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対空戦（AAW）または防空（アメリカ英語ではair defense ）は、空中戦に対抗するものであり[ 1 ]、「敵の航空行動の効果を無効化または軽減するために設計されたすべての措置」を含む[ 2 ] 。これには、水上、水中（潜水艦発射）、および空中の兵器システムに加え、関連するセンサーシステム、指揮統制体制、および受動的な措置（例：阻塞気球）が含まれる。あらゆる場所で海軍、陸軍、および空軍を保護するために使用できる。しかし、ほとんどの国では、主な取り組みは国土防衛に向けられてきた。ミサイル防衛は防空を拡張したものであり、飛行中のあらゆる飛翔体を迎撃する任務に防空を適応させる取り組みも同様である。
現代の対空兵器システムのほとんどは、短距離、中距離、または長距離の防空に最適化されていますが、一部のシステムでは複数の兵器（例えば、機関砲と地対空ミサイルの両方）を組み込んでいる場合があります。「階層型防空」とは、通常、複数の「階層」の防空システムを指し、これらを組み合わせることで、空中からの脅威が目標に到達するまでに突破する必要が生じます。この防空は通常、短距離、中距離、または長距離の防空に最適化されたシステムを組み合わせて使用することで実現されます。
第二次世界大戦中のイギリスやドイツ、ソビエト連邦、そして現代のNATOやアメリカ合衆国など一部の国では、地上防空システムと防空機が統合指揮統制下に置かれてきた。しかし、防空は国土防衛（軍事施設を含む）を目的とする場合が多いものの、現場の部隊は、どこにいても、空中からの脅威に対して独自の防衛手段を提供する。
1950年代までは、7.62 mm (.30 in) から 152.4 mm (6 in)までの弾道弾を発射する砲が 標準的な兵器でした。その後、誘導ミサイルが主流になりましたが、ごく近距離（通常、回転式機関砲を使用する近接兵器システムや、非常に近代的なシステムでは、短距離空対空ミサイルの地対空型が使用され、多くの場合、回転式機関砲と1つのシステムに統合されています）では例外でした。[ 3 ]
また、対空砲、対空砲、AA、高射砲、多層防空、防空部隊とも呼ばれる。
「防空」という用語は、おそらく1925年に英国空軍の司令部として英国防空軍（ADGB）が設立された際に英国で初めて使用された。しかし、英国では対空砲も「対空砲」と呼ばれ、 AAと略され、この用語は1950年代まで一般的に使われ続けた。第一次世界大戦後、砲や部隊の種類を分類するために、「軽」または「重」の接頭辞（LAAまたはHAA）が付けられることもあった。対空砲の愛称には以下のようなものがある。
NATOは対空戦（AAW）を「航空機、艦船、潜水艦、および地上基地から発射された空中兵器による攻撃から海上部隊を防衛するために講じられる措置」と定義している。[ 2 ]一部の軍隊では、非専門部隊による防空に全兵科防空（AAAD）という用語が使われている。20世紀後半のその他の用語には、「地上防空」（GBAD）があり、関連用語として「短距離防空」（SHORAD）や携帯式防空システム（MANPADS）がある。対空ミサイルは、地対空ミサイル（SAM）や地対空誘導兵器（SAGW）などとも呼ばれる。例としては、RIM-66 Standard、Raytheon Standard Missile 6、MBDA Asterミサイルなどがある。
防空を表す英語以外の用語には、ドイツ語のFlakまたはFlaK ( Fliegerabwehrkanone、文字通り「航空機防衛砲」[ 6 ] 、 Flugabwehrkanoneとも呼ばれる)、ロシア語のProtivovozdushnaya oborona (ロシア語: Противовозду́шная оборо́на 、文字通り「対空防衛」 )、略称 PVO がある。[ 7 ]ロシア語では、AA システムはzenitnye (つまり「天頂を指す」) システムと呼ばれる。フランス語では、防空はDéfense contre les aéronefs (DCA)、文字通り「航空機に対する防衛」と呼ばれる。[ 8 ]
砲やミサイルが航空機を攻撃できる最大距離は重要な数値です。しかし、さまざまな定義が使用されており、同じ定義を使用しない限り、異なる砲やミサイルの性能を比較することはできません。対空砲の場合、弾道の上昇部分のみが有効に使用できます。「天井」という用語があり、最大天井とは、砲弾が垂直に発射された場合に到達する高さですが、垂直に発射できる対空砲は少なく、最大信管持続時間が短すぎる可能性があるため、それ自体は実用的ではありません。しかし、異なる兵器を比較するための基準として役立つ可能性があります。
イギリス軍は「有効射程」という概念を採用した。これは、砲が移動目標に対して一連の砲弾を発射できる高度を意味し、信管の最大作動時間と砲の性能によって制限される可能性がある。1930年代後半までに、イギリス軍の定義は「時速400マイル（時速640キロ）で直接接近してくる目標に対し、砲が仰角70度に達する前に20秒間交戦できる高度」となった。[ 9 ]
防空システムの要点は、敵機を探知し、撃墜することにある。重要なのは、三次元空間を移動する目標を命中させることだ。攻撃は、目標の3つの座標に合致するだけでなく、目標がその位置にある瞬間に命中しなければならない。つまり、発射体は目標に命中するように誘導されるか、目標と発射体の速度と方向を考慮した上で、発射体が目標に到達する時点での目標の予測位置を狙う必要がある。
20世紀を通じて、防空は軍事技術の中でも最も急速に発展した分野の一つであり、航空機の進化に対応し、レーダー、誘導ミサイル、コンピューター（1930年代以降は、後述する機器のように、当初は電気機械式アナログコンピューター）などの技術を活用してきた。センサー、射撃管制技術、兵器、指揮統制システムなどが改良された。20世紀初頭には、これらは非常に原始的であったか、あるいは存在すらしていなかった。
当初、センサーは第一次世界大戦中に開発された光学および音響装置であり、1930年代まで使用され続けましたが、[ 10 ] [ 11 ]すぐにレーダーに取って代わられ、さらに1980年代には光電子技術によって補完されました。指揮統制は1930年代後半まで原始的なままでしたが、イギリスがADGB向けに統合ダウディングシステム[ 12 ]を作成し、イギリス陸軍対空軍司令部の地上防空をリンクさせました。ただし、野戦展開防空はそれほど高度ではない構成に依存していました。NATOは後にこれらの構成を「防空地上環境」と呼び、「特定の作戦地域内の地上レーダーサイトと指揮統制センターのネットワークであり、防空作戦の戦術的統制に使用されるもの」と定義しました。[ 2 ]
交戦規則は、防空システムが友軍機や中立国機を誤って攻撃するのを防ぐために不可欠です。これらの規則の運用は、第二次世界大戦中に導入された敵味方識別装置（IFF）によって補助されますが、IFFによって完全に規定されるわけではありません。これらの規則は最高機関によって定められますが、同じ地域を同時にカバーする異なる種類の防空システムには、それぞれ異なる規則が適用される場合があります。通常、AAAD（地上防空システム）は最も厳格な規則に基づいて運用されます。
NATOはこれらの規則を「武器管理状況」（WCS）と呼んでおり、以下の通りである。
1950年代までは、弾道弾を発射する砲が標準的な兵器であったが、その後、ごく近距離を除いて誘導ミサイルが主流となった。しかし、砲弾や弾頭の種類、信管、そしてミサイルの場合は誘導方式は、当時も現在も多様である。目標を破壊するのは必ずしも容易ではない。それでも、損傷した航空機は任務を中止せざるを得ない場合があり、たとえ帰還して友軍領土に着陸できたとしても、数日間、あるいは永久に作戦行動不能になる可能性がある。小火器や小型機関銃を除けば、地上配備型防空砲の口径は20mmから 少なくとも152mmまで多岐にわたる 。[ 13 ]
地上防空システムは、いくつかの方法で配備される。
防空には他にも様々な要素が含まれていたが、第二次世界大戦後、そのほとんどは使われなくなった。
NATOは受動防空を「航空攻撃やミサイル攻撃の効果を最小限に抑えるために、人員、重要施設、装備の物理的な防御と保護のために講じられる受動的な措置」と定義している。[ 2 ]これは地上部隊にとって重要な活動であり、偵察機や攻撃機による探知を避けるための偽装や隠蔽も含まれる。重要な建物を偽装するなどの措置は第二次世界大戦で一般的だった。冷戦時代には、一部の飛行場の滑走路や誘導路が緑色に塗られていた。
海軍は通常、少なくとも海上にある艦船に関しては、自らの防空に責任を負っているが、陸上基地の防空に関する組織体制は、国によって、また時代によって異なる。
最も極端な例はソビエト連邦であり、このモデルは今でも一部の国で踏襲されている可能性がある。それは陸軍、海軍、空軍と同等の独立した軍種であった。ソビエト連邦では、これはVoyska PVOと呼ばれ、空軍とは別の戦闘機と地上システムの両方を持っていた。これは2つの部門に分かれており、1941年に創設され、1954年に独立した軍種となった、祖国の防空を担当する戦略防空軍PVO Stranyと、地上軍の防空PVO SVである。その後、これらはそれぞれ空軍と地上軍の一部となった。[ 15 ] [ 16 ]
その対極にあるのが、アメリカ陸軍の防空砲兵部隊で、国土と野戦部隊の両方に地上防空を提供している。ただし、この部隊は統合軍航空部隊司令官の指揮下にある。他の多くの国も陸軍に防空部隊を設置している。日本やイスラエルのように、地上防空システムを空軍に統合する国もある。
イギリスや他のいくつかの軍隊では、単一の砲兵部隊が国内と海外の地上防空の両方を担当してきたが、第一次世界大戦ではイギリス諸島の防空についてはイギリス海軍と責任を分担していた。しかし、第二次世界大戦中、RAF連隊が各地の飛行場を守るために編成され、これには軽防空も含まれていた。冷戦後期には、これにはイギリスにあるアメリカ空軍の作戦基地も含まれていた。地上防空はすべて2004年にイギリス空軍（RAF）の管轄から外された。イギリス陸軍の対空軍司令部は1955年3月に解散したが[ 17 ] 、 1960年代と1970年代には、RAFの戦闘機司令部が長距離防空ミサイルを運用してイギリスの重要地域を守っていた。第二次世界大戦中、イギリス海兵隊も防空部隊を提供した。正式には移動式海軍基地防衛組織の一部であったが、陸軍が指揮する地上防空部隊の不可欠な一部として扱われた。
基本的な防空部隊は、通常、2～12門の砲またはミサイル発射機と射撃管制装置を備えた砲台で構成される。これらの砲台、特に砲を備えた砲台は、通常、狭い範囲に展開するが、砲台が分割される場合もある。これは一部のミサイルシステムでは一般的である。SHORADミサイル砲台は、個々の発射機が数キロメートル離れて広範囲に展開されることが多い。MANPADSが専門家によって運用される場合、砲台は数十のチームからなり、それぞれが小グループに分かれて展開することがある。自走式防空砲は2門ずつで展開されることがある。
砲兵隊は通常、大隊またはそれに相当する部隊に編成される。野戦軍では、軽砲大隊またはSHORAD大隊が機動師団に配属されることが多い。重砲や長距離ミサイルは防空旅団に配備され、軍団またはそれ以上の指揮下にある。本土防空は完全な軍事組織を持つことがある。例えば、イギリスの対空軍司令部は、イギリス陸軍の将軍が指揮し、ADGBの一部であった。1941年から42年にかけて最盛期を迎えた同司令部は、3つの対空軍団と、それらの間に12の対空師団を擁していた。[ 18 ]
アメリカ南北戦争中にアメリカ陸軍が気球を使用したことで、南軍は気球に対抗する方法を開発せざるを得なくなった。これには、大砲、小火器、破壊工作員の使用が含まれていた。それらは成功せず、内部政治によりアメリカ陸軍気球部隊は戦争の途中で解散させられた。南軍も気球の実験を行った。[ 19 ]
トルコ軍は、イタリア・トルコ戦争中に史上初の対空作戦を実行した。対空兵器は持っていなかったものの、彼らは初めて小銃で飛行機を撃墜した。戦争で最初に墜落した航空機は、1912年8月25日に撃墜されたピエロ・マンジーニ中尉の飛行機だった。[ 20 ] [ 21 ]
対空兵器として特別に作られた兵器が最初に使用されたことが知られているのは、 1870年の普仏戦争の時である。セダンの戦いでの惨敗後、パリは包囲され、市外のフランス軍は気球による通信を試みた。グスタフ・クルップは、これらの気球を撃墜するために、改良型1ポンド砲（ 37mm）であるバローナブヴェールカノーネ（気球防御砲）またはBaKを馬車の上に搭載した。[ 22 ]
20世紀初頭までに、陸上および海上用の気球または飛行船砲が注目を集めていた。高性能爆薬、焼夷弾、弾丸チェーン、棒弾、榴散弾など、さまざまな種類の弾薬が提案された。何らかの曳光弾または煙幕の必要性が明確にされた。信管の種類も、着弾式と時限式の両方が検討された。砲架は一般的に台座式であったが、野戦プラットフォームに設置することもできた。ヨーロッパのほとんどの国で試験が行われていたが、1910年までに情報を公開したのはクルップ、エアハルト、ヴィッカース・マキシム、シュナイダー だけであった。クルップの設計には、65 mm 9ポンド砲、75 mm 12ポンド砲、さらには105 mm砲の改良が含まれていた。エアハルトも12ポンド砲を、ヴィッカース・マキシムは3ポンド砲を、シュナイダーは47 mm砲を提供した 。フランス製の気球砲は1910年に登場した。11ポンド砲だったが、車両に搭載され、無人重量は2トンだった。しかし、気球は低速で移動するため、照準は単純だった。しかし、より高速で移動する飛行機の課題は認識されていた。[ 23 ]
1913年までに、気球や航空機を攻撃するのに適した野砲を開発し、軍事組織の問題に取り組んだのはフランスとドイツだけだった。イギリス海軍は間もなくQF 3インチおよびQF 4インチ対空砲を導入し、さまざまな砲架で使用できるビッカース1ポンド速射「ポンポン砲」も保有していた。 [ 24 ] [ 25 ]
アメリカ初の対空砲は、飛行船の脅威に対処するために1911年にトワイニング提督が考案した1ポンド砲のコンセプト設計であり、最終的にアメリカ海軍初の運用可能な対空砲である3インチ/23口径砲の基礎となった。[ 26 ]
1915年9月30日、セルビア軍の部隊はクラグイェヴァツに接近する3機の敵機を目撃した。兵士たちは散弾銃や機関銃で応戦したが、敵機が市内に45発の爆弾を投下するのを阻止できず、軍事施設、鉄道駅、その他多くの民間施設が被害を受けた。爆撃中、ラドイェ・リュトヴァツ二等兵は敵機に大砲を発射し、1機を撃墜することに成功した。その機体は市内に墜落し、両パイロットは負傷により死亡した。リュトヴァツが使用した大砲は対空砲として設計されたものではなく、 1912年の第一次バルカン戦争で鹵獲したトルコ製の大砲を若干改造したものであった。これは軍事史上初めて、地上からの砲撃で軍用機が撃墜された事例である。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
イギリスは第一次世界大戦勃発の数週間前に対空能力の必要性を認識した。1914年7月8日、ニューヨーク・タイムズは、イギリス政府が「イギリス諸島の海岸に、それぞれ2門の特殊設計の速射砲を装備した一連の塔を点在させる」ことを決定し、「海軍施設」や「その他の特に脆弱な地点」の周囲に「完全な円形の塔」を建設することを決定したと報じた。1914年12月までに、王立海軍志願予備隊（RNVR）は、約9つの港でさまざまな供給源から集められた対空砲と探照灯を運用していた。王立駐屯砲兵隊（RGA）は、自動車化された2門砲分隊を使用して野戦での対空防御の責任を負った。最初の分隊は1914年11月に正式に編成された。当初はQF 1ポンド砲「ポンポン」（マキシム砲 の37mmバージョン）を使用していた。[ 25 ] [ 30 ]
すべての軍隊はすぐに、より小型の野砲をベースにした対空砲を配備した。特にフランスの75mm 砲とロシアの76.2mm 砲がそうであったが、通常は砲口を空に向けるために何らかの土塁に立てかけるだけであった。イギリス陸軍は13ポンド砲を採用し、対空砲として使用できる新しい砲架を迅速に製造し、 1915年に13ポンドQF 6 cwt Mk IIIが支給された。これは戦争中ずっと使用され続けたが、18ポンド砲は13ポンド砲弾を使用するようにラインダウンされ、より大きなカートリッジで13ポンドQF 9 cwtが製造され、これらははるかに満足のいくものであった。[ 31 ]しかし、一般的に、これらの場当たり的な解決策はほとんど役に立たなかった。役割の経験がほとんどなく、目標、距離、高さ、速度を測定する手段がなく、目標に対する砲弾の炸裂を観察するのが困難であったため、砲手は信管の設定を正しくすることができず、ほとんどの砲弾は目標のはるか下で炸裂した。この規則の例外は、観測気球を保護する砲台であり、その場合は気球を支えるケーブルの長さから高度を正確に測定することができた。
最初の問題は弾薬だった。戦争前は、弾薬は空中で爆発する必要があると認識されていた。高性能爆薬（HE）と榴散弾の両方が使用されたが、主に前者が使われた。空中炸裂信管は、点火式（燃焼信管に基づく）または機械式（ゼンマイ式）のいずれかであった。点火式信管は対空砲火にはあまり適していなかった。信管の長さは飛行時間によって決まるが、火薬の燃焼速度は高度によって影響を受ける。イギリスのポンポン砲弾は接触信管弾薬のみを使用していた。ツェッペリン飛行船は水素ガスを充填した気球であるため、焼夷弾の標的となり、イギリスは空中炸裂信管を備えた焼夷弾を導入した。これは榴散弾型の焼夷弾（前方に焼夷弾を噴射するもの）と、底部から焼夷弾を噴射するものの両方であった。イギリスは夜間使用のために砲弾に曳光弾も取り付けた。一部の対空砲には発煙弾も用意されており、これらの炸裂弾は訓練中の標的として使用された。[ 32 ]
1915年にイギリス諸島に対するドイツ軍の空襲が増加し、対空砲の努力はやや効果がないと判断されたため、イギリス海軍の砲術専門家であるパーシー・スコット提督が、特にロンドンの統合対空防衛の改善のために任命された。対空防衛は、75 mm および 3 インチの RNVR 対空砲を増設して拡張されたが、ポンポン砲は効果がなかった。海軍の 3 インチ砲は陸軍にも採用され、QF 3 インチ 20 cwt (76 mm) の新しい野戦砲架が 1916 年に導入された。ほとんどの攻撃は夜間に行われたため、すぐに探照灯が使用され、音響による探知および位置特定方法が開発された。1916 年 12 月までに、イギリスを防衛する 183 の対空部隊 (ほとんどが 3 インチ砲を装備)、フランスの BEF に 74 部隊、中東に 10 部隊が配置された。[ 33 ]
対空砲撃は困難な作業だった。問題は、砲弾の予測軌道に影響を与える様々な要因を考慮しながら、砲弾を目標の将来の位置付近で正確に炸裂させることだった。これは偏向照準と呼ばれ、射程と仰角の「オフセット」角度を照準器に設定し、目標の移動に合わせて更新した。この方法では、照準器が目標に合っているとき、砲身は目標の将来の位置に向けられていた。目標までの距離と高度によって信管の長さが決定された。航空機の性能が向上するにつれて、難易度は増していった。
イギリスは、より良い信管設定を行うには距離が鍵となることを認識し、まず距離測定に取り組みました。これにより、高度/距離計（HRF）が開発され、最初のモデルは三脚に取り付けられた2メートル光学式同時測距計であるBarr & Stroud UB2でした。これは目標までの距離と仰角を測定し、それによって航空機の高度が得られました。これらは複雑な機器であり、他のさまざまな方法も使用されました。HRFに続いて、高度/信管指示器（HFI）が登場しました。これは仰角と高度線が信管長曲線と重ねて表示され、HRFオペレーターが報告した高度を使用して必要な信管長を読み取ることができました。[ 34 ]
しかし、偏向設定の問題、つまり「照準ずれ」には、目標位置の変化率を知る必要があった。フランスとイギリスはともに、目標を追跡し、垂直および水平偏向角を生成するためにタキメーター装置を導入した。フランスのブロクシステムは電気式で、オペレーターが目標距離を入力し、砲のディスプレイで確認した。これは75mm砲で使用された 。イギリスのウィルソン・ダルビー砲指揮装置は、一対のトラッカーと機械式タキメーターを使用し、オペレーターが信管長を入力し、機器から偏向角を読み取りました。[ 35 ] [ 36 ]
第一次世界大戦が始まる頃には、77mm砲は ドイツ軍の標準兵器となっており、大型の旋回砲架に搭載され、荷車で容易に運搬できた。クルップ社製の75mm砲には光学照準システムが装備され、性能が向上した。ドイツ軍はまた、回転砲も採用したが、これは飛行中の砲弾から連合軍のパイロットの間で「燃えるタマネギ 」として知られるようになった。この砲は5つの砲身を持ち、 37mm砲弾を連続して発射することができた。
航空機が戦場の地上目標に対して使用され始めると、対空砲は近距離目標に対して十分な速さで旋回できず、また数が比較的少なかったため、常に適切な場所に配置されているとは限らず（他の部隊からも不評だった）、頻繁に位置を変えざるを得なかった。まもなく、部隊はポールに取り付けられた様々な機関銃をベースとした兵器を追加するようになった。これらの短距離兵器はより致命的であることが証明され、「レッドバロン」は対空ビッカース機関銃によって撃墜されたと考えられている。戦争が終わる頃には、航空機の能力の向上に伴い、目標を捕捉し照準を合わせるためのより良い手段が必要になることは明らかだった。しかしながら、対空戦のパターンは確立されていた。高高度目標を攻撃するために重火器が使用され、航空機が低高度に来たときにはより軽い兵器が使用されるようになった。
第一次世界大戦は、航空機が戦場において重要な役割を果たすことを証明したが、一部の国では、戦略航空攻撃の可能性が主な問題となり、脅威と機会の両方をもたらした。ツェッペリン飛行船やゴータGV爆撃機によるロンドンへの4年間にわたる空襲の経験は、特にイギリスに大きな影響を与え、独立した空軍を創設する主な動機の一つ、あるいは最大の動機となった。航空機とそのエンジンの性能が向上するにつれ、航続距離と兵装搭載量が増加するにつれて、将来の戦争における航空機の役割はさらに重要になることは明らかだった。しかし、第一次世界大戦直後の数年間は、特に軍事力が最も高い国々が集まるヨーロッパでは、新たな大規模戦争の可能性は低いように思われ、資金もほとんどなかった。
4年間の戦争を経て、軍事活動に新たな、そして高度な技術を要する分野が誕生した。防空は、非常に低い出発点からではあったものの、大きな進歩を遂げた。しかし、防空は新しい分野であり、限られた国防予算を巡る競争において、影響力のある「味方」を欠くことが多かった。動員解除に伴い、ほとんどの対空砲は退役し、最新鋭の砲だけが残された。
しかし、そこから学ぶべき教訓もあった。特にイギリス軍は、ほとんどの戦域で昼間に対空砲を運用し、本国への夜間攻撃にも使用していた。さらに、戦争中に高射砲実験部を編成し、膨大な量のデータを蓄積して詳細な分析を行った。その結果、1924年から1925年にかけて2巻からなる『高射砲術教科書』を出版した 。この教科書には、高射砲装備に関する5つの重要な提言が含まれていた。
イギリスのHAA射撃のアプローチは、2つの前提に基づいていた。第一に、照準射撃が主要な方法であり、これは目標を視覚的に追跡し、その高度から砲のデータを予測することによって可能になった。第二に、目標は一定の進路、速度、高度を維持することであった。このHAAは、最大24,000フィート（7.3 km）の目標を攻撃することになっていた。火薬の燃焼速度は高度によって変化するため、信管の長さは飛行時間の単純な関数ではなかったので、機械式時限信管が必要だった。自動射撃により一定の発射速度が確保され、各砲弾を個別にどこに照準すべきかを予測しやすくなった。[ 37 ] [ 38 ]
1925 年、イギリスは Vickers 社が開発した新しい機器を採用した。それは機械式アナログ コンピューターで、Predictor AA No 1 と呼ばれた。目標の高さが与えられると、オペレーターは目標を追跡し、Predictor は方位、象限仰角、信管設定を出力した。これらは電気的に砲に送られ、砲手のリピーター ダイヤルに表示され、リピーター ダイヤルは「ポインター」（目標データと砲の実際のデータ）を照合して砲を照準した。このリピーター 電気ダイヤルのシステムは、1880 年代にイギリス沿岸砲兵隊が導入した配置に基づいており、沿岸砲兵隊は多くの AA 将校のバックグラウンドであった。同様のシステムは他の国でも採用され、例えば、後にアメリカの Sperry M3A3 はイギリスでも Predictor AA No 2 として使用された。高さ測定器も大型化していた。イギリスでは、第一次世界大戦時のバール＆ストラウドUB 2立体測距儀7フィート（2.1m）光学ベースが、 9フィート（2.7m ）光学ベースUB 7と18フィート（5.5m ）ベースUB 10（固定対空陣地でのみ使用）に置き換えられた。ドイツのゲルツとフランスのルヴァロワは5メートル（16フィート）の機器を製造した。しかし、ほとんどの国では、1930年代半ばまで高射砲の主な取り組みは既存のものを改良することであったが、さまざまな新しい設計が図面上にあった。[ 38 ] [ 39 ]
1930年代初頭から8カ国がレーダーを開発し、1930年代後半には音響探知装置の開発作業が概ね中止されるほどに発展したが、機器は保持された。さらに、イギリスでは1925年に結成されたボランティアの監視隊が、イギリス上空を飛行する敵機を報告するための観測所のネットワークを提供した。当初、レーダーは接近する敵機を探知するための空域監視に使用された。しかし、1940年に運用開始されたドイツのヴュルツブルク・レーダーは対空砲の制御に適したデータを提供することができ、イギリスの レーダー、砲撃レーダー、マークIは対空砲陣地で使用するために設計され、1939年までに使用されていた。[ 40 ]
ヴェルサイユ条約によりドイツは対空兵器を保有することができず、例えばクルップ社の設計者はスウェーデンのボフォース社に加わった。第一次世界大戦時の砲の一部は保持され、1920年代後半には秘密裏に対空訓練が開始された。ドイツは 1933年に8.8cm FlaK 18を導入し、その後36型と37型が様々な改良を加えて続いたが、弾道性能は変わらなかった。1930年代後半には10.5cm FlaK 38が登場し、すぐに39型が続いた。これは主に固定陣地用に設計されたが、移動式架台を備え、220V 24kWの発電機を搭載していた。1938年には12.8cm FlaKの 設計が開始された。[ 41 ] [ 42 ]
イギリスは1918年に新型3.6インチ砲の試験に成功した。1928年には3.7インチ（94mm ）砲が望ましい解決策となったが、資金を得るのに6年かかった。QF 3.7インチ砲の生産は 1937年に開始された。この砲は野戦軍の移動式砲架で使用され、固定陣地では移動式砲が固定砲架に搭載された。同時に、イギリス海軍は新型4.5インチ（113mm ）砲を連装砲塔に採用し、陸軍はこれを簡略化された単装砲架に採用して、主に海軍弾薬が入手可能な港湾周辺の固定陣地に配備した。新型砲の性能は、作動時間が30秒の標準信管No.199によって制限されていたが、作動時間が43秒の新型機械式時限信管が完成間近であった。1939年には手動信管設定を不要にするため、機械式信管設定装置が導入された。[ 43 ]
アメリカは第一次世界大戦を2門の3インチ対空砲で終結し、戦間期を通じて改良が進められた。しかし、1924年に新しい105mm 固定式対空砲の開発が始まったが、1930年代半ばまでに生産されたのはごく少数だった。これは、この頃には 、移動式砲架と固定式砲架を備え、空中、海上、地上目標を攻撃できる90mm対空砲の開発が始まっていたためである。M1型は1940年に承認された。1920年代には4.7インチ砲の開発が行われたが、中断され、1937年に再開され、1944年に新しい砲が開発された。[ 44 ]
高高度対空砲火（HAA）とその関連する目標捕捉および射撃管制が対空活動の主な焦点であった一方で、低高度の近距離目標も依然として存在し、1930年代半ばには問題となりつつあった。
この時まで、イギリスはRAFの主張により第一次世界大戦の機関銃の使用を続け、AAAD用に2連装機関銃架を導入した。陸軍は.50インチより大きいものを検討することを禁じられていた。しかし、1935年の試験で、最小有効弾は衝撃信管付き2ポンドHE弾であることが判明した。翌年、彼らはボフォース40mmと、改良型海軍架台に搭載された2連装ビッカース2ポンド砲（40mm）を採用することを決定した。空冷式ボフォースは水冷式「ポンポン」よりもはるかに軽量で、陸上での使用に非常に優れており、イギリスでのボフォース40mmの生産はライセンス供与された。ケリソン予測器の正式名称であるプレディクターAA No.3が、これとともに導入された。[ 45 ]
40mm ボフォース砲は1931年に実用化されました。1920年代後半、スウェーデン海軍は ボフォース社に40mm艦載対空砲の開発を依頼しました。軽量で速射性に優れ、信頼性も高く、すぐに四輪砲架に搭載した移動式バージョンが開発されました。単に「 40mm」として知られるこの砲は、第二次世界大戦直前に約17カ国で採用され、現在でも沿岸警備隊のフリゲート艦など一部の用途で使用されています。
ドイツのラインメタル社は1920年代に自動20mm砲を開発し、スイスのエリコン社は 第一次世界大戦中にドイツで設計された自動20mm砲の特許を取得していた。ドイツは速射式の2cm FlaK 30を導入し、 1920年代後半にモーゼル社によって再設計され、 2cm FlaK 38となった。 [ 46 ]それにもかかわらず、20mm 砲は機関銃より優れており、非常に小さなトレーラーに搭載することで移動が容易になったものの、その有効性は限られていた。そのため、ドイツは3.7cm砲を追加した 。最初の3.7cm FlaK 18は、1930年代初頭にラインメタル社によって開発され、基本的には 2cm FlaK 30を拡大したものであった。1935年に導入され、翌年には生産が中止された。再設計された3.7cm FlaK 36砲は1938年に就役し、これも2輪の砲架を備えていた。[ 47 ]しかし、1930年代半ばまでに、ドイツ空軍は3.7cm 砲と8.8cm砲の間にまだ射程のギャップがあることに気づいた。彼らは4輪砲架に搭載された5cm砲 の開発を開始した。 [ 48 ]
第一次世界大戦後、アメリカ陸軍はジョン・M・ブローニング が設計した対空/地上両用自動37mm砲の開発に着手した。1927年にT9対空砲として標準化されたが、試験の結果、地上用としては役に立たないことがすぐに判明した。しかし、砲弾はやや軽量（2ポンドをはるかに下回る）であったものの、有効射程が良好で毎分125発を発射できたため、対空砲架が開発され、1939年に37mm砲M1として運用開始された。しかし、ジャミングを起こしやすく、最終的には対空部隊ではボフォース40mm砲に置き換えられた。ボフォース砲はアメリカ海軍の注目を集めたが、1939年以前には取得されなかった。[ 49 ]また、1931年にはアメリカ陸軍は、4丁の.30口径水冷機関銃と光学式射撃指揮装置を備えた大型トラックの荷台に搭載された移動式対空機関銃の開発に取り組んでいた。それは失敗に終わり、放棄された。[ 50 ]
ソ連は1937年に新型の 76mm M1931、85mm M1938 [ 51 ]を導入し、37mm M1939 (61-K)を開発したが 、これはボフォース40mmをコピーしたものと思われる。基本的に40mmを縮小したボフォース25mmも、 25mm M1939としてコピーされた。[ 52 ]
1930年代には、ソビエト連邦とイギリスで固体燃料ロケットが開発されていた。イギリスでは対空砲火に関心が寄せられていたが、精密射撃には誘導が必要であることがすぐに明らかになった。しかし、ロケット、あるいは「非回転弾」と呼ばれたロケットは、対空砲火に使用できる。HE弾頭またはワイヤー障害物弾頭を使用した2インチロケット（Zバッテリー）が、飛行場などの小型目標に対する低空爆撃や急降下爆撃に対処するために最初に導入された。3インチロケットは戦間期末に開発されていた。[ 53 ]
第一次世界大戦は航空戦が花開いた戦争だったが、海軍にとって真の脅威となるほど成熟していなかった。比較的小口径の艦砲が数門あれば、敵機を危害が及ぶ可能性のある射程圏外に留めておくことができるというのが一般的な考えだった。1939年、無線操縦の標的ドローンがアメリカ海軍に大量に供給され、既存の対空兵器を実際の飛行・機動目標に対してより現実的にテストできるようになった。[ 54 ]その結果は予想外に厳しいものだった。
米国はまだ大恐慌の影響から抜け出しつつあり、軍事資金は乏しく、使用された砲弾の 50% は依然として火薬式であった。[ 54 ]米海軍は、砲弾のかなりの部分が不発弾または低次爆発（砲弾に含まれる爆薬の不完全な爆発）であることを発見した。第二次世界大戦で戦闘に参加したほぼすべての主要国が航空機の開発に投資した。航空機の研究開発のコストは小さく、結果は大きいものであった。[ 55 ]進化する航空機の性能の飛躍的な向上は非常に急速であったため、英国の高角度制御システム(HACS) は時代遅れとなり、英国の機関にとって後継機の設計は非常に困難であった。[ 56 ]電子機器は効果的な対空システムを可能にするものとなり、米国と英国の両方で電子機器産業が成長していた。[ 56 ]
1939年、無線操縦ドローンがイギリスとアメリカの既存システムを実際にテストするために利用可能になった。結果はあらゆる基準から見て期待外れだった。高高度で機動するドローンは、艦載対空システムに対して事実上無敵だった。アメリカのドローンは急降下爆撃をシミュレートできたが、これは機関砲の切実な必要性を示した。日本は1940年にドローンとして動力グライダーを導入したが、急降下爆撃はできなかったようだ。[ 57 ]他の国がこのような用途でドローンを使用したという証拠は全くない。これは脅威の過小評価と対空システムの過大評価につながった可能性がある。[ 58 ]
ポーランドの対空防御はドイツ軍の攻撃には太刀打ちできず、他のヨーロッパ諸国でも状況は同様だった。[ 59 ]本格的な対空戦は1940年夏のバトル・オブ・ブリテンで始まった。地上対空防御の中核を担ったのはQF 3.7インチ対空砲だったが、当初はQF 3インチ 20 cwtも相当数使用された。イギリス空軍戦闘機司令部傘下のイギリス空軍の作戦指揮下にあった陸軍の対空司令部は、3つの対空軍団に12個対空師団まで拡大した。ボフォース40mm砲が続々と配備された。さらに、1941年には飛行場の防空を担当するイギリス空軍連隊が編成され、最終的にはボフォース40mmが 主武装となった。陸軍は、高高度対空砲（HAA）と軽高度対空砲（LAA）を用いた固定式対空防御網を、マルタ、スエズ運河、シンガポールなどの海外の重要拠点に設置した。
3.7インチ砲は固定防御における主力高射砲であり、野戦軍における唯一の移動式高射砲であったが、砲兵が操作するQF 4.5インチ砲は海軍港周辺で使用され、海軍の弾薬供給を利用した。シンガポールの4.5インチ砲は、日本の爆撃機を撃墜することに初めて成功した。戦争中期には、QF 5.25インチ海軍砲がロンドン周辺のいくつかの恒久的な場所に設置され始めた。この砲は、沿岸防衛と対空砲の両方の役割を果たす陣地にも配備された。
ドイツの高高度におけるニーズは当初、クルップ社がスウェーデンのボフォース社と共同開発した75mm 砲で満たされる予定だったが、後に仕様が変更され、はるかに高い性能が求められるようになった。これに対し、クルップ社の技術者たちは新しい88mm砲、FlaK 36を開発した。スペイン内戦中にスペインで初めて使用されたこの砲は、世界最高レベルの対空砲の一つであることが証明され、軽戦車、中戦車、さらには初期の重戦車に対しても特に強力な威力を発揮した。
1943年のダムバスターズ作戦後、低空飛行する航空機を一撃で撃墜できる全く新しいシステムが開発された。このシステムの最初の試みでは50mm 砲が使用されたが、精度が低かったため、55mm砲が新たに採用された。このシステムは、捜索レーダーと照準レーダーの 両方を含む集中制御システムを採用しており、風向と弾道を考慮して砲の照準点を計算し、油圧装置を用いて高速で砲を自動調整する電気指令を砲に送信した。操作員は砲に弾薬を装填し、目標を選択するだけであった。このシステムは、現代の基準から見ても最新鋭の技術であったが、終戦時には開発の最終段階にあった。
イギリスは既にボフォース40mm砲のライセンス生産を手配し 、これを実戦配備していた。これらの砲はあらゆるサイズの航空機を撃墜する威力を持ちながら、軽量で移動しやすく、旋回も容易だった。この砲はイギリスの戦争遂行において非常に重要な役割を果たしたため、組み立てラインの労働者の労働意欲を高めるために「ザ・ガン」という映画まで製作された。イギリスが作成した帝国単位の製造図面はアメリカに提供され、アメリカは開戦 当初に40mm砲の（ライセンスなしの）コピーを製造し、1941年半ばにはライセンス生産に移行した。
しかし、実戦試験では別の問題が明らかになった。それは、新しい高速目標の測距と追跡がほぼ不可能だったということだ。近距離では、見かけ上の目標領域は比較的広く、弾道は平坦で飛行時間も短いため、曳光弾を見ながら修正リードを行うことができる。長距離では、航空機は長時間射程内に留まるため、理論的には計算尺で必要な計算を行うことができる。ただし、距離のわずかな誤差が砲弾の落下高度と起爆時間の大きな誤差につながるため、正確な測距が不可欠となる。ボフォース砲が運用された距離と速度では、どちらの方法も十分ではなかった。
解決策は自動化であり、機械式計算機であるケリソン予測装置が用いられた。操作員が目標に照準を合わせ続けると、予測装置が自動的に適切な照準点を計算し、砲に取り付けられたポインターとして表示した。砲操作員はポインターに従って砲弾を装填するだけでよかった。ケリソンは比較的単純な装置だったが、レーダーを組み込んだ後継の装置への道筋を示した。レーダーは当初測距に、後に追跡に用いられた。同様の予測システムは、戦争中にドイツによっても導入され、戦争の進行とともにレーダー測距機能も追加された。
ドイツ国防軍連合軍には、多数の小口径対空砲システムが利用可能であったが、その中でも1940年に開発された20mm四連装機関砲を搭載したFlakvierling対空兵器システムは最もよく見られる兵器の一つであり、陸上と海上の両方で運用された。アメリカ軍の同様の小口径対空兵器も非常に有能であった。彼らのニーズは、戦車の砲塔上に単装のM2 .50口径機関銃を使用する以外にも、より小口径の兵器で十分に満たすことができた。地上で使用される「重砲身」（M2HB）砲4門が、アメリカのMaxson M45 Quadmount兵器（ Flakvierlingへの直接的な対抗策として）に搭載され、これらはしばしばハーフトラックの後部に搭載されてM16多連装機関砲車を形成した。ドイツの20mmシステムよりは威力は劣るものの、陸軍高射砲大隊の典型的な4～5個戦闘中隊は、しばしば互いに何キロメートルも離れて配置され、より大規模な地上戦闘部隊に迅速に合流・離脱することで、敵航空機からの貴重な防御を提供した。
対空砲大隊は地上目標の制圧にも使用された。その大型の90mm M3砲は、88mm砲と同様に優れた対戦車砲としても機能し、戦争末期にはこの役割で広く使用された。戦争開始時にアメリカ軍が使用できたもう一つの兵器は、120mm M1成層圏砲で、 60,000フィート（18km ）という驚異的な射程を持つ最も強力な対空砲であったが、120mm M1が敵機に向けて発射されたことは一度もなかった。90mm砲と120mm砲は1950年代まで使用され続けた。
アメリカ海軍もこの問題について検討していた。1939年にアメリカ海軍が多くの艦艇で再武装を開始したとき、主要な短距離砲はM2 .50口径機関銃だった。戦闘機に対しては300～400ヤードで効果的だが、これは海軍の対空射程では至近距離である。スイスのエリコン20mm機関銃の生産は 既にイギリスの防衛のために始まっており、M2機関銃の代わりに採用された。[ 60 ] 1941年12月から1942年1月にかけて、生産量はイギリスのすべての要求を満たすだけでなく、812ユニットが実際にアメリカ海軍に納入されることも可能になった。[ 61 ] 1942年末までに、20mm機関銃 はアメリカ海軍の艦載対空砲によって破壊されたすべての航空機の42%を占めていた。しかし、キング委員会は、バランスが艦隊で使用されているより大型の砲にシフトしていることに気づいていた。アメリカ海軍はイギリス製のポンポン砲を使用するつもりだったが、この兵器はコルダイトを使用する必要があり、兵器局はアメリカ軍での使用に反対した。[ 62 ]さらに調査した結果、アメリカの火薬はポンポン砲では機能しないことが判明した。[ 63 ]兵器局はボフォース40mm 砲についてよく知っていた。ヨーク・セーフ・アンド・ロック社は、この兵器の空冷バージョンの権利を取得するためにボフォース社と交渉していた。同時に、エンジニアで実業家のヘンリー・ハワードがこれに気づき、兵器局長のWR・ファーロング少将に連絡した。彼はボフォース兵器システムの調査を命じた。ヨーク・セーフ・アンド・ロック社が契約代理店として使用されることになった。このシステムは、部品を手作業で取り付け、穴を開けて形を整えることを推奨していたため、イギリスの測定システムと大量生産の両方に合わせて再設計する必要があった。[ 64 ] 1928年にはすでに、米海軍は.50口径機関銃をより重いものに置き換える必要性を認識していた。1.1インチ/75（28 mm）マーク1が設計された。4連装砲架に搭載され、毎分500発の発射速度であれば、要求を満たしていたはずである。しかし、この砲はジャミングを起こしやすいという初期不良に悩まされていた。これは解決できたかもしれないが、システムの重量は4連装砲架のボフォース40 mmと同じであり、ボフォースが提供する射程と威力に欠けていた。この砲は戦争終結までに、より小型で重要度の低い艦艇に追いやられた。[ 65 ] 5インチ/38艦砲は米海軍の対空兵器群を完成させた。二重目的砲架であり、水上と対空の両方の役割で大きな成功を収めた。
マーク37ディレクターと近接信管を組み合わせると、最大13,000ヤードの距離からドローンを撃墜することが日常的に可能だった。[ 66 ]
3インチ/50 MK 22 半自動連装砲は製造されましたが、戦争終結前には使用されなかったため、この記事の範囲外です。ただし、3インチ/50 の初期型は駆逐艦護衛艦や商船で使用されました。3インチ/50口径砲 (マーク 10、17、18、20) は、1915 年に USSテキサス( BB-35)の改修として初めて就役し、その後、対空防御の必要性が認識されるにつれて、多くの種類の艦船に搭載されました。第二次世界大戦中、これらは 駆逐艦護衛艦、哨戒フリゲート、潜水艦駆逐艦、掃海艇、一部の艦隊潜水艦、その他の補助艦艇の主砲として使用され、一部の旧式戦艦を含む他の種類の艦船では二次的な両用砲として使用されました。また、対空防御力を向上させるため、「フラッシュデッキ」のウィックス級およびクレムソン級駆逐艦の元の低角度4インチ/50口径砲（マーク9）を置き換えた。この砲は特殊駆逐艦への改造にも使用され、「AVD」水上機母艦への改造には2門、「APD」高速輸送艦、「DM」機雷敷設艦、「DMS」掃海艇への改造には3門、駆逐艦の分類を維持した艦には6門が装備された。[ 67 ]
ドイツ軍は、高さ6階建てを超える巨大な鉄筋コンクリート製の掩蔽壕を開発し、これらは「高掩蔽壕」を意味するHochbunkerや「高射砲塔」 として知られ、そこに高射砲を設置した。連合軍の地上部隊に攻撃された都市にある掩蔽壕は要塞となった。ベルリンにあるいくつかの掩蔽壕は、1945年のベルリンの戦いでソ連軍に最後に陥落した建物のいくつかであった。イギリス軍は、北海、テムズ川河口、その他の潮汐域にモーゼル要塞などの構造物を建設し、そこに砲を設置した。戦後、そのほとんどは放置されて朽ち果てた。領海外にあったものもあり、1960年代には海賊ラジオ局の拠点として第二の人生を送ったものもあれば、ミクロネーションであるシーランド公国の拠点となったものもあった。
第二次世界大戦前に、対空用を含むロケット研究を開始した国もあった。戦争中にも研究がさらに進んだ。最初のステップは、イギリスの2インチRPや3インチのような無誘導ミサイルシステムで、 Z砲台から大量に発射され、軍艦にも搭載された。 1943年のベスナルグリーン惨事は、空襲中にこれらの装置の1つが発射されたことが原因であると疑われている。日本の特攻攻撃の脅威に直面し、イギリスとアメリカは対抗策としてイギリスのフェアリー・ストゥージやアメリカのラークのような地対空ロケットを開発したが、戦争終了時にはいずれも準備が整っていなかった。ドイツのミサイル研究は戦争中最も進んでおり、ドイツはあらゆる目的のロケットシステムの研究開発に多大な努力を注いだ。その中には、いくつかの誘導システムと無誘導システムがあった。無誘導システムには、最初のMANPADSであるFliegerfaust（文字通り「航空機の拳」）ロケットランチャーが含まれていた。誘導システムには、ヴァッサーファル（「滝」）ロケットのような、高度な無線誘導、有線誘導、またはレーダー誘導ミサイルがいくつか含まれていた。ドイツの厳しい戦況のため、これらのシステムはすべて少量生産にとどまり、そのほとんどは訓練部隊または試験部隊でのみ使用された。
対空防御のもう一つの側面は、当初は都市上空の爆撃機、後にノルマンディー上陸作戦艦隊上空の地上攻撃機に対する物理的な障害物として、阻塞気球が使用されたことである。地上に係留された単純な飛行船である阻塞気球は、2つの方法で機能した。第一に、気球と鋼鉄製のケーブルは、その間を飛行しようとする航空機にとって危険であった。第二に、爆撃機は気球を避けるために高高度を飛行する必要があり、これは砲撃にとってより有利であった。阻塞気球は用途が限られており、航空機を撃墜する効果は限定的であった。これは、大部分が移動不可能な受動的な防御手段であったためである。
連合国の最先端技術は、ドイツのV-1巡航ミサイル（VはVergeltungswaffe 、「報復兵器」の略）に対する対空防衛で披露された。アメリカ陸軍の第419および第601対空砲大隊は、まずロンドン防衛のためフォークストン・ドーバー沿岸に配備され、その後ベルギーに移動して、ケールベルゲンのル・グラン・ヴヌール[ 68 ]から調整された「アントワープX 」プロジェクトの一部となった。アントワープが解放されると、この港湾都市は直ちに最優先目標となり、どの都市よりも多くのV-1およびV-2ミサイルを受け取った。作戦の最小戦術単位は、無線近接信管を備えた砲弾を発射する4門の90mm砲からなる砲台であった。飛来する目標はSCR-584レーダーによって捕捉され、自動的に追跡された。砲撃レーダーからの出力は、砲のリードと仰角の補正を計算する電子アナログコンピュータであるM9砲指揮装置に送られた。これら3つの技術の助けにより、1945年3月の1週間で、港湾周辺の防衛区域に向かっていたV-1ミサイルの90%近くが破壊された。[ 69 ] [ 70 ]
戦後の分析によると、両陣営が最新鋭の対空兵器を配備していたにもかかわらず、爆撃機の大多数（約90%）は目標に無事到達していたことが明らかになった。これらの数字は戦時中は望ましくないものであったが、核爆弾の出現によって、爆撃機が1機でも目標に到達することの許容度は著しく変化した。
第二次世界大戦中の開発は、戦後も短期間続いた。特に米陸軍は、レーダー誘導式の90mm砲 と 120mm砲を基盤とした大規模な防空網を主要都市周辺に構築した。米国の取り組みは1950年代まで続き、 75mmスカイスイーパー・システムが開発された。これは、レーダー、コンピューター、電源、自動装填砲を単一の動力プラットフォームに搭載した、ほぼ完全自動化されたシステムだった。スカイスイーパーは、当時陸軍で使用されていた小型砲、特に40mm ボフォース砲をすべて置き換えた。1955年までに、米軍は ジェット機を撃墜する能力が低下したため40mmボフォース砲を旧式と判断し、ナイキ・エイジャックスとRSD-58による地対空ミサイルの開発に着手した。ヨーロッパでは、NATOの欧州連合軍が統合防空システムであるNATO地上防空環境（NADGE）を開発した。これは後にNATO統合防空システムとなった。
誘導ミサイルの導入は、対空戦略に大きな転換をもたらした。ドイツは対空ミサイルシステムの導入を強く望んでいたものの、第二次世界大戦中に実戦配備されたものはなかった。しかし、戦後数年間の開発を経て、これらのシステムは実用的な兵器へと成熟し始めた。米国はナイキ・エイジャックスミサイルを用いた防衛力の近代化に着手し、大型対空砲は間もなく姿を消した。ソ連でもSA-2ガイドラインシステムの導入後、同様のことが起こった。
このプロセスが続くにつれ、ミサイルはかつて銃が担っていた役割をますます多く担うようになった。最初に姿を消したのは大型の銃で、性能がはるかに高い同サイズのミサイルシステムに取って代わられた。その後すぐに小型ミサイルが登場し、最終的には装甲車や戦車の車体に搭載できるほど小型化した。これらは1960年代に同様の銃をベースとした自走対空砲システムに取って代わり始め、少なくとも取って代わり、1990年代までには現代の軍隊におけるそのようなシステムのほぼすべてを置き換えた。携帯式ミサイル（MANPADS）として知られるものは1960年代に導入され、ほとんどの先進的な軍隊において最小の銃さえも置き換えている。
1982年のフォークランド紛争では、アルゼンチン軍は35mm エリコンGDF-002連装機関砲やローランドミサイルなど、最新の西ヨーロッパ製兵器を配備した。ラピアーミサイルシステムは、イギリスの砲兵隊とイギリス空軍連隊の両方で使用された主要な地上防空システムであり、イギリス特殊部隊は少数の最新型FIM-92スティンガーを使用した。両陣営ともブローパイプミサイルも使用した。イギリス海軍で使用されたミサイルには、シーダートと旧型のシースラッグ長距離システム、シーキャットと新型のシーウルフ短距離システムがあった。対空砲架に搭載された機関銃は、陸上と海上両方で使用された。
2008年の南オセチア紛争中、航空戦力は1980年代のBuk-M1のような強力な地対空ミサイルシステムと対峙した。
2018年2月、イスラエルのF-16戦闘機がシリアのイランの標的を攻撃した後、ゴラン高原で撃墜された。 [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] 2006年には、イスラエルはレバノン上空でヒズボラのロケット弾によりヘリコプターも失った。[ 75 ]
歩兵が使用する火器、特に機関銃は、低高度の航空目標を攻撃するのに使用でき、時には顕著な成功を収めることもあるが、その有効性は一般的に限られており、銃口の閃光によって歩兵の位置が露呈する。現代のジェット機の速度と高度は標的の機会を制限し、地上攻撃用に設計された航空機では重要なシステムが装甲されている可能性がある。元々は空対地用として設計された標準的な機関砲の改良型や、より重砲システムは、ほとんどの対空砲火に一般的に使用され、新しい砲架に標準的な砲を取り付けることから始まり、第二次世界大戦前にははるかに高い性能を持つ特別に設計された砲へと進化していった。
これらの兵器から発射される砲弾には、通常、空中目標の近くで爆発し、高速の金属破片を大量に放出する様々なタイプの信管（気圧信管、時限信管、近接信管）が取り付けられています。近距離での任務には、高速で移動する空中目標への命中確率を高めるために、より軽量で発射速度の高い兵器が必要です。この用途には、20mmから40mm口径の兵器が広く使用されてきました。より小型の兵器、典型的には.50口径、あるいは8mmライフル口径の銃が、最小の砲架で使用されています。
より重い砲とは異なり、これらの小型兵器は低コストで目標を素早く追尾できるため広く使用されています。機関砲や大口径砲の代表的な例としては、ボフォース社の40mm機関砲や クルップ社設計の8.8cm FlaK 18、36砲が挙げられます。この種の砲兵器は、1950年代に導入された効果的な地対空ミサイルシステムにほぼ取って代わられましたが、多くの国では依然として保持されています。地対空ミサイルの開発は第二次世界大戦末期のナチス・ドイツでヴァッサーファルなどのミサイルから始まりましたが、戦争終結前に実用化されたシステムはなく、爆撃機の脅威の増大に直面した対空システムの有効性を高めるための新たな試みでした。地上配備型SAMは、固定式施設または車輪式もしくは履帯式の移動式発射装置から展開できます。履帯式車両は通常、SAMを搭載するために特別に設計された装甲車両です。
大型のSAMは固定式発射機に搭載されることもあるが、必要に応じて牽引・再配備も可能である。個人が発射するSAMは、米国では携帯式防空システム（MANPADS）として知られている。旧ソ連製のMANPADSは世界中に輸出され、多くの軍隊で使用されている。非ManPAD SAMの標的は通常、航空捜索レーダーで捕捉され、SAMが「ロックオン」される前または最中に追跡され、その後発射される。潜在的な標的が軍用機である場合、交戦前に友軍か敵軍かが識別される。最新鋭で比較的安価な短距離ミサイルの開発により、この役割で機関砲が置き換えられ始めている。
迎撃機（または単に迎撃機）は、敵機、特に爆撃機を迎撃・破壊するために特別に設計された戦闘機の一種で、通常は高速性と高高度性能を特徴としています。F -102デルタダガー、F-106デルタダート、MiG-25などのジェット迎撃機は、第二次世界大戦終結後から1960年代後半にかけて製造されましたが、戦略爆撃の役割がICBMに移行したことにより、その重要性は低下しました。迎撃機は、他の戦闘機とは異なり、高速性と短い航続距離、そして大幅に削減された兵装搭載量によって特徴づけられます。
レーダーシステムは、電磁波を用いて航空機や気象現象の距離、高度、方向、速度を識別し、主に防御作戦において戦術的および作戦上の警告と指示を提供する。その機能的な役割として、戦闘作戦において目標捜索、脅威探知、誘導、偵察、航法、計測、気象情報提供などの支援を行う。
対UAV防衛システム（AUDS）は、軍用無人航空機に対する防衛システムです。レーザー[ 76 ] 、ネットガン、空対空ネット、信号妨害、飛行中のハッキングによるハイジャック[77]など、さまざまな設計が開発されています。対UAV防衛システムは、モスルの戦い（2016～2017年）中にISILのドローンに対して展開されました。[ 78 ] [ 79 ]
UAV に対処するための代替アプローチとしては、近距離でショットガンを使用したり、小型ドローンに対してはワシを訓練して空中で捕獲させたりする方法がある。[ 77 ]これは比較的小型の UAV や徘徊型弾薬(「自爆ドローン」とも呼ばれる) にのみ有効である。MQ -1 プレデターのような大型の UCAV は、同程度の大きさで飛行プロファイルを持つ有人航空機と同様に撃墜される可能性がある (そして実際に頻繁に撃墜されている)。[ 80 ] [ 81 ]
米海軍は2005年にレールガン計画を開始し、2010年12月の試験で世界記録となる砲口エネルギー33MJ （24 × 10 ^ 6 ft⋅lbf）を達成し、10.4kg （23lb）の砲弾を2.5km /s（8,200ft /s）で発射した。[ 82 ]この砲は、準備が整えば、毎分最大10回の発射が可能で、自己誘導砲弾が200海里（370km ）先の5m （16ft）の標的に命中する計画だった。準備が整うのは2020年から2025年の間と予想されていた。[ 83 ] [ 84 ]しかし、2021年半ばにこの計画への資金提供は打ち切られたが、砲弾の開発は従来型砲での使用のために継続された。 2025年に提案された米海軍の新型戦艦に搭載される予定であるにもかかわらず、電磁レールの電力要件は依然として砲の実装における大きな制約要因となっているが、対艦弾道ミサイルに対する防御のためのレールガンシステムへの関心が再び高まっている。[ 85 ]
海上自衛隊は2023年10月、レールガンの海上での初となる発射試験に成功した。40mm （1.6インチ）砲は320グラム（0.71ポンド）の砲弾を毎秒2,000メートル（4,500マイル）以上の速度で発射した。このレールガンは実験艦「あすか」の砲塔に搭載されており、水上目標だけでなく極超音速ミサイルにも使用できるように設計されている。[ 86 ]
ミサイルシステム全般の発展を阻害しているのが、ステルス機の普及である。長距離ミサイルは、十分なリードを得るために長距離探知に依存している。ステルス設計は探知距離を大幅に短縮するため、航空機はしばしば発見すらされず、発見されたとしても迎撃には手遅れとなることが多い。ステルス機の探知・追跡システムは、対空兵器開発における大きな課題となっている。
しかし、ステルス技術が進歩するにつれて、対ステルス技術も進歩しています。バイスタティックレーダーや低周波レーダーなどの複数の送信機を備えたレーダーは、ステルス機を探知する能力があるとされています。QWIPを組み込んだサーモグラフィカメラなどの高度な形態は、航空機のレーダー断面積（RCS）に関係なく、ステルス機を光学的に見ることができます。さらに、サイドスクーリングレーダー、高出力光学衛星、電波望遠鏡などのスカイスキャン、高開口、高感度レーダーはすべて、特定のパラメータの下でステルス機の位置を絞り込むことができます。[ 87 ]最新のSAMは、ステルス目標を探知して攻撃できる能力があると主張されており、最も注目すべきはロシアのS-400で、90 km離れた場所から0.05平方メートルのRCSを持つ目標を探知できるとされています。[ 88 ]
対空兵器として考えられるもう 1 つの兵器システムはレーザーです。航空計画担当者は 1960 年代後半から戦闘におけるレーザーを構想してきましたが、現在「実験的有用性」とみなせるレベルに達しているのは最新のレーザー システムのみです。特に、戦術高エネルギー レーザーは対空および対ミサイルの役割を果たすことができます。ALKA指向性エネルギー兵器(DEW) システムは、ロケッツァン社が開発したトルコ製の電磁波/レーザー二重兵器で、 GNC のWing Loong II UAVの 1 機を破壊するために使用されたとされています。 これが事実であれば、車両搭載型戦闘用レーザーが実際の戦時状況下で別の戦闘車両を破壊するために使用されたことが知られている最初の事例となります。[ 89 ]
西側諸国や英連邦諸国の軍隊のほとんどは、防空を軍の伝統的な兵科（つまり陸軍、海軍、空軍）に統合するか、独立した兵科として、あるいは砲兵の一部として組み込んでいる。例えば、イギリス陸軍では防空は砲兵の一部だが、パキスタン陸軍では1990年に砲兵から分離して独立した兵科となった。これとは対照的に、（主に共産主義国や旧共産主義国）の中には、陸軍、海軍、空軍に防空のための規定があるだけでなく、領土の防空のみを扱う特定の兵科が存在する国もある。例えば、ソ連の防空軍（PVO Strany ）などである。ソ連には、核搭載の大陸間弾道ミサイルを担当する独立した戦略ロケット軍もあった。
小型のボートや艦船には、通常、機関銃や高速砲が搭載されており、レーダー誘導射撃管制システムと連動したレーダー誘導砲でポイント防御を行う場合、低空飛行する航空機にとって致命的な脅威となることが多い。イージスシステムを搭載した駆逐艦や巡洋艦のような艦艇は、地上配備の防空システムと同様に航空機にとって脅威となる。一般的に、航空機は海軍艦艇を警戒すべきだが、その逆もまた真である。空母打撃群は特に防御が堅固で、通常、多数の艦艇に強力な防空兵器が搭載されているだけでなく、上空を戦闘機で哨戒し、飛来する空中脅威を迎撃することができる。
日本などの国々は、SAM（地対空ミサイル）を搭載した艦艇を用いて、本土防衛のための外縁防空網とレーダー哨戒網を構築しており、米国もまた、イージス艦艇をイージス弾道ミサイル防衛システムの一部として、米国本土防衛に用いている。
ドイツ海軍の212型潜水艦など、一部の現代の潜水艦は、ヘリコプターや対潜水艦戦機が重大な脅威であるため、対空ミサイルシステムを装備している。水中発射型対空ミサイルは、1953年の論文で米海軍のチャールズ・B・モムセン少将によって初めて提案された。[ 90 ]
海軍戦術、特に空母打撃群における多層防空は、多くの場合、航空母艦を中心とした同心円状の層からなるシステムを中心に構築される。外層は通常、空母の航空機、特にCAPと組み合わせたAEW&C機によって提供される。攻撃者がこの層を突破できた場合、次の層は空母の護衛艦が搭載する地対空ミサイル、射程が最大100海里のRIM-67 Standardのようなエリア防衛ミサイル、および射程が最大30海里のRIM-162 ESSMのようなポイント防衛ミサイルによって提供される。最後に、事実上すべての現代の軍艦には、 CIWSを含む小口径砲が装備されており、CIWSは通常、毎分数千発を発射できる20mmから30mm口径のレーダー制御ガトリング砲である。[ 91 ]
軍隊は通常、小規模部隊レベルのRBS 70、スティンガー、イグラなどの一体型携帯式防空システム(MANPADS) から、アンガラやパトリオットなどの軍レベルのミサイル防衛システムまで、多層的な防空体制を敷いている。多くの場合、高高度長距離ミサイルシステムは航空機を低空飛行させ、対空砲で撃墜できるようにする。効果的な防空には、小型および大型システムに加えて、中間システムも必要となる。これらは連隊レベルで配備され、自走対空砲(SPAAG)、 2K22 ツングースカのような統合防空システム、ローランドやSA-8 ゲッコーのような一体型地対空ミサイルプラットフォームなど、自走対空プラットフォームの小隊で構成される。
国家レベルで見ると、アメリカ陸軍は、プロジェクト・ナイキなどのシステムを用いて、アメリカ本土のミサイル防空を主に担っていたという点で異例であった。
空軍による防空は、通常、空対空ミサイルを搭載した戦闘機によって行われる。しかし、空軍基地は貴重な標的であり、敵機の攻撃を受けやすいため、多くの空軍は基地防衛を地対空ミサイルシステムで強化することを選択している。さらに、一部の国では、防空に関するすべての責任を空軍に委ねている。
地域防空とは、特定の地域や場所を防衛する防空システム（点防空とは対照的）であり、歴史的に陸軍（例えば、英国陸軍の対空司令部）と空軍（米国空軍のCIM-10ボマーク）の両方によって運用されてきた。地域防空システムは中距離から長距離まで対応可能で、さまざまな他のシステムを組み合わせて地域防空システムにネットワーク化することができる（この場合、複数の短距離システムを組み合わせて効果的に地域をカバーすることもある）。地域防空の例としては、第一次湾岸戦争中にサウジアラビアとイスラエルを防衛するために配備されたMIM-104パトリオットミサイル部隊が挙げられる。この時の目的は、人口密集地域をカバーすることであった。
現代の防空システムのほとんどは、かなり機動性があります。大型システムでさえ、トレーラーに搭載され、比較的迅速に解体または設置できるように設計されています。過去には、必ずしもそうではありませんでした。初期のミサイルシステムは扱いにくく、多くのインフラを必要とし、移動できないものも多くありました。防空システムの多様化に伴い、機動性がより重視されるようになりました。現代のシステムのほとんどは、自走式（つまり、砲やミサイルがトラックや履帯シャーシに搭載されている）か、牽引式です。多くのコンポーネント（輸送機/起立機/発射機、レーダー、指揮所など）で構成されるシステムでさえ、車両群に搭載することでメリットがあります。一般的に、固定システムは識別、攻撃、破壊される可能性がありますが、移動式システムは予期しない場所に現れる可能性があります。ソ連のシステムは、特に、SA-2ガイドラインで米国とベトナムの間で行われたベトナム戦争で得られた教訓から、機動性に重点を置いています。
多くの国が防空制圧のための高度な戦術を開発してきた。対レーダーミサイルや高度な電子情報収集・電子妨害装置といった専用兵器は、敵の防空システムの有効性を抑制または無効化することを目的としている。これは軍拡競争であり、より優れた妨害装置、対抗手段、対レーダー兵器が開発されるにつれて、ECCM機能を備え、対レーダーミサイルや、自身または防衛対象に向けられたその他の弾薬を撃墜できる、より優れたSAMシステムも開発されている。
冷戦中のソ連によるアフガニスタン占領中、米国から供給されたスティンガーミサイルはアフガニスタンのムジャヒディンによってソ連の航空機に対して使用された。ロケット推進式手榴弾（RPG）は、ホバリング中のヘリコプターに対して使用されることがあり、実際によく使用されている（例：1993年のモガディシュの戦いにおけるソマリア民兵による）。RPGを急角度で発射すると、発射時の後方爆風が地面で反射するため、使用者にとって危険である。ソマリアでは、民兵が米国のヘリコプターに向かって発射する際に、射手から圧力をそらすためにRPGのチューブの排気口に鋼板を溶接することがあった。RPGは、より効果的な武器が利用できない場合にのみ、この役割で使用される。
RPGをヘリコプターに対して使用したもう1つの例は、2002年3月にアフガニスタンで行われたアナコンダ作戦である。シャヒコット渓谷を防衛していたタリバン反乱軍は、着陸するヘリコプターに対して直接射撃の役割でRPGを使用した。4人のレンジャーがヘリコプターがRPGで撃墜されて死亡し[ 92 ] 、SEALチームのメンバーであるニール・C・ロバーツは、2発のRPGが命中したヘリコプターから落下した[ 93 ] 。他の事例では、アフガニスタンのワルダク州での任務中にヘリコプターが撃墜された[ 94 ]。RPGが防空に役立つ特徴の1つは、920mで自動的に爆発するように信管が取り付けられていることである[ 95 ] 。空中に向けると、弾頭が空中爆発し、着陸または離陸中のヘリコプターに当たる少量の破片が放出され、潜在的に損傷を与える可能性がある。
反乱軍にとって航空機に対抗する最も効果的な方法は、地上で航空機を破壊することであり、例えば2012年9月のキャンプ・バスティオン襲撃のように、空軍基地の周囲を突破して航空機を個別に破壊するか、迫撃砲などの間接射撃で航空機を攻撃できる位置を見つけることである。シリア内戦中に最近現れた傾向は、着陸するヘリコプターに対して対戦車ミサイルを使用することである。[ 96 ]