に優れるフライ・バイ・ライトがX-2についで採用される見込みである。

開発に当たっては「戦闘機等のミッションシステム・ インテグレーションに関する研究(2019-2025)」により大型機テストベッドを使用した試作・検証が進行中である(2019年9月現在)[25]

これらのアビオニクスを効率的に冷却するために新型の熱移送システムが導入される見込みである[26]

戦闘システム編集

僚機やJADGEシステムはじめ地上システムとも統合された火器管制システムが見込まれている。

ステルス性を損なわず目標を探知、追尾、攻撃するためのパッシブセンシングをはじめ、探知役(センサー)と発射役(シューター)の秘匿リンク・リソース管理まで含めた統合された戦闘システムと言える[27]

防御面ではRF自己防御システムが見込まれる。機体と一体化されたアンテナによる全球ESM/ECM、広帯域ESMといった自己防御システムを統合したものである[28]

兵装編集

内装と外装双方が可能と推察される。

内装容量に関してはこれまでに公表されたデジタルモックアップ・想像図によると近距離空対空ミサイル×2+中距離空対空ミサイル×4〜6以上が標準的な形態と考えられる。

搭載可能なものに関しては国産の空対空および空対艦ミサイル、爆弾類がまずは想定される。海外の兵装に関しては現状不明である。

その他特徴編集

油圧を電動モーターに置き換える電動アクチュエーションシステムによる機体制御系が挙げられる。軽量化とメンテナンス性の向上の効果があるとされる[29]

飛行制御に関してはポストストールマニューバも顕著な特徴として挙げられる。これは21世紀初頭頃からの「自己修復飛行制御システムの研究」「高運動飛行制御システムの研究」「先進技術実証機(X-2)の研究」以来の蓄積の結果であり、航空優勢の獲得に必要な高い運動性を実現する技術である。

運用構想編集

ネットワーク化した戦闘の中核となる役割が期待される。

2019年度の事前評価においては陸・海・空・宇宙の各ユニットとネットワークで連結され、探知・攻撃の中核として運用される図が公表されている。

配備計画編集

F-2戦闘機の退役が見込まれる2035年からの配備開始を目指している[30]

年表編集

  • 2010年
    • 「将来の戦闘機に関する研究開発ビジョン」公表
  • 2018年
    • 国内企業が主導する開発方針が閣議決定される
  • 2019年
    • 翌年度予算からの開発開始が承認される
  • 2020年
  • 2024年
    • 試作機の製造を開始する予定
  • 2030-31年
    • 量産初号機の製造を開始する予定
  • 2030年
    • F-2の代替機として配備が始まる予定[2]

仕様編集

脚注編集

[脚注の使い方]
  1. ^ 空自F2後継機となる次期戦闘機の開発計画案が明らかに――防衛省の文書を入手”. 高橋浩祐. Yahoo!ニュース. 2020年7月8日閲覧。
  2. ^ a b c d 次期戦闘機、三菱重工と正式契約 防衛相”. 日本経済新聞. 2020年10月30日閲覧。
  3. ^ 我が国の防衛と予算 令和2年度予算の概要(案) 防衛省
  4. ^ 防衛装備庁 : 「研究開発ビジョン」について
  5. ^ 第5回 SJAC講演会を開催-将来戦闘機国内開発の早期立ち上げ-
  6. ^ 防衛省 研究開発を対象とする政策評価
  7. ^ F2戦闘機後継「高すぎる」国際共同開発に暗雲 : 政治 - 読売新聞
  8. ^ 防衛省・自衛隊:「平成31年度以降に係る防衛計画の大綱について」及び「中期防衛力整備計画(平成31年度〜平成35年度)について」
  9. ^ 中期防衛力整備計画(平成31年度〜平成35年度)について
  10. ^ 次期戦闘機、防衛省がロッキードマーティン提案のF22とF35ベースのハイブリッド型を断る”. 高橋浩祐. Yahoo!ニュース. 2020年4月2日閲覧。
  11. ^ a b “防衛大臣記者会見” (プレスリリース), 防衛省, (2020年3月27日), https://www.mod.go.jp/j/press/kisha/2020/0327a.html 2020年12月12日閲覧。 
  12. ^ “F2戦闘機後継、米英と協力へ 政府、分野ごとの連携も”. ノアドット(Nordot). 共同通信社 (ノアドット). (2020年12月2日). https://this.kiji.is/706805018377241697?c=39546741839462401 2020年12月12日閲覧。 
  13. ^ a b c “F2後継機は日米で開発…ロッキード社、三菱重工を技術支援”. 読売新聞オンライン (読売新聞オンライン). (2020年12月11日). https://www.yomiuri.co.jp/politics/20201211-OYT1T50323/ 2020年12月12日閲覧。 
  14. ^ a b c “次期戦闘機開発、ロッキードで調整 外国支援企業で防衛省”. 産経ニュース (産業経済新聞社). (2020年12月11日). https://www.sankei.com/politics/news/201211/plt2012110040-n1.html 2020年12月12日閲覧。 
  15. ^ a b “ロッキード社が技術支援へ 次期戦闘機開発で―防衛省”. 時事ドットコム(JIJI.COM). 時事通信社 (時事通信社). (2020年12月11日). https://www.jiji.com/jc/article?k=2020121101202&g=pol 2020年12月12日閲覧。 
  16. ^ a b “次期戦闘機、英とも部品協力 米とは相互運用研究”. 日本経済新聞 電子版 (日本経済新聞社). (2020年12月17日). https://www.nikkei.com/article/DGXZQODE15BGN0V11C20A2000000 2020年12月17日閲覧。 
  17. ^ “空自の次期戦闘機開発 三菱重工業など国内企業8社で共同設計”. 毎日新聞 (毎日新聞社). (2021年3月11日). https://mainichi.jp/articles/20210311/k00/00m/010/325000c 2021年3月15日閲覧。 
  18. ^ a b 令和元年度 政策評価書 事前の事業評価 次期戦闘機(本文)
  19. ^ ステルス戦闘機用レドームに関する研究
  20. ^ 防衛装備庁 : 航空装備研究所
  21. ^ ウェポンリリース・ステルス化の研究
  22. ^ 機体構造軽量化技術の研究
  23. ^ 防衛装備庁 : 年度別の評価結果
  24. ^ 推力偏向ノズルに関する研究
  25. ^ 戦闘機等のミッションシステム・インテグレーションに関する研究
  26. ^ 外部評価報告書「将来戦闘機用小型熱移送システムの研究」 防衛省
  27. ^ 戦闘機用統合火器管制技術の研究
  28. ^ 先進RF自己防御シミュレーションの研究
  29. ^ 電動アクチュエーション技術の研究
  30. ^ 空自F2後継機となる次期戦闘機の開発計画案が明らかに――防衛省の文書を入手”. 高橋浩祐. Yahoo!ニュース. 2020年7月8日閲覧。
  31. ^ “次期戦闘機、支援企業にロッキード発表 国産主導40年ぶり 15年後配備目指す”. 産経ニュース (産業経済新聞社). (2020年12月18日). https://www.sankei.com/politics/news/201218/plt2012180023-n1.html 

関連項目編集