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航空偵察とは、偵察機を用いて実施される、軍事的または戦略的な目的のための偵察活動のことである。偵察の役割は、砲兵陣地の観測、画像情報の収集、敵の機動の監視など、さまざまな要求を満たすことができる。
フランス革命後、新政権は敵の作戦行動を観測するために気球を利用することに関心を持ち、科学者シャルル・クーテルを任命して、最初の軍事偵察機である気球「ラントルプレナン」を用いた研究を行わせた。気球は1794年のオーストリアとの紛争で初めて使用され、フルーリュスの戦いで情報収集を行った。さらに、気球の存在はオーストリア軍の士気を低下させる効果があり、フランス軍の勝利の可能性を高めた。[ 1 ] [ 2 ]このような気球を運用するために、フランス軍に新たな部隊であるフランス気球部隊が設立された。この組織は世界初の空軍として認識されている。[ 3 ]
写真の発明後、1860年代から有人および無人の気球から、また1880年代以降は係留凧から、地上の原始的な航空写真が撮影された。[ 4 ]一例として、 1889年から始まったアルチュール・バトゥーによるラブルギエールの凧搭載カメラ写真が挙げられる。 [ 5 ]
20世紀初頭、ユリウス・ノイブロンナーは鳩を使った写真撮影の実験を行った。これらの鳩はタイマーを内蔵した小型カメラを運んでいた。[ 6 ] [ 7 ]
1891年、ルートヴィヒ・ラーマンは、大口径砲弾やロケットにカメラを取り付ける方法の特許を取得し、これがアルフレッド・モールに刺激を与え、 1903年からモール・カメラ・ロケットの開発が始まった。アルフレッド・ノーベルは1896年に、飛行中にスウェーデンの風景を撮影した最初のカメラ搭載ロケットを既に製作していた。[ 4 ] [ 8 ]モールはカメラ・ロケットを改良し、オーストリア軍は1912年と1913年のトルコ・ブルガリア戦争でその性能をテストしたが、その頃にはカメラ搭載航空機の方が優れていることが判明していた。[ 9 ]
戦闘任務における航空機の最初の使用は、 1911年から1912年のイタリア・トルコ戦争中のイタリア空軍によるものでした。1911年10月23日、イタリア人パイロットのカルロ・ピアッツァ大尉がリビアのトルコ軍戦線上空を飛行し、空中偵察任務を実施しました。[ 10 ]また、11月1日には、ジュリオ・ガヴォッティ少尉がエトリッヒ・タウベ機の初期型からトルコ軍に対して史上初の空中爆弾投下を行ったという、航空機による初の出来事がありました。[ 11 ]
ヨーロッパで最初の偵察飛行は、1912年10月18日（ユリウス暦では10月5日）、ギリシャのテッサリア上空でオスマン帝国軍に対して行われた。[ 12 ]パイロットはトルコ軍の兵舎に手榴弾も投下したが、効果はなかった。これはバルカン戦争の初日であり、同じ日にオスマン帝国に仕えるドイツ人傭兵がトラキア戦線でブルガリア軍に対して同様の任務を遂行した。同じ日に行われたギリシャとオスマン帝国の任務は、通常戦争における最初の軍用航空戦闘任務である。数日後の1912年10月16日、ブルガリアのアルバトロス機が、1912年から1913年のバルカン戦争中にバルカン半島のトルコ軍陣地に対して、戦闘状況下でヨーロッパ初の偵察飛行の1つを遂行した。
第一次世界大戦中、偵察用航空機にカメラが搭載され、敵の動きや防御状況が記録されるようになったことで、航空写真の利用は急速に発展した。しかし、開戦当初は航空写真の有用性は十分に認識されておらず、偵察は上空からの地図作成によって行われていた。
フレデリック・チャールズ・ビクター・ローズは、 1912年に イギリス空軍第1飛行隊でイギリスの飛行船 ベータ号を用いて航空写真の実験を開始した。彼は、60%の重なりで撮影された垂直写真を立体視装置で見ると立体視効果が得られることを発見し、それによって奥行きの知覚が地図作成や航空画像から得られる情報に役立つと考えた。飛行船は最終的にイギリス海軍に配備されたため、ローズは固定翼機による初の航空偵察部隊を編成し、これが後にイギリス空軍第3飛行隊となった。
ドイツは、航空偵察にカメラを使用する最初の国の1つであり、1913年にゲルツ社製のカメラを採用した。フランス軍航空隊は、偵察用カメラを搭載したブレリオ観測機を数個飛行隊配備して戦争を開始した。フランス陸軍は、撮影した画像を記録的な速さで現場指揮官に届けるための手順を開発した。
王立飛行隊の偵察パイロットは1914年に観測記録にカメラを使用し始め、 1915年のヌーヴ・シャペルの戦いまでにはドイツ軍の塹壕システム全体が写真に収められていた。[ 13 ] 1915年にジョン・ムーア＝ブラバゾン大尉がソーントン＝ピカード社の協力を得て、目的別に設計された実用的な航空カメラを発明し、航空写真の効率を大幅に向上させた。このカメラは航空機の床に挿入され、パイロットが一定間隔でシャッターを切ることができた。
ムーア＝ブラバゾンはまた、航空写真に立体視技術を取り入れる先駆者となり、異なる角度から撮影した写真を比較することで、風景上の物体の高さを識別できるようにした。[ 14 ] [ 15 ] 1916年、オーストリア＝ハンガリー帝国は地図作成のためにイタリア上空で垂直カメラ軸航空写真を撮影した。
戦争終結までに、航空カメラはサイズと焦点距離が劇的に向上し、軍事的に極めて重要な価値が証明されるにつれて、ますます頻繁に使用されるようになった。1918年までに、両陣営は戦線全体を1日に2回撮影し、開戦以来50万枚以上の写真を撮影していた。
1918年1月、アレンビー将軍は、トルコ戦線の地図を修正・改善するために、第1飛行隊AFCのオーストラリア人パイロット5名を使ってパレスチナの624平方マイル（1,620平方キロメートル）の地域を撮影した。これは、地図作成の補助として航空写真を使用した先駆的な事例であった。レオナルド・タプリン中尉、アラン・ランシマン・ブラウン中尉、HL・フレイザー中尉、エドワード・パトリック・ケニー中尉、LW・ロジャース中尉は、トルコ戦線から後方地域に32マイル（51キロメートル）にわたって広がる土地を撮影した。1月5日から、彼らは敵戦闘機を撃退するために戦闘機の護衛を受けて飛行した。彼らはロイヤル・エアクラフト・ファクトリーのBE.12とマーティンサイドの飛行機を使用し、敵の航空攻撃を克服しただけでなく、時速65マイルの強風、対空砲火、故障した装備にも立ち向かい、1918年1月19日頃に任務を完了した。[ 16 ]
1928年、英国空軍（RAF）は航空カメラ用の電気加熱システムを開発しました。この革新により、偵察機はカメラ部品が凍結することなく非常に高い高度から写真を撮影できるようになりました。[ 17 ] 1939年、 RAFのシドニー・コットンとモーリス・ロングボトム飛行士は 、空中偵察は、速度と高い実用上昇限度を利用して探知や迎撃を回避する、高速で小型の航空機により適した任務である可能性があると提案しました。これは、高速で高高度を飛行する航空機によって行われる現代の偵察任務では今日では当然のことのように思えるかもしれませんが、当時は革新的な考え方でした。
コットンとロングボトムは、武装と無線機を取り外し、代わりに燃料とカメラを追加したスピットファイアの使用を提案した。このコンセプトは、スピットファイアPR型の開発につながった。武装を取り外したこれらの機体は、高度30,000フィートで飛行中に最高速度396mphを達成でき、写真偵察任務に使用された。[ 18 ]スピットファイアPRには5台のカメラが搭載されており、良好な結果を確保するために加熱されていた（コックピットは加熱されていなかった）。偵察任務において、スピットファイアは非常に成功を収め、その結果、この目的のために多数のスピットファイア派生型が製造された。これらは当初、後に第1写真偵察部隊（PRU）となる部隊で使用された。[ 19 ]
他の戦闘機も写真偵察用に改造され、イギリスのモスキートやアメリカのP-38ライトニング、P-51マスタングなどが挙げられる。これらの航空機は、空中で発見されにくくするためにPRUブルーまたはピンクの迷彩色で塗装され、多くの場合、高高度（ 40,000フィート（12,000メートル）以上）での性能を向上させるために武装が取り外されたり、エンジンが改造されたりした。
アメリカのF-4は、ロッキードP-38ライトニングの工場改修型で、機首に搭載されていた4丁の機関銃と機関砲を4台の高品質なK-17カメラに置き換えた。約120機のF-4とF-4Aが1942年3月までに急遽生産され、4月にはオーストラリアの第8写真偵察飛行隊に配備された（P-38が初めて実戦投入された）。F-4は、長距離飛行と高速飛行に加え、高高度飛行能力という初期の利点を持ち、偵察には強力な組み合わせだった。1942年後半、ロッキードはP-38Gをベースに96機のF-5Aを生産し、それ以降のP-38写真偵察型はすべてF-5と命名された。偵察任務において、ライトニングは非常に効果的であったため、ロッキード社は1,200機以上のF-4およびF-5派生型を納入し、全戦域で戦争を通してアメリカ陸軍航空隊（USAAF）の主要な写真偵察機として使用されました。マスタングF-6は戦争の後半に登場し、1945年春までにヨーロッパ戦域でUSAAFが運用する主要な偵察機となりました。ヨーロッパにおけるアメリカの写真偵察作戦はRAFマウントファームを中心として行われ、撮影された写真は解釈のためにメドメンハムに送られました。1941年から1945年の間に、連合軍の偵察機で使用するために約15,000台のフェアチャイルドK-20航空カメラが製造されました。[ 20 ]
イギリスのデ・ハビランド・モスキートは写真偵察の役割で優れており、改造された爆撃機には爆弾倉だった場所に3台のカメラが設置されていた。巡航速度は時速255 マイル、最高速度は時速362 マイル、最高高度は35,000フィートだった。最初の改造されたPRU（写真偵察部隊）モスキートは、1941年7月にジェフリー・デ・ハビランド自身によってRAFベンソンに納入された。PR Mk XVIとその後の派生型は、加圧コックピットと加圧された中央および内翼タンクを備え、高高度での燃料の気化を減らした。モスキートは35,000フィートでほとんどの敵戦闘機よりも速く[ 21 ]、ほぼどこにでも飛び回ることができた。アメリカ空軍（USAF）のロイ・M・スタンレー2世大佐は、この航空機について「モスキートは戦争中最高の写真偵察機だと考えている」と述べた。[ 22 ]アメリカ陸軍航空隊（USAAF）の写真偵察機モスキートの名称はF-8だった。
モスキートを除けば、第二次世界大戦の爆撃機のほとんどは戦闘機ほど速くはありませんでしたが、航続距離が長く、飛行中の安定性が高く、大型カメラを搭載できるため、空中偵察には効果的でした。 偵察に使用された最高速度が時速300マイル未満のアメリカの爆撃機には、B-24リベレーター（写真偵察型はF-7）、B-25ミッチェル（F-10）、B-17フライングフォートレス（F-9）などがあります。革新的なB-29スーパーフォートレスは、1944年に登場した当時、世界最大の戦闘作戦用爆撃機であり、当時としては大型で重い航空機としては驚異的な時速350マイルを超える最高速度を誇りました。B-29は高高度飛行のために与圧キャビン も備えていました。 B-29の写真偵察型はF-13と命名され、K-17Bカメラ3台、K-22カメラ2台、K-18カメラ1台を搭載し、さらに他のカメラも搭載可能であった。また、標準的なB-29の防御武装である12丁の.50口径機関銃も保持していた。1944年11月、F-13は1942年4月のドーリットル空襲以来、連合軍機による初の東京上空飛行を実施した。コンソリデーテッドB-32ドミネーターも1945年8月に日本上空の偵察に使用された。
日本陸軍の三菱キ46は、1丁の軽機関銃を防御武装として備え、偵察任務専用に設計された双発機で、1941年に就役した。コードネーム「ダイナ」と呼ばれるこの機体は、高速で捉えにくく、連合軍の戦闘機にとって撃墜が困難であった。1,500機以上のキ46が製造され、戦争後半にはキ46-III型で性能が向上した。大日本帝国海軍航空隊のもう一つの専用偵察機は、艦載機の単発機、中島C6N彩雲（「虹色の雲」）であった。連合軍によってコードネーム「ミルト」と呼ばれた中島C6Nは、1943年に初飛行し、その優れた性能と時速約400マイルの速度により、アメリカの航空機にとっても非常に捉えにくい機体であった。運命のいたずらか、1945年8月15日、C6N1は第二次世界大戦で最後に撃墜された航空機となった。日本はまた、モスキートと同クラスの性能を持つ高高度偵察爆撃機、立川Ki-74を開発したが、わずか16機しか製造されず、実戦投入されることはなかった。
ドイツ空軍は1944年に戦闘でジェット機の運用を開始し、双発ジェット機のArado Ar 234 Blitz（「稲妻」）偵察爆撃機は世界初の運用可能なジェット爆撃機となった。Ar 234B-1は2台のRb 50/30またはRb 75/30カメラを装備し、最高速度460mphにより 当時の連合軍最速の非ジェット戦闘機を凌駕することができた。双発ピストンエンジンのJunkers Ju 388高高度爆撃機はJu 188を経てJu 88の究極的な進化形であった。写真偵察型のJu 388Lは、Ju 388の当初の多用途構想、すなわち爆撃機だけでなく夜間戦闘機や爆撃機撃墜機としても使用されるという構想に基づき、与圧式コックピットを備えていた。これは、 RLMが米国の高高度爆撃機B-29（結局ヨーロッパには配備されなかった）の脅威を認識していたためである。終戦間際の急速に悪化する状況下で、約50機のJu 388Lが生産された。ナチス・ドイツが導入した他の高性能兵器と同様に、1944年末までに戦争の兵站状況があまりにも大きく変化したため、これらの航空機が何らかの影響を与えることはなかった。
DFS 228は、第二次世界大戦末期に開発されていたロケット推進式の高高度偵察機である。ドイツ滑空機研究所のフェリックス・クラハトによって設計され、そのコンセプトは戦後のアメリカのU-2の興味深い先駆けと言える。基本的に、高高度空中偵察のみを目的とした動力付き長翼グライダーである。DFS 228の設計における先進的な特徴として、操縦士用の与圧式脱出カプセルが挙げられる。この機体はロケット推進で飛行することはなく、1945年5月以前には動力のないグライダーの試作機のみが飛行した。
航空偵察情報の収集と解釈は、戦争中にかなりの事業となった。1941年から、RAFメドメンハムはヨーロッパおよび地中海戦域における写真偵察作戦の主要な解釈センターとなった。[ 23 ] [ 24 ]中央解釈ユニット（CIU）は、1942年に爆撃機司令部損害評価セクションおよびRAFオーキントン第3写真偵察部隊の夜間写真解釈セクションと統合された。[ 25 ]
1942年と1943年の間、CIUは徐々に拡大し、戦争のほぼすべての作戦の計画段階と諜報活動のあらゆる側面に関与した。1945年には、1日の平均資料の受け入れ量はネガ25,000枚、プリント60,000枚であった。戦争中に3,600万枚のプリントが作成された。VEデーまでに、世界中のカバーを記録および保管していたプリントライブラリーには5,000,000枚のプリントがあり、そこから40,000件のレポートが作成された。[ 25 ]
CIU には以前からアメリカ人職員が徐々に増えてきており、1944 年 5 月 1 日に、部隊の名称を連合軍中央通訳部隊 (ACIU) に変更することで、これがついに認められた。[ 25 ]当時、部隊には 1,700 名以上の職員がいた。ザビエル・アテンシオを含む多数の写真通訳者がハリウッド映画スタジオから採用された。また、2 人の著名な考古学者も通訳として働いていた。オックスブリッジの教授職に就いた最初の女性であるドロシー・ギャロッドと、テレビゲーム番組「動物、植物、鉱物？」の司会者として人気を博したグリン・ダニエルである。[ 26 ]
シドニー・コットンの航空写真は、当時としては画期的なものだった。彼は偵察飛行隊の他の隊員たちと共に、高高度高速撮影技術を開拓し、多くの重要な軍事目標や諜報目標の位置を明らかにする上で重要な役割を果たした。コットンはまた、特殊偵察機の試作機や写真機材の改良といった構想にも取り組んだ。最盛期には、イギリスの偵察飛行は1日に5万枚もの画像を撮影し、その解析にあたった。
メドメンハムの研究の成功において特に重要だったのは、プレート間の重なりをちょうど60%とする立体画像の使用であった。ドイツのロケット開発の可能性については当初懐疑的な見方もあったが、立体画像解析によってその存在が証明され、1943年のペーネミュンデのV-2ロケット開発工場への攻撃を含む主要な作戦は、メドメンハムで行われた研究によって可能になった。その後、ウィゼルヌの潜在的な発射地点や、フランス北部にある他の96か所の発射地点に対しても攻撃が行われた。
特に重要な遺跡については、ワイルド社（ヘールブルック）製のスイス製ステレオオートグラフィー装置を用いて画像から計測を行い、そこに何があったのか、あるいは何のためにあったのかを理解しやすくするために実物大の模型を作成した。
メドマンハムの最大の作戦上の成功は、1943年12月23日から北フランスのV-1インフラを破壊したクロスボウ作戦であると主張されている。 [ 26 ] RVジョーンズによると、写真がV-1飛行爆弾とV-2ロケットの両方のサイズと特徴的な発射機構を特定するために使用された。
第二次世界大戦直後、長距離航空偵察の役割は、敵機や防衛網よりも高く、あるいは速く飛行できる改造ジェット爆撃機、例えばイングリッシュ・エレクトリック・キャンベラやそのアメリカ版であるマーティンB-57によってすぐに引き継がれた。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]朝鮮戦争直後、アメリカはRB-47航空機の使用を開始した。これらは当初はB-47爆撃機を改造したものであったが、後に爆撃能力を持たないRB-47偵察機として意図的に製造された。機体下部に大型カメラが搭載され、切り詰められた爆弾倉はフォトフラッシュ爆弾の搭載に使用された。RB-47HなどのRB-47の後期型は、信号情報（ELINT）のために大幅に改造され、爆弾倉には追加の機器操作員の乗員ステーションが設置された。カメラと気象観測機器を搭載した非武装の気象偵察機WB-47も、 1960年代にアメリカ空軍（USAF）で使用されました。 [ 30 ] [ 31 ]
冷戦の勃発により、ロッキードU-2とその後継機SR-71ブラックバード（いずれも米国製）のような、高度に専門化された秘密戦略偵察機、いわゆるスパイ機が数多く開発された。これらの航空機の操縦は、スパイとして捕まる危険性に加え、航空機の極めて高い性能特性のため、乗員が特別に選抜され訓練されるという、非常に困難な任務となった。ソ連領空で撃墜されたアメリカのU-2とパイロットの捕獲は、冷戦の最盛期に政治的混乱を引き起こした。[ 32 ]
1960年代初頭から、米国の航空偵察と衛星偵察は国家偵察局（NRO）によって調整された。偵察機の乗組員の喪失や捕獲などのリスクも、 1960年代にNROから一部資金提供を受けたライアン モデル147 RPV（遠隔操縦機）無人ドローン航空機の米国開発の一因となった[ 33 ] 。
1960年代、アメリカ海軍は多数の超音速艦載核爆撃機ノースアメリカンA-5ビジランテを高性能なRA-5Cビジランテ偵察機に改造することを選択した。[ 34 ] 1980年代初頭から、アメリカ海軍はグラマンF-14トムキャット戦闘機を1個飛行隊に装備し、戦術空中偵察ポッドシステム（TARPS）と呼ばれるシステムを搭載して空母に配備し、2006年にトムキャットが退役するまで海軍の航空偵察能力を提供した。[ 35 ]
1980年代以降、軍は有人航空機以外の資産に頼って航空偵察を行う傾向が強まっている。代替プラットフォームとしては、監視衛星や無人航空機（UAV）の使用があり、武装したMQ-9リーパーなどが挙げられる。[ 36 ] 2005年までに、このようなUAVには、高度60,000フィートから牛乳パックほどの大きさの物体を識別できる小型カメラが搭載される可能性があると報じられている。[ 37 ]
U-2は、ドローンに取って代わられることが繰り返し検討されてきた。[ 38 ] [ 39 ] 2011年、米空軍はU-2を4年以内に無人航空機RQ-4グローバルホークに置き換える計画を明らかにした。 [ 40 ]しかし、2012年1月、代わりにU-2の運用寿命を延長することが決定された。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]批評家は、RQ-4のカメラとセンサーの性能が劣り、全天候型運用能力がないことを指摘しているが、U-2のセンサーの一部はRQ-4に搭載できる可能性がある。[ 44 ] 2014年後半、ロッキード・マーティンは有人U-2機を無人航空機に改造することを提案し、ペイロード能力を大幅に強化するとした。[ 45 ]しかし、米空軍はそのような大規模な改造のための資金提供を拒否した。[ 46 ]
2010年代、アメリカの防衛複合企業ロッキード・マーティンは、退役したSR-71ブラックバードの後継機としての役割を暗示してSR-72と呼ばれる極超音速無人航空機の開発案を推進した。 [ 47 ] [ 48 ]同社はまた、ロッキード・マーティンRQ-170センチネルなど、他の偵察無人航空機もいくつか開発している。[ 49 ] [ 50 ]
小型無人航空機の低コストにより、この技術は地上の兵士の手に航空偵察をもたらします。地上の兵士は無人航空機を操縦し、その出力を確認することができるため、分断されたアプローチよりも大きな利点があります。小型システムは持ち運び可能なため、オペレーターは航空資産を迅速かつ直接展開できるようになりました。これらの小型無人航空機の低コストと操作の容易さにより、リビア反政府勢力などの部隊が小型無人航空機を使用できるようになりました。[ 51 ]
低コストの小型UAVには、ますます小型の画像ペイロードが求められています。小型電子機器の発展により、高性能な監視ペイロードの開発が進み、小型UAVがこれまでになかったパッケージで高いレベルの機能を提供できるようになっています。[ 52 ]
偵察ポッドは戦闘爆撃機に搭載できる。例としては、イギリスのデジタル統合偵察ポッド（DJRP）[ 53 ] 、中国のKZ900、イギリスのRAPTOR、アメリカ海軍のF-14トムキャット戦術空中偵察ポッドシステム（TARPS）などがある。非軍事用途向けに作られた航空機にも偵察ポッドが搭載されているものがあり、例えばQinetiq Mercatorなどがある。[ 54 ]