
基本戦闘機動(BFM)は、戦闘機が空中戦闘機動(ACM、ドッグファイトとも呼ばれる)中に相手に対して位置的優位性を得るために行う戦術的な動きである。 [ 1 ] BFMは、空気力学的飛行の基本原理と追撃の幾何学を、航空機のエネルギー対質量比(比エネルギーと呼ばれる)を管理する物理学と組み合わせたものである。
機動は、相手に対してより有利な角度位置を獲得するために用いられます。攻撃的な機動は、攻撃側が敵に対して優位に立つために用いられ、防御的な機動は、防御側が攻撃側の武器を回避するために用いられます。また、両者が攻撃的な位置を目指す中立的な機動や、脱出を目的とした離脱機動もあります。
古典的な操縦方法には、攻撃機が高速飛行のために目標を通り過ぎてしまう可能性がある場合に距離を伸ばすラグ・パースート(ヨーヨー)、攻撃機の飛行速度が遅すぎる場合にその逆を行うロー・ヨーヨー、攻撃機を防御機の前に押し出そうとするシザーズ、そして防御機が攻撃機から離脱できるようにするディフェンシブ・スパイラルなどがある。
状況認識は、攻撃者がパイロットの背後に回り込んだり、背後に留まったりする可能性を排除する最良の戦術的防御策としてしばしば教えられる。戦闘機は速度があっても、後方からの攻撃に対しては無防備だからだ。
基本戦闘機動(BFM)とは、戦闘機が空中戦機動(歴史的にはドッグファイトとして知られている)を行う際に行う動作のことである。BFMの開発は第一次世界大戦中に最初の戦闘機が登場したことから始まり、その後も各戦争で兵器や技術の変化に合わせて発展してきた。
基本的な戦闘機動は、敵が同様の行動をとる前に、敵の背後や上空に回り込むための、さまざまな戦術的な旋回、ロール、その他の動作から構成されます。BFMは通常、ほぼすべての戦闘機で実行できる汎用的な機動であり、通常は訓練機動とみなされます。訓練は通常、パイロットが同じタイプの航空機を操縦し、互いのスキルだけを競うことから始まります。高度な訓練では、パイロットは異なるタイプの航空機の敵と飛行することを学び、さまざまな技術的優位性に対処することも学ばなければならず、これは実際の戦闘により近いものとなります。実際の空中戦闘機動では、関与する航空機の種類、各側が使用する兵器システム、および関与する航空機の数に応じて、これらの基本機動のバリエーションが必要になる場合があります。[ 2 ]
BFMは、自動車追跡のような単純な2次元旋回に機動が制限されない、3次元の空中戦の領域で使用されます。BFMは、航空機の旋回性能だけでなく、戦闘機が効率的に機動を続けられるエネルギーレベルを維持するために、パイロットが対気速度(運動エネルギー)と高度(位置エネルギー)の間でトレードオフを行う能力にも依存します。BFMはまた、 3次元の領域における追跡の幾何学に対するパイロットの理解にも依存します。この領域では、異なる接近角度によって異なる接近速度が生じる可能性があります。戦闘機パイロットは、これらの角度を使用して、武器を使用できる射程内に入るだけでなく、オーバーシュートを回避するためにも使用します。オーバーシュートとは、敵機の前方を飛行すること(「翼線オーバーシュート」と呼ばれる)または敵機の飛行経路を横切ること(「飛行経路オーバーシュート」と呼ばれる)のいずれかです。
最も有利な位置にある戦闘機パイロットは通常、敵機の上方または後方に位置し、一般的に攻撃機と呼ばれます。逆に、不利な位置にあるパイロットは通常、敵機の下方または前方に位置し、防御機と呼ばれます。ほとんどの機動は攻撃的なもので、「バレルロール攻撃」、「ハイヨーヨー」、「ローヨーヨー」、「ラグロール」などがあります。防御機動は、攻撃機の砲撃を避けるために非常に積極的に旋回することが多く、「ブレーク」や「ハイヨーヨー防御」などの機動が含まれます。旋回をきつくしたり、緩めたり、逆方向に旋回したりします。防御機は通常、オーバーシュートを誘発するか、ダイブして脱出するのに十分な距離を確保するために機動を行います。しかし、攻撃機が射撃ソリューションを達成した場合、または防御機のエネルギーが枯渇して最大の旋回性能を維持できなくなった場合、防御機は「ガンズディフェンス」や「ディフェンシブスパイラル」などの「最後の手段」の機動を使用します。
戦闘機の基本的な機動の開発は第一次世界大戦中に始まり、ドイツ人パイロットのマックス・イメルマンにちなんで名付けられた「イメルマン」 、ブレーク、バレルロールなどの機動が開発されました。現代のイメルマンは、現在ストールターンまたは「ハンマーヘッドターン」と呼ばれるオリジナルのバージョンとは異なります。イメルマンターンは戦争初期には効果的な機動でしたが、航空機技術が進歩し、戦闘機のエンジンがより強力になるにつれて、危険な機動になりました。なぜなら、敵は旋回頂点でドイツ戦闘機がほぼ静止している間に上昇して射撃することができたからです。[ 3 ]
第一次世界大戦におけるカナダのトップエースパイロット、ビリー・ビショップは、ある出来事を次のように描写している。
肩越しに注意深く観察し、彼が発砲する瞬間を見計らって、機体を素早く旋回させて彼に対して直角に飛行する。この機動中、彼の弾丸は大抵あなたの後ろを通過する。[ 4 ]
第一次世界大戦中、初期の航空機は出力が低かったため、垂直方向の動きは困難で、長時間の機動はエネルギーの損失につながった。戦闘は個々の攻撃、いわゆる「ドッグファイト」に陥りがちだった。その中で生まれた具体的な機動の一つが防御的なルフベリーであり、これは複数の連合軍機が円を描くように飛行し、いずれかの機体に対して位置を取ろうとする攻撃機が、その機体の真後ろの機体の真前を飛行するように仕向けるというものだった。[ 5 ]エンジンの出力が上がると、ルフベリーの膠着状態に対抗するための三次元的な戦術が利用可能になり、第二次世界大戦までにはもはや効果的ではなくなった。[ 6 ]
航空機や兵器システムが高度化するにつれて、各戦争を通じて開発が続けられました。「戦闘展開」などの機動は、スペイン内戦中にヴェルナー・メルダースなどのパイロットによって初めて考案されました。[ 7 ]低空ヨーヨーの単純な非旋回形式は、第二次世界大戦中にリパブリックP-47サンダーボルトでヨーロッパ上空を飛行していたジョン・T・ゴッドフリーの最初の撃墜の説明に描かれています。
息を切らしながら、雲の切れ間から109を見つめながら急降下した。12,000フィートで水平飛行に移り、前方の機体を観察した。急降下で速度を上げ、今や時速550マイルに達していた。私は機体より約500フィート下を飛行しており、急速に接近していた。急げ、まだ時間はある。周囲、後方、上空をすべて確認し、他のドイツ機が同じことをしていないことを確認した。速度は落ちていたが、まだ500フィートの高度を稼ぎ、200ヤード後方に位置取るだけの余裕はあった。109は蛇行することなく、矢のようにまっすぐ飛んでいた。機体が照準器に収まった瞬間、私は引き金を引いた。[ 8 ]
ヨーヨーのような操縦で使用される現代のエネルギー管理技術の多くは、ベトナム戦争中にジョン・R・ボイドがエネルギー機動性理論(E-M理論)を開発した後になって初めて科学的に記述された。[ 7 ]それでも、米海軍航空訓練司令部が引用しているように、「1)ACMの基本は航空の初期の頃から変わっておらず、2)戦闘機パイロットは成功のために常に攻撃性を維持しなければならない。[レッド]バロンが言うように、『それ以外はすべてくだらない』」[ 9 ]

基本戦闘機動(BFM)は、戦闘機パイロットが空中戦中に相手機に対して位置的優位性を得るために使用するものです。パイロットは、自機の性能特性だけでなく、敵機の特性についても深い知識を持ち、自機の強みを活かしつつ敵機の弱点を突く必要があります。パイロットには、良好な視力、状況認識能力、そして三次元空間で敵機を操縦する能力が求められます。BFMは一般的に2つのカテゴリーに分類されます。
主要機動とは、敵の位置に関係なく実行される機動のことです。これらは多くの場合、上昇、旋回、エルロンロール、スローロール、ラダーロールなどの単純な機動です。相対機動は、他の航空機の動きに関連して実行されます。これらは多くの場合、より複雑で、ハイヨーヨーやローヨーヨーなどのエネルギー節約機動や、ディスプレイスメントロールなどの位置変更機動が含まれます。[ 10 ] BFMを、優位な位置を確保するための確実な方法を提供する一連の決まった機動と考える罠に陥りやすいです。実際には、BFMは一連の流動的で、多くの場合即興的な能動的および受動的な行動であり、距離、高度、速度、航空機の種類、兵器システムの種類、その他膨大な範囲の要因に応じて無限に変化します。ある日に非常に成功した戦術が、翌日に繰り返されると不幸な結果をもたらす可能性があり、パイロットは運を主要な要因として挙げることがよくあります。[ 11 ]
BFMは通常、個々の操縦と考えられており、ACMはドッグファイト全体の背後にある戦術に適用されます。 [ 12 ]軍事訓練では、BFMはしばしば同じタイプの航空機の敵機に対して行われます。これにより、パイロットは既知の性能値を持つ機体と対戦することができ、乗員は視覚領域で成功するための手がかりとなる視界、接近率、視線速度などの重要な概念に対する認識を高めることができます。また、これにより、パイロットはどちらかが特定の技術的優位性を持つことなく、互いにBFMスキルを向上させることができます。
異機種間空中戦闘訓練(DACT)は、2種類の異なる航空機(例えばF-16対F/A-18)による高度な機動訓練です。この訓練の意義は、両パイロットが互いの航空機の性能や特性を十分に把握していないため、基本的なBFM(戦闘機動)の原則と評価・意思決定スキルに頼って、相手に対して有利な位置へ機動しなければならない点にあります。この訓練では、一方の戦闘機の長所が他方の戦闘機の長所と大きく異なる場合があるため、パイロットは相手の弱点を突くためにBFMスキルを磨くことを学びます。フィンガーフォー、ルーズデュース、サッチウィーブなど、複数の航空機機動の基礎としてBFMを用いることで、パイロットは1対1、1対2、2対2、2対多数、あるいは1対多数といった状況での機動方法を学びます。飛行学校の最終段階で導入されるこの訓練は、実際の戦闘により近いものであり、基本的なBFMスキルを習得した乗組員にとって最も有益な訓練となります。
エネルギーは航空機の制御と操縦において重要な要素です。攻撃機がエネルギーを過剰に持っている場合、射程圏内に入るのは容易かもしれませんが、オーバーシュートを防ぐのは困難です。エネルギーが少なすぎると、攻撃機は射程圏内に全く入らない可能性があります。防御機が攻撃機よりもエネルギーを多く持っている場合、逃走は可能かもしれませんが、エネルギーが少なすぎると、防御機は機動性を失います。
航空分野では、「エネルギー」という用語は燃料やそれが生み出す推力を指すものではありません。推力は「パワー」と呼ばれます。エネルギーとは、戦闘機の質量が特定の時点で持つ状態であり、パワーの結果です。エネルギーには運動エネルギーと位置エネルギーの2種類があります。運動エネルギーは戦闘機の質量と速度の関数であり、位置エネルギーは質量、重力、高度の関数です。位置エネルギーと運動エネルギーを合わせたものが全エネルギーと呼ばれます。エネルギーは質量、速度、高度の組み合わせであるため、低高度を高速で飛行する戦闘機は、質量が同じでも低速で高高度を飛行する戦闘機と同じ全エネルギーを持つ可能性があります。
全エネルギーの公式の入力値の1つは、物体の質量、この場合は航空機の質量です。これは、速度と高度が同じ条件下で飛行する2機の航空機は異なるエネルギーを持つことを意味します。重い航空機の方がエネルギーが高くなります。しかし、これは重い航空機の方が操縦性が高いことを意味するわけではありません。質量が大きいほど加速に必要なエネルギーも大きくなるからです。このため、より有用な指標は比エネルギー、つまり単位重量あたりのエネルギーです。一般的に、軽い航空機は、特定の運用条件下で比エネルギーが高くなります。[ 13 ]
エネルギー状態は、動力を加えることで変化させることができます。重い航空機はエネルギー状態を変化させるためにより多くの動力を必要とするため、エネルギーが同じ2機の航空機は同じ操縦性を持ちません。これは、比エネルギーと同様に「比出力」の概念につながります。任意の運用条件、たとえば選択された速度と高度では、任意の航空機は、主に抗力の影響により、これらの条件を維持するためだけに一定量の動力を必要とします。これにより、「比余剰動力」の概念が生じます。これは、これらの飛行条件を維持するために必要な動力に加えて、航空機が利用できる追加の動力の量です。[ 13 ]
比余剰出力は通常、水平直線飛行中の航空機について表されます。旋回には、航空機のエネルギー状態を変化させるためと、方向転換に必要な揚力を発生させる副次的効果として自然に発生する誘導抗力のために、エネルギーの消費が必要です。 [ 14 ]これは、比余剰出力が高い航空機ほど、持続的な機動性能が高いことを意味します。この全体的な概念は「エネルギー機動性」として知られています。[ 13 ]
機動性はエネルギーや比出力のみの要因ではなく、翼プラットフォームの揚力発生効率や航空機の荷重制限など、重量や出力に直接関係しない方法で機動性を制限する他の多くの要因があります。これにより、さまざまな機動下で異なるタイプの航空機の性能が生まれます。たとえば、重量に対する推力が高い航空機は、比余剰出力は高いかもしれませんが、旋回中に非常に大きな誘導抗力に悩まされる可能性があります。これはたとえばデルタ翼機でよく見られました[ 15 ]。この場合、旋回を避けて上昇と降下を有利に利用しようとします。このような航空機は「エネルギー戦闘機」と呼ばれます。一方、翼面荷重が低い航空機は、余剰出力は少ないかもしれませんが、エネルギーをあまり失わずに旋回することができ、「角度戦闘機」 [ 16 ]または「ドッグファイター」と呼ばれます。
戦闘で2機の航空機が遭遇すると、エネルギー状態やエネルギー保持能力が異なる場合がある。通常、エネルギーが高く保持能力の高い戦闘機は、エネルギー優位性を維持するためにハイヨーヨーのような「エネルギー移動」を行う一方、エネルギー不利な戦闘機(アングル戦闘機)は、相手のエネルギーを自分の有利に利用しようと、ブレークターンなどの「アングル移動」を行う。[ 17 ] [ 18 ]
戦闘において、パイロットはさまざまな制約要因に直面する。重力、構造的完全性、推力重量比など、一定の制約もある。旋回半径、旋回率、航空機の比エネルギーなど、速度や高度によって変化する制約もある。戦闘機パイロットは、これらの制約を戦術的利点に変えるために BFM を使用する。 [ 19 ]より速く重い航空機は、旋回戦でより機動性の高い航空機を回避できないかもしれないが、多くの場合、戦闘を中断して急降下したり、推力を使用して速度の優位性を得たりして逃げることができる。より軽く機動性の高い航空機は通常、逃げることを選択できず、より高速でより小さな旋回半径を使用して攻撃機の砲火を回避し、攻撃機の背後に回り込もうとする必要がある。[ 20 ]
BFMは、航空機の特定のエネルギー状態を維持するために、これらの制限の間で絶えずトレードオフを行う一連のものです。戦闘機のエネルギー状態に大きな差がなくても、攻撃機が防御機に追いつくために加速するとすぐに差が生じます。しかし、位置エネルギーは運動エネルギーに容易に変換できるため、高度優位を持つ航空機は位置エネルギーを容易に速度に変換できます。パイロットは推力を加える代わりに、重力を利用して急降下することで速度を急激に増加させることができますが、その代償として高度の形で蓄えられていた位置エネルギーが減少します。同様に、上昇することで、パイロットは重力を利用して速度を低下させ、航空機の運動エネルギーを高度に変換することで保存することができます。これは、攻撃機がオーバーシュートを防ぎつつ、オーバーシュートが発生した場合に備えてエネルギーを保持するのに役立ちます。[ 21 ]
旋回率(1秒あたりの角度)と旋回半径(旋回時の直径)は、速度とともに増加し、「コーナー速度」に達するまで続きます。コーナー速度は、最大持続G負荷(出力と抗力が等しくなる負荷)を生成できる最低速度として定義され、戦闘機の構造設計、翼面荷重特性、重量(ミサイル、増槽などによる追加重量を含む)、および推力能力によって変化します。[ 21 ]これは通常、 250~400ノット(290~460マイル/時、460~740キロメートル/時)の範囲にあります。[ 20 ]航空機が生成できる最大持続負荷も変化しますが、通常は3~5Gです。コーナー速度では、戦闘機は最大旋回率を達成でき、機体は失速前の乱気流(バフェッティング)のぎりぎりのところで飛行します。この速度を下回ると、航空機はより低いGで飛行することに制限され、旋回率が低下します。パイロットがさらにGをかけようとすると、機体はバフェッティングを起こし、空力的に失速する。一方、戦闘機が旋回速度を超えて飛行すると、より高いGをかけることができるが、そうすると過剰な抗力によって対気速度が低下する。旋回速度を超える速度で最大持続荷重で旋回すると、旋回半径が増加し、その結果、旋回率が低下する。[ 22 ]
「瞬間旋回率」とは、最大持続負荷を超える旋回を指します。これらの旋回は、パイロットが意識を失い始める(G-LOC)前に、最大9Gに達することがあります。これらの旋回は旋回半径が非常に小さい場合がありますが、速度または高度のいずれかの形でエネルギーの損失を引き起こします。したがって、これらの旋回は持続不可能であり、戦闘機は大量の対気速度を失い、わずか4分の1旋回で失速速度に達することもあります。最大持続旋回率を超えると、空気抵抗が最大エンジン推力を超え(航空機には「余剰出力」がない)、エンジン出力を最大にしても航空機の比エネルギーが失われます。航空機が比エネルギーを維持できるのは、航空機を最適な「持続旋回率」で旋回させることだけです。ただし、戦闘状況ではエネルギーの変化が必要になる場合があり、最大持続G負荷よりも少ない力で引っ張ることでエネルギーを増やすこともできます。[ 21 ]

BFMを成功させるには、スキルやスタミナと同じくらい幾何学の知識が必要です。 [ 23 ]パイロットは、意識的に考えなくても、航空機の旋回速度、最適なバンク角(AOB)、迎角(AOA)を知っていなければなりません。最も重要なのは、パイロットが飛行経路間の角度であるトラック交差角(TCA)、別名アングルオフ[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]と、防御側の飛行経路と防御側と攻撃側の線との間の角度であるアングルオフテール(AOT)、別名アスペクト角[ 27 ] [ 28 ]を常に意識しておくことです。TCAが高いと接近速度は速くなりますが、適切なガンソリューションを達成することはほぼ不可能になります。オーバーシュートが発生する前に、通常は低いAOTとTCA(敵の尾部に乗ること)を獲得することが主な目標となります。非協力的なディフェンダーは、高い閉鎖率を利用して、TCAを増加させるように方向転換し、オーバーシュートを強要しようとする可能性がある。[ 23 ]
TCAは両航空機の実際の移動経路によって定義されますが、多くの場合、防御機の機首に対する攻撃機の機首の向きによって定義されるヘディング交差角(HCA)[ 29 ]によって推定されます。TCAは一般的に「追跡曲線」と呼ばれる3つのカテゴリに分類されます。「リード追跡」は攻撃機の機首が防御機の前方を向いている場合に発生し、「純粋追跡」は攻撃機の機首が防御機に直接向いている場合に発生します。攻撃機の機首が防御機の後方を向いている場合、その状態は「遅延追跡」として知られています。[ 23 ]
リード追跡の主な目的は、より速い相手機を追跡している場合でも、接近することである。リード追跡中に低いTCAを示すことで、攻撃機はより短い経路を移動するだけで、航空機間の前方、横方向、および垂直方向の分離を迅速に縮小することができる。しかし、防御機が攻撃機よりも旋回速度が速い場合、リード追跡によってAOTが急速に増加する。これにより接近速度も増加し、オーバーシュートを防ぐために、攻撃機は防御機に近づくにつれてますますタイトな旋回をしなければならない。[ 30 ]
先頭を追う攻撃者は、防御者の後方視界に十分収まっている。防御者が旋回を緩めて浅いダイブで逃げるのに十分な速度上の優位性がない限り、防御者はAOTを増やそうとして急旋回する可能性が高く、攻撃者はそれを補うためにさらに急旋回したり、オーバーシュートしたり、水平面から外れた操縦を行ったりせざるを得なくなる。[ 31 ]
リード追尾は、戦闘の高速な動きにより、航空機の機関砲を防御側の前方の空間上の地点、つまり弾丸が到達したときに敵がいる地点に照準を合わせる必要があるため、銃撃中に使用される。これは「目標のリード」と呼ばれる。リード追尾では、攻撃機の機首がパイロットの視界を遮るため、攻撃側は敵を視認し続けるのが困難になる。[ 32 ]
リード・パースートと同様に、ピュア・パースートは接近するために使用されます。ただし、接近はそれほど速くなく、AOTの増加率もそれほど速くありません。これは、より速く移動する相手に対してはそれほど効果的ではないため、攻撃者はピュア・パースートを維持するために加速する必要があるかもしれません。ピュア・パースートは、ケージド・シーカーを備えたミサイルのミサイルロックを取得するときに使用されます。これにより、攻撃者は防御機のさらに後方に配置され、防御機が視認できる表面積が最小になります。攻撃機の前方しか見えないため、回避行動が複雑になります。[ 30 ] [ 33 ]
ラグ追跡は、接近速度を停止または逆転させ、アスペクト角を小さくするために使用され、攻撃側が前方分離(ノーズ/テール分離、またはノーズ・トゥ・テールとも呼ばれる)を維持または増加させることを可能にします。防御側の旋回半径の外側を追尾することで、攻撃側はエネルギーを維持または増加させながら、防御側にエネルギーを消耗する速度で旋回を強いることができます。[ 30 ]
「ホットサイド」ラグは、航空機間の前方分離が大きく、防御戦闘機の上面が見える場合に発生します。これにより、攻撃機は防御機の後方視界に入り、一般的な防御策は旋回をタイトにすることです。「コールドサイド」ラグは、機首から尾部までの分離が小さく、防御戦闘機の腹部が見える場合に発生します。これにより、攻撃機は防御機の死角に入り、一般的な防御策は旋回を反転することです。防御機の機動性が著しく高く、横方向の分離がちょうど良い場合を除き、ラグ追撃は長く維持できず、適切な射撃ソリューションが現れるまでAOTが低下します。[ 34 ]
機動は厳密に垂直または水平な平面で行われることはまれです。ほとんどの旋回には、ある程度の「ピッチ」または「スライス」が含まれます。斜めの平面での旋回中、機首が水平線より上を向いているときにピッチ旋回が発生し、高度が上昇します。機首が水平線より下を向いているときにスライス旋回が発生し、高度が低下します。その目的は、敵が航空機を追跡しにくくするだけでなく、エネルギーを維持しながら速度を増減させることにもあります。[ 35 ]
機動機動は、戦闘機を新しい飛行面に転換させることで、この効果を高めます。ピッチやスライスを大きくすると、速度がすぐに変化し、元の飛行面に戻ることで、その変化をすぐに元に戻すことができます。機動機動は、旋回半径を小さくするだけでなく、戦闘機が進行方向に対してより長い経路を飛行するようにします。ハイヨーヨーのような機動は、接近を遅らせて戦闘機をラグ追撃に持ち込むために使用され、ローヨーヨーは接近を加速させて戦闘機をリード追撃に持ち込むために使用されます。[ 36 ]
機体外機動中、攻撃機の機首はもはや防御機を向いていません。代わりに、機体の揚力ベクトル(機体の中心から垂直に伸び、翼に垂直な仮想線)が防御機の前方、真上、または後方のいずれかに揃うまで機体をロールします。このとき、適切な追跡曲線を設定するために、旋回率ではなくロール率を使用します。機体の速度ベクトル(移動方向の仮想線)は、揚力ベクトルの方向に引っ張られます。[ 37 ]
AOTを減少させるために用いられる有効な機動の一つに、様々なバレルロール(ディスプレイスメントロールと呼ばれる)があり、これによって航空機を予測された飛行経路から新しい飛行経路へと横方向に移動させることができる。ロールレートを制御することで、パイロットは移動の度合いを制御できる。[ 38 ]機動性の高い敵機を追う攻撃機は、ラグパース(防御機の旋回半径外)に陥り、射撃ソリューションを達成できなくなることがある。旋回をずらすことで、2機の航空機の飛行経路は最終的に交差する。その後、攻撃機の機首が一時的に防御機を向き、その後防御機の前方を向くまでAOTは減少する。[ 39 ]旋回半径の縮小が必要であり、かつ旋回率の低下が許容される場合は、ディスプレイスメントロールは有効な戦術である。[ 38 ]
空中戦闘機動において、BFM(基本戦闘機動)が有利な結果に転換する必要のある基本的な状況は、中立、攻撃、防御の3つである。ほとんどの相対機動は、これら3つのカテゴリーのいずれかに分類できる。
中立的な状況は、一般的に両方の敵が同時に互いを発見したときに発生します。パイロットも敵も奇襲の利点を持っていません。どちらも、敵が同様の脅威を示す前に、前方射撃兵器(ミサイル/機関砲)を使用するのに十分な射程で機首を敵に向ける能力を持っていません。それぞれが、敵を防御に追い込みながら攻撃的な状況に移行することに集中しています。[ 40 ]
攻撃的な位置は、一般的にパイロットが最初に敵機を視認したときに発生します。奇襲の利点により、パイロットは敵機を攻撃するのに有利な位置に機動することができ、敵機が攻撃を回避するのをより困難にします。[ 40 ]一般的な戦術には、高度を上げて戦闘機を太陽と敵機の間に直接配置しようとすることが含まれます。これにより、パイロットは優位な位置を確保でき、主に撃墜のために優位性を維持することに集中できます。攻撃的な位置は、一般的に敵機の上または後ろに回り込む能力として定義されます。パイロットはエネルギーの優位性を生み出すことができ、敵機に急降下して弾丸をばらまきながら、速度を利用して安全な高度まで上昇することができます。攻撃者はまた、敵機の武器を避けながら攻撃を仕掛けることができるという方向に関する優位性も持っています。[ 41 ]
防御的な位置は通常、パイロットが攻撃機を発見するのが遅れたときに発生します。通常、パイロットは相手の下または前に位置し、弱い位置にあり、主に相手に射撃をさせないことと中立的な位置に移行することに関心があります。二次的な目標は、逃走するか、優位な位置を獲得することです。攻撃機がエネルギー的に不利な場合、防御側は速度を利用して離脱する可能性が高いですが、攻撃機がはるかに速く移動している場合は、防御側は通常、危険なオーバーシュートを誘発するために機動します。危険なオーバーシュートは、攻撃機が防御側の前に飛び出し、両者の役割が逆転したときに発生します。[ 40 ]
攻撃者が防御者の背後に回り込んだら、殺害を実行するために解決しなければならない問題が3つあります。攻撃者は防御者と同じ幾何学的平面に入り、射程圏内に入り、標的を先読みできなければなりません。防御者は通常、攻撃者の解決策を妨害するために積極的に方向転換します。[ 24 ]
航空機は、中心点の周りの円周に沿って円運動で旋回します。円周はしばしば「バブル」と呼ばれ、中心点はしばしば「ポスト」と呼ばれます。航空機にかかるGフォース負荷が変化すると、バブルのサイズと旋回半径が変化し、戦闘機に対するポストの位置が変わります。最大負荷で旋回している航空機はそれ以上小さく旋回できないため、そのような戦闘機とそのポストの間にある航空機は、一時的に攻撃から安全です。攻撃する戦闘機は通常、この領域に位置を取ろうとします。[ 42 ]
防御側のバブル内に入ると、攻撃側は先行追跡を行い、幸運な「スナップショット」ヒットの機会を得る可能性があります。攻撃側がオーバーシュートが発生する前に防御側の飛行経路に機動できれば、攻撃側は接近速度を停止または逆転させることができます。最も望ましい位置は、防御側の飛行経路に沿って、相手の後方1旋回半径に等しい距離を保つことです。この位置から攻撃側は安全に戦闘の主導権を維持でき、これを「コントロールポイント」と呼びます。コントロールポイントは、「コントロールゾーン」と呼ばれる仮想の円錐形の領域の中心に位置し、このゾーン内では、攻撃側は防御側の対抗策に反応するのに十分な時間と射程距離を確保できます。[ 43 ]
空中戦において、「オーバーシュート」とは、攻撃機が敵機の飛行経路を横切ったり、防御機を追い越して、最終的に敵機の正面に立つ状況を指す。
防御機を追い越すことは「翼線オーバーシュート」と呼ばれます。「3-9ラインオーバーシュート」または「危険なオーバーシュート」とも呼ばれ、これは攻撃機が速すぎる速度で接近し、誤って防御機の翼線(機体の中心を3時と9時の位置で通る仮想線)を横切る場合に発生します。翼線オーバーシュートは通常「前方飛行」と呼ばれ、「役割逆転」を引き起こし、攻撃機が防御機の兵器の射程圏内に入り、攻撃機が突然防御機になります。[ 44 ]
攻撃機が防御機の飛行経路を横切る場合、その状況は「飛行経路オーバーシュート」と呼ばれます。これは、攻撃機が接近を制御できず、防御機の飛行経路を後方から横切る場合に発生します。必ずしも危険ではありませんが、飛行経路オーバーシュートによって攻撃機が防御機の前方に飛び出してしまう可能性があります。しかし、多くの場合、攻撃機の防御機に対する角度的優位性が大幅に低下します。飛行経路オーバーシュートは、「制御ゾーンオーバーシュート」と「接近オーバーシュート」の2つのカテゴリに分類されます。[ 44 ]
「コントロールゾーンオーバーシュート」とは、攻撃機がコントロールゾーンの前縁の後ろから防御機の飛行経路を横切ることを指します。コントロールゾーンオーバーシュート後、防御機は獲得した角度上の優位性を維持するために同じ方向に旋回し続け、攻撃機が正確な照準を合わせられないように試みます。[ 44 ]
「接近オーバーシュート」とは、攻撃機が制御ゾーンの手前で防御機の飛行経路をオーバーシュートした際に発生する現象です。これにより、防御機は旋回を反転させ、場合によっては翼線オーバーシュートを引き起こす機会を得て、攻撃機の背後に回り込み、役割を逆転させることができます。[ 44 ] [ 45 ]

航空機は互いに向かって旋回することも、離れるように旋回することもできます。相手が相手に対してどのように旋回するかによって、戦闘の流れが決まります。2機の戦闘機が正面から遭遇した場合、通常は「マージ」と呼ばれる非常に接近した中立的なパスを行います。パスの後、両方の戦闘機は交戦するために旋回する可能性があります。2機の戦闘機が同じ方向に旋回する場合(つまり、両方とも北に旋回する場合)、同じ旋回円に沿って互いに向かって飛行します。このタイプの交戦は「1サークルフロー」として知られています。航空機が反対方向に旋回する場合(たとえば、一方が北に旋回し、もう一方が南に旋回する場合)、互いに離れ、別々の旋回円で飛行して交戦します。これは「2サークルフロー」と呼ばれます。[ 46 ]
角度的な優位性が得られない限り、1周旋回では再び合流することになる。1周旋回では、旋回半径が小さい戦闘機が有利になる。パイロットは、旋回半径を最小限に抑えるために、推力を上げながら機首を上げて機体を水平線から外すことが多い。2機の戦闘機が円のどの位置で出会うかは実際には重要ではないため、1周旋回では旋回速度はほとんど重要ではない。そのため、これはしばしば半径戦闘と呼ばれる。ディスプレイスメントロールなどの水平線外機動は、旋回半径を小さくするための有効な選択肢である。[ 46 ]
2周旋回飛行では、別の合流地点も発生します。2周旋回飛行では、旋回半径はあまり重要ではありません。重要なのは、どちらの戦闘機が先に合流地点に戻れるかです。2周旋回飛行は旋回率の勝負であり、通常、旋回速度における旋回率が高い機体が角度的な優位性を得ます。パイロットは旋回率を最大化するために、しばしば旋回を細かく切り込みます。
3つ目の選択肢は垂直流と呼ばれ、片方または両方の戦闘機が垂直面に向かって旋回します。両方の戦闘機が上昇または下降する場合、戦闘は1周流になります。片方の戦闘機が上昇または下降し、もう片方が水平方向に旋回する場合、それは実際には1周流の修正版です。ただし、片方の戦闘機が上昇し、もう片方が下降する場合、それは2周流になります。[ 47 ]
どちらのタイプのフローでも、敵を角度的に不利な状況に置くために、できるだけ接近して合流することが望ましい。サークルフローは中立合流を用いて説明されることが多いが、この概念は2機の航空機が互いに、そして水平線に対して機動するあらゆる場面に適用される。例えば、「フラットシザーズ」は1サークルフローの例であり、「ローリングシザーズ」は2サークルフローの例である。[ 48 ] [ 49 ]
戦闘展開は、交戦前に用いられる最も基本的な機動である。攻撃機2機は、水平方向に1マイル、垂直方向に1500フィートほど離れて飛行することが多い。高度の低い戦闘機が防御機となり、僚機は上空で「待機」位置を取る。防御機は、僚機が攻撃しやすい位置に敵機をおびき寄せようとする。[ 50 ]
1機または2機の攻撃機に遭遇した2機の戦闘機は、しばしば防御的分割機動を使用する。この機動は、両方の防御機が反対方向に旋回することで、攻撃機に1機だけを追跡させるように仕向けるものである。これにより、もう1機の防御機は旋回して攻撃機の背後に回り込むことができる。[ 20 ]
サンドイッチ機動は、通常約 1 マイルの横方向の間隔を保って 2 機の防御機が横一列に並んで飛行することから始まります。攻撃機が一方の航空機の尾部に機動すると、防御機は僚機から離れるように急旋回します。同時に、僚機は防御機と同じ方向に旋回します。両方の戦闘機が 90 度旋回すると、互いに一列に並び、攻撃機を真ん中で「挟み込む」ことになります。攻撃機は防御機を追うことに気を取られているため、これにより僚機は攻撃機の尾部に機動して容易に射撃することができます。[ 20 ]
後方から接近してくる攻撃機を発見すると、防御機は通常、方向転換する。この機動は、攻撃機の飛行経路を横切るように急旋回することで、AOT(尾翼からの角度)を大きくする。防御機は、攻撃機の銃に晒されるのはほんの一瞬(スナップショット)だけである。この機動が効果的なのは、速度の遅い防御機は旋回半径が小さく角速度が大きいため、高速で横切る目標(目標への方位が急速に変化する目標)は射撃が非常に困難だからである。また、この機動は攻撃機にオーバーシュートを強要するのにも役立つ。これは、旋回が攻撃機の飛行経路から外れた方向に行われた場合には当てはまらない可能性がある。[ 20 ]

ブレイクに対する対抗策としてよく用いられるのが、バレルロール攻撃と呼ばれる変位ロールである。バレルロールとは、ロールとループを同時に行うことで、直線飛行経路の周りを螺旋状に回転する。バレルロール攻撃では、ロールよりもはるかにタイトなループを用い、ロールの3/4だけを行いながら完全なループを完了する。その結果、ロールとは反対方向に、3次元すべてを用いて仮想的に90度回転する。防御側のブレイクからロールして離れる際、攻撃側は機首を防御側の進行方向に向けてロールを完了する。[ 20 ]
攻撃側が高度で優位に立っている場合、高高度からの機銃掃射は通常賢明な戦術である。「スウープ」、「ブーム・アンド・ズーム」、「ヒット・アンド・スプリット」など、さまざまな名称で呼ばれるこの戦術は、低空飛行する敵機の後方四分の一に向かって急降下するものである。高速で一度の通過で機関砲を発射し、余剰の運動エネルギーを利用してズーム上昇で安全な高度まで戻り、位置エネルギーを回復して戦闘から離脱する。これにより、攻撃側は再び攻撃を仕掛け、再び急降下することができる。奇襲はこの種の攻撃において重要な要素となることが多く、攻撃側はしばしば太陽や雲の中に身を隠し、好機が訪れるまで敵機を追跡する。高高度からの機銃掃射は、ドッグファイトの旋回戦を避けるのが最善である、より機動性の高い敵機に対して非常に効果的な戦術である。[ 51 ]

インメルマン旋回は、180度方向転換しながら対気速度を高度と交換する機動です。機体はループの前半を行い、完全に反転すると、直立姿勢に戻ります。インメルマン旋回は、反対方向に低高度で低速で移動する敵機に対して、高高度からの機銃掃射を行うための優れた攻撃機動です。しかし、インメルマン旋回は防御機動としては不向きで、防御側を低速の標的にしてしまいます。[ 52 ]

インメルマン旋回とは反対に、スプリットS旋回があります。この機動は、機体を反転させて操縦桿を引き、機体を半回転させて180度方向転換させることから成ります。スプリットS旋回は、旋回で運動エネルギーを、急降下で位置エネルギーを消費するため、戦闘で有効な選択肢となることは稀です。最もよく使われるのは、反対方向に高速で移動する低空飛行の敵機に対して、高高度から機銃掃射を行うための準備としてです。また、スプリットS旋回は離脱戦術として使われることもあります。[ 52 ]

ピッチバック(シャンデルとも呼ばれる)は、垂直以外の平面で実行されるインメルマン旋回である。基本的にはピッチターンであり、戦闘機はハーフループとロールを行う前に一定のバンク角をとる。インメルマン旋回とは異なり、ピッチバックは運動エネルギーの消費が少なく、敵が追跡しにくい。[ 52 ]
ウィングオーバーは、非常に小さな旋回半径で高速な180度旋回を行うために使用される操縦です。これは、高度が上がるにつれて速度を落としながら垂直上昇に進入するクォーターループから始まり、その後、頂上を越えて水平旋回を行い、元の高度で逆方向にクォーターループを完了するために急降下します。ウィングオーバーは失速旋回に似ていますが、戦闘機は実際に失速しないため、敵が追跡するのがより困難です。インメルマンやスプリットSとは異なり、ウィングオーバーは速度と高度の両方を保存することでエネルギーを管理します。[ 53 ] [ 54 ]
ローヨーヨーは、高度を犠牲にして瞬時に速度を上げる最も有用な操縦の1つです。この操縦は、機首を下げて旋回に入り、より急なスライス旋回に入ることで行われます。垂直面に蓄えられたエネルギーを利用することで、攻撃側は射程を素早く縮め、攻撃角度を改善し、文字通り相手の旋回をショートカットすることができます。パイロットは操縦桿を引き戻し、防御側と同じ高度まで上昇します。これにより、機体の速度が落ち、オーバーシュートを防ぎながら、エネルギーを高度に戻すことができます。この操縦を発見した防御側は、オーバーシュートを強要するために旋回をタイトにすることで、攻撃角度の増加を利用しようとするかもしれません。[ 49 ] [ 52 ]ローヨーヨーの後には、オーバーシュートを防ぐためにハイヨーヨーが続くことが多く、また、1つの大きな操縦の代わりに、いくつかの小さなローヨーヨーを使用することもできます。[ 55 ]
ハイヨーヨーは非常に効果的な機動であり、対抗するのが非常に難しい。この機動は、高速で移動する攻撃機の接近を減速させつつ、対気速度エネルギーを節約するために使用される。この機動は、旋回中に機体のバンク角を小さくし、操縦桿を引いて戦闘機を新しい飛行面へ引き上げることで実行される。その後、攻撃機はより急なピッチターンに入り、防御機の上空へ上昇する。対気速度と高度のトレードオフにより、戦闘機は機動性が向上する。これにより、攻撃機はより小さな旋回を行い、オーバーシュートを修正し、防御機の背後に回り込むことができる。その後、防御機の機体に戻ることで、攻撃機はエネルギーを維持しながら失われた速度を取り戻す。[ 36 ] [ 52 ] [ 56 ]

ラグディスプレイスメントロール(「ラグロール」とも呼ばれる)は、攻撃機をリード追尾から純粋な追尾、あるいはラグ追尾に移行させることで、尾部からの角度を減らすために使用される操縦である。この操縦は、旋回から離れて上方にロールし、機体の揚力ベクトルが防御機と一致したときに、操縦桿を引いて戦闘機を旋回に戻すことによって行われる。この操縦は、リード追尾の高いAOTによって引き起こされるオーバーシュートを防ぐのに役立ち、また、航空機間の距離を広げるためにも使用できる。[ 38 ] [ 52 ]
オーバーシュートを防ぐため、先行追撃中の攻撃機は、機体平面外の機動で修正する必要があるかもしれません。横方向の分離が大きすぎる場合は、攻撃機はおそらくディスプレイスメントロールを使用します。しかし、横方向の分離が十分に小さい場合は、攻撃機はハイヨーヨーを使用する可能性が高いです。ハイヨーヨー防御は、このような状況で有効な戦術となり得ます。この機動は、攻撃機が修正を開始するために旋回からロールアウトするときに実行されます。防御機は、スティックから手を離すことで旋回を緩め始めます。これは「アンローディング」と呼ばれ、旋回半径と速度の両方が増加し、戦闘機の失われたエネルギーが回復します。防御機が同じバンク角を維持すれば、この微妙な機動は攻撃機にとって非常に見つけにくくなります。攻撃機が機体平面外の機動を完了すると、防御機はいくらかのエネルギーを取り戻します。これにより、防御機は再び攻撃に向かってより強く旋回することができ、エネルギーの高い攻撃機に対して角度的な優位性を回復できます。攻撃側がこの動きに不意を突かれた場合、高いヨーヨー防御はオーバーシュートを引き起こす可能性さえある。[ 57 ] [ 58 ]
アンロード・エクステンションは、パイロットが十分なエネルギーと分離距離がある場合によく使用する離脱(脱出)マニューバです。このマニューバは、急な直線降下に入り、最大推力をかけることで行われます。機体にかかるGフォース負荷をすべて取り除くことで、機体は非常に高い速度で加速し、パイロットは航続距離を大幅に伸ばす、つまり「エクステンション」することができ、場合によっては脱出に成功します。
ディフェンダーが突然ブレイクしてアタッカーがオーバーシュートした場合、ディフェンダーはターンを反転してアタッカーの背後に回り込むことができる。通常、攻撃者にとって最良の選択肢は、エネルギーの優位性を利用して動きの遅いディフェンダーから逃れる、無負荷エクステンションである。無負荷エクステンションは、通常、エネルギーの高い相手に対しては推奨されない。しかし、攻撃者が急角度でハイヨーヨーを行う場合など、多くの状況では、無負荷エクステンションはディフェンダーにとって有効な選択肢となる。[ 36 ] [ 59 ]
シザーズとは、機体の相対的な前進運動(ダウンレンジ移動)を減速させることを目的とした一連の旋回反転と飛行経路のオーバーシュートであり、防御側が危険なオーバーシュートを強いられるか、攻撃側が危険なオーバーシュートを起こさないようにすることを目的としています。防御側の目標は、攻撃側と位相をずらして、銃撃戦を回避しようとすることであり、一方、攻撃側は防御側と位相を合わせようとします。通常、より機動性の高い機体が有利になります。シザーズ機動には、フラットシザーズとローリングシザーズの2種類があります。[ 60 ]
水平方向の低速オーバーシュートの後によく発生するフラットシザーズ(水平シザーズとも呼ばれる)は、防御側が旋回を反転させ、攻撃側を前方に押し出して照準を狂わせようとする。その後、攻撃側は反転して防御側の後ろに留まろうとし、2機の航空機は蛇行飛行パターンを開始する。[ 61 ]

ローリングシザーズ(垂直シザーズとも呼ばれる)は、上空からの高速オーバーシュートの後によく発生する。防御側は垂直上昇に反転し、上空でバレルロールを行うため、攻撃側は追従せざるを得ない。有利なのは、旋回の上部または下部をより速く機首を通過できる航空機である。推力重量比が1未満の航空機との戦闘では、航空機は急速に高度を失い、地面に墜落する可能性が出てくる。[ 62 ]著者のマイク・スピックによれば、「垂直ローリングシザーズからの離脱は、スプリットSと多くの希望をもって行うのが最善である」。[ 63 ]
銃撃防御機動、または「銃撃防御」は、攻撃機を出し抜くことができなかった防御機にとって最後の手段です。銃撃防御は、防御機の飛行経路をランダムに変化させることで、常に変化する標的を提示し、攻撃機の照準を狂わせ、できれば銃弾の集中砲火から逃れることを目的としています。銃撃防御は、速度の恣意的な変化、ヨーイング、スキッド、スリップ、ピッチアップ、ロールなどから構成され、「ジンキング」と呼ばれることもあります。攻撃機は相手の前方を狙わなければならないため、銃撃防御の主な目的は、機首を速度ベクトル(進行方向)とは異なる方向に向け続けることで攻撃機の照準を狂わせることであり、攻撃機が適切な銃撃解決策を達成するのを阻止するのに非常に効果的です。しかし、銃撃防御機動を行っても、防御機は流れ弾や「ラッキーショット」の被弾に弱く、相対的な位置関係を改善する効果はほとんどありません。したがって、他の手段が全く効かない場合の最後の防衛手段としてのみ用いられる。[ 64 ]

高Gバレルロールは、ループとスナップロールの組み合わせです。高Gバレルロールは、攻撃側が適切なガンソリューションを達成したときにオーバーシュートを引き起こすために実行される最後の防御機動です。高Gバレルロールは、通常のバレルロールよりもはるかに攻撃的に実行される激しい機動です。距離はロールの成功に不可欠であり、防御側は通常、ロールを実行する前に非常に急旋回するか、他の手段を使用して相手を非常に接近させます。ロールは、バックスティックを強く押して高Gフォースを発生させ、ラダーを強く入力してエルロンを補助して戦闘機をロールさせることによって実行されます。高Gバレルロールは「オーバーザトップ」で実行することも、「アンダーニース」で実行することもできます。これは、逆さまにロールして逆さまの位置から機動を開始することによって達成されます。高Gバレルロールはエネルギーを消耗する操縦であり、攻撃機が前方に飛び出すことはめったにないが、通常は飛行経路のオーバーシュート、フラットシザーズ、または少なくとも攻撃機の照準を一時的に乱すことになる。[ 65 ]

攻撃機を機動で出し抜けない防御機は、すぐに「速度とアイデアが尽きる」状態になる。防御スパイラルは、運動エネルギーが枯渇し、他の最後の手段がうまく実行できない場合に防御機が使用する機動である。この機動は、旋回中に機首を下げてスパイラルダイブに入り、重力を利用して回避行動を継続するために必要なエネルギーを供給する。防御スパイラルは、真下にローリングシザーズを実行するようなものである。防御機の目標は、地面が危険なほど近づくまで攻撃機と位相をずらしておくことである。通常、より速く減速できる航空機が有利であり、防御機はオーバーシュートを強要するために、しばしば出力を下げてスピードブレーキを展開する。この試みが失敗した場合、防御機は通常、攻撃機を地面に墜落させることを期待して、可能な限り最後の瞬間にダイブから引き戻す。[ 66 ]