三菱FX

FX
FX戦闘機のコンセプトデザイン
役割	ステルス制 空戦闘機 航空機の種類
国籍	日本
メーカー	三菱重工業
初飛行	2028年（予定）[1]
導入	2035年（予定）[1]
状態	グローバル戦闘航空計画に統合[2]
プライマリユーザー	航空自衛隊（予定）
生産	2024年（最初の試作機生産予定）[1] 2031年（本格生産開始予定）[1]
開発元	i3戦闘機 三菱 X-2 心神

三菱FX（非公式にはF-3と呼ばれる）は、航空自衛隊（JASDF）向けに開発中の第6世代 ステルス戦闘機である。日本初の国産ステルス戦闘機であり、 2030年代半ばまでに三菱F-2に取って代わる予定である。 ^[1]その開発は、日本の防衛態勢の変化の中で、国の防衛産業を強化し、国際兵器市場に参入する可能性があることも目的としている。^[3] 2020年10月、三菱重工業が主たる開発者に選ばれた。^[4]

2022年12月9日、日本、イギリス、イタリアの3政府は共同で、グローバル戦闘航空計画（GCAP）と呼ばれるプロジェクトの下で、後者2か国のBAEシステムズテンペストの開発をFXと統合し、共通の戦闘機を開発・配備すると発表した。^[5]日本では、三菱重工業が元請けとなり、IHIがエンジン、三菱電機が電子機器を担当する。イギリスでは、BAEシステムズが機体、ロールスロイスがエンジン、レオナルドUKが電子機器を担当する。イタリアからはレオナルド、エルト・エレットロニカ・グループ、アビオ・エアロが開発に参加し、MBDAもミサイル開発に参加している。

2024年頃までに各社の開発内容や費用分担の詳細が明らかになり、2030年頃に生産が開始され、2035年に初号機が配備される予定。また、F-3に付随する無人機についても2023年度から米国との共同開発が開始される予定。^[6]

FXプログラムは、米国が1997年のオベイ修正条項の一環としてロッキード・マーティンF-22ラプターの輸出を禁止し、その技術を保護したことから始まった。 ^[7]日本はもはやF-22を購入できず、代わりに国産の戦闘機が日本の老朽化した戦闘機群の代わりとして選ばれた。2009年12月から2010年8月にかけて、防衛省はF-2に代わる将来の戦闘機の開発調査を実施した。^{[8]実施された研究では、}現代の第5世代戦闘機よりも1世代進んだ新しい戦闘機が求められた。^{[9]このコンセプト戦闘機は}i3戦闘機（情報に基づいた、知的な、瞬時の）と名付けられた。コンセプト戦闘機が持つ技術と能力には、他の戦闘機のステルス技術に対抗するための高度なレーダーシステム、他のプラットフォーム（ドローン、戦闘機、空中早期警戒管制機など）からの標的情報の受信、情報をより速く処理するためのフライバイオプティクスの使用（川崎重工P-1によく似ている）、ステルス技術、レーダー性能を向上させる窒化ガリウム半導体、新しいより強力なエンジンなどがある。^[9]

FXプログラムの開発の多くは、三菱X-2心神の開発と相関している。X-2実証機の開発により、日本は次世代戦闘機に関する新たな情報を入手し、新技術を開発することができる。X-2は2016年4月22日に初飛行を行った。X-2の試験は2018年3月に終了した。^[10]

X-2の開発と試験と並行して、FXに関連するさまざまな研究の評価が行われました。日本はFXに関する国際協力を求めており、これらの研究と試験は継続されています。

• 
  三菱 X-2 心神
• 
  IHI株式会社 XF9

2019年9月中旬、FXに搭載される統合センサーの飛行試験が行われた。センサーはF-2戦闘機に搭載されてテストされ、結果は良好だったと言われている。^[28]

2017年3月、日本と英国は、将来戦闘機の共同開発の可能性を探る協定に署名した。^{[29] [30]} 2018年3月までに、防衛省の代表者は、日本政府はFXを共同開発を通じて国内で開発するか、既存の戦闘機の設計に基づいて開発するかを検討していると述べた。当時、日本政府は米国と英国に提案書を送り、プロジェクトへの参加を求めた。^[31] ボーイング、ロッキード・マーティン、BAEシステムズ、ノースロップ・グラマンが提案に応じた。報道によると、ボーイングはF-15をベースにした改良型戦闘機を提案し、同様にBAEシステムズはユーロファイター・タイフーンを提案した。^{[32]ロッキード・マーティンは}F-22 / 35ハイブリッド戦闘機を提案し、戦闘機の開発と製造の作業の大部分を日本に提供した。^{[33] [34]}ノースロップ・グラマンはプロジェクトへの参加に関心を示している。^{[35]近代化された}YF-23が日本に提供される可能性があるとの憶測もある。 ^[36]日本と英国はまた、FXプロジェクトとテンペストプロジェクトをある程度協力させる可能性をさらに探っている。^[37]

2018年10月までに、国防省は既存の設計に基づいた戦闘機の開発の可能性を排除し始めた。ボーイングのF-15とBAEシステムズのユーロファイタータイフーンは、国防省の要件を満たさなかったと報じられている。^[32]ロッキードマーティンのハイブリッドステルス戦闘機も、その高額な価格と、F-22の輸出禁止を考えると米国が販売を許可するかどうかの不確実性のために疑問視されていた。^[32]ある報告によると、ハイブリッド戦闘機の価格は1機あたり1億7,700万ドルにもなる可能性があるという。^[38]

2019年2月初旬、防衛省は「日本主導」の将来戦闘機プログラムを開始すると発表したが、外国の防衛請負業者との協力も選択肢として残されている。この発表は、既存の外国製戦闘機を開発または現地生産する計画が排除されたことをさらに強調している。さらに、このプログラムではステルス戦闘機の開発と生産を国内産業に優先させる。このプログラムは、防衛省の中期防衛力整備計画に沿って2019年から2023年の間に実施され、完了までに15年かかる予定で、F-2が退役し始める頃である。^{[39] [40]}防衛省は、プログラムの開発において5つの主要な側面を優先した。^[41]

• 将来の航空優勢のための能力
• 次世代技術を取り入れることで能力を拡大する可能性
• 新しいプラットフォームを変更およびアップグレードする機能
• 日本企業の参加
• 手頃な価格

2019年8月21日、防衛省は2020年度防衛予算に基づき、2020年4月から12月の間にステルス戦闘機の開発を開始すると発表した。防衛省が獲得する資金は、戦闘機プログラムの開始に充てられる。^[42]防衛省は2019年12月までに、2020年度防衛予算でプログラム開始のために111億円を確保した。^[43] 2020年度のFX開発には総額280億円が充てられる。予算総額のうち、169億円（60％）は研究プロジェクトに充てられ、残りの111億円（40％）はプログラムの開始と概念設計の開始に充てられる。2020年度防衛予算の中で、ステルス戦闘機の新たな概念図が明らかになり、プログラム名が「将来戦闘機」から「FX」に正式に変更された。^{[44] [45]}

2020年3月27日、日本はロッキード・マーティン、ボーイング、BAEシステムズが提案した設計を拒否した。3社の防衛関連企業から提出された設計には、それぞれハイブリッド型F-22/35戦闘機、ボーイングF/A-18E/Fスーパーホーネットをベースにした設計、ユーロファイタータイフーンをベースにした設計が含まれている。防衛装備庁（ATLA）の職員によると、設計は要件を満たしておらず、機体設計については決定に至っていないとのこと。この決定により、三菱重工業はステルス戦闘機開発の最前線に立つことになる。しかし、この決定は国際協力の可能性を排除したものではなく、ロッキード・マーティン、ボーイング、ノースロップ・グラマン、BAEシステムズが依然として潜在的なパートナーとして挙げられている。^[46]この決定はジェーンズによってさらに確認された。 ATLAの広報担当者は、「日本主導の開発の観点から、『既存戦闘機の派生型を開発する』という選択肢は候補にはならず、防衛省としては新型機を開発するという結論に達した」と述べている。広報担当者はさらに、防衛省はFXを国内で開発できるだけの技術を開発しているが、国際協力の選択肢はまだ残っていると詳しく説明した。^{[47] 2020年4月1日、ATLAはFX開発の専門チームを設立した。このチームは}航空自衛隊（JASDF）の少将が率いており、30人の航空自衛隊将校、技術官などから構成されている。^[48] スバル株式会社も、FXの開発を支援する技術開発センターを設立すると発表した。^[49]

2020年7月現在^{[アップデート]}、国防省は最初の戦闘機の試作機の生産が2024年に始まり、飛行試験が2028年に開始されると予想している。本格的な生産は2031年までに開始される予定である。^[1]

2021年6月、日本はロールス・ロイス社とのエンジン開発協力について英国当局と協議中であると発表した。^[50]

2022年12月9日、日本、英国、イタリアの3政府は共同で、これまで別々だった第6世代プロジェクトを「グローバル・コンバット・エア・プログラム」に統合し、共通の戦闘機を開発・配備すると発表しました。この多国籍の取り組みへの日本の統合により、日本の個別のFX戦闘機プログラムは事実上終了します。

FXは制空権獲得を目的に設計された双発ステルス戦闘機である。防衛省独自の用語によれば、FXが持つ技術と能力は第6世代戦闘機に分類される。^[8]

FXはF-22よりも大きいと言われており、アビエーションウィーク誌のブラッドリー・ペレット氏から「ゴジラ」というあだ名が付けられた。この大きなサイズは、防衛省がこの航空機に非常に長い航続距離と大きな積載能力を持たせたいと考えていることを示している。X-2技術実証機でテストされた技術は、FX戦闘機に取り入れられる可能性が高い。^[51]河野太郎防衛大臣は、FXは強力なネットワーク機能を備え、F-35よりも多くのミサイルを搭載できると述べた。^[52]

設計プロセスでは、FXの概念設計が行われ、3Dデジタルモックアップシステムに渡される。設計はFXの想定される機能と性能に基づいて行われ、技術研究部が開発した研究飛行/戦闘シミュレーターにインストールされる。アビオニクス、ステルス、エンジン特性に関するデータがシミュレーターに入力され、航空自衛隊のパイロットによってテストされる。空対空戦闘シミュレーションを通じて、モックアップ設計の有効性と改善が測定される。^[53]

FXは、前身機と比較して、従来の油圧システムの使用を電動アクチュエータに置き換えています。国防省の評価によると、油圧システムではなく電動アクチュエータを選択した理由は、ステルス戦闘機の内部設計の複雑さによるものです。機体のステルス形状を設計する際には、内部の兵器ベイと吸気ダクトを考慮する必要があります。しかし、剛性や長さなどの設計上の考慮事項により、油圧システムの配管を設置する際に問題が発生します。電動アクチュエータの採用により、電気配線のみで接続されるため、これらの制約がなくなります。これにより、設置が簡素化され、制約が減り、機体設計の柔軟性が向上します。^[23]その他の利点としては、重量の軽減と機体の機動性の向上が挙げられます。^[54]電動アクチュエータは、戦闘機の飛行制御システムとアンダーキャリッジ/ホイールブレーキシステムに使用されます。^[55]

FXは軽量な機体構造を実現するために、いくつかの技術や製造・設計手法を採用している。そのひとつは、複合材同士を接着成形で接合することで締結具の使用を減らす、あるいはなくすという手法で、この手法は「一体型・締結具レス構造」と呼ばれている。エンジン周囲に遮熱板を配置することで、アルミ合金や炭素繊維強化ポリマー（CFRP）を適用して軽量化を図っている。FXで採用されている高効率・高精度の構造解析手法は、コンピュータ支援設計（CAD）を使用して有限要素法（FEM）モデルを作成し、FXの応力解析基準を検討・作成するものである。FXの前身であるF-2では、一体型成形とCFRP素材を導入して軽量化を図ったが、その成形手法は主翼下面板のみに適用され、主翼上面板に締結具を貫通させ、その他の部位は両面板締結具で対応していた。これに対し、FXではCFRPと接着成形の適用範囲を機体全体に広げている。国防省の調査によると、新しい設計方法を採用することで、FXの機体構造質量を11.6％削減でき、中央胴体の一部では従来の方法に比べて作業工数を66％削減できることが示された。^{[56] [57]}

航空電子機器システムから発生する熱に対処するため、FXには空気循環と液体冷却システムを補助する小型の専用熱伝達システムが搭載されている。この熱伝達システムは蒸気圧縮冷凍サイクルをモデルにしている。^[58]

ステルス機に対する探知性能を向上させるため、FXは統合センサーを採用している。センサーには、アクティブ電子走査アレイ（AESA）レーダー、パッシブ無線周波数（RF）センサー、赤外線カメラなどがある。AESAレーダーとRFセンサーは両方とも、性能向上のため窒化ガリウム（GaN）を使用している。 ^{[28] AESAレーダーは、F-2戦闘機で使用されている}J/APG-2レーダーをベースとしており、 F-35で使用されているAN/APG-81レーダーに似ている。 ^[要出典]

FXは航空機、空対空ミサイル、地対空ミサイルの脅威に対抗するためのRF 「自己防衛」システムを備えている。このシステムは脅威を察知し、その電波を瞬時にかつ全体的に遮断することで、ESMとECMの両方を実行する。統合型ESMボディアンテナは、戦闘機の翼と尾翼に沿って配置されている。 ^{[17] [59] [60]}

ヘルメットに取り付けられたディスプレイは、広い視野、双眼鏡、マルチカラーディスプレイ、音声認識、3Dサウンドを備えています。^{[25] [61]}

FXの物理設計では、レーダー反射断面積を最小限に抑えるために、蛇行したエアダクトと内部兵器ベイが採用されている。^[62]エアダクトとエンジンには、レーダー反射量を減らすために電磁波吸収材が使用されている。吸収材は炭素ベースの材料でできていると言われている。実施された試験結果によると、吸収材によるRCS低減は、レーダー脅威の検出範囲を約半分に減らすのと同等の効果を持つ。^[63] メタマテリアルも電波を反射するために使用される。メタマテリアルは、金属の小片や誘電体を含むさまざまな材料で構成されている。^[64]メタマテリアルは、 FXに搭載された電波反射制御技術の一部として、パルスドップラーシステムに適用されている。^[65]

レーダー発射の検出を回避するために、FXは受動検出を最大限に活用しています。また、センサープログラムは、レーダー発射中に逆探知される可能性を減らす方法でレーダー発射を操作します。^[28]

FXはプラズマステルスアンテナ技術を使用して電波を偏向させます。このアンテナは、電気的制御によって物理的特性を変えることができるプラズマの特性を利用して一時的なプラズマを生成することで動作します。起動中は、通信の送受信も可能です。^[66]

開発初期には、FXは2基のXF9エンジンで駆動される予定だった。2018年に公式に公表された試作エンジンの推力レベルは、軍用推力で「11トン（107 kN / 24,000 lbf）以上」、アフターバーナー付きで「15トン（147 kN / 33,000 lbf）以上」であった。^[67] XF9は、要件に応じて、より高いまたはより低い推力レベルの広い範囲に適応できるように設計されている。^[68]また、将来の戦闘機エンジンプログラムは、ATLAテクノロジーシンポジウム2018で発表された20トン（196 kN / 44,000 lbf）を目標として実施されている。XF9は1800℃という高い燃焼温度を持つ。XF9の注目すべき点は、その出力に比べてスリムなサイズである。例えば、XF9のエンジン吸気口は、F-2で使用されているゼネラルエレクトリックF110よりも30％小さい。 ^[62]スリムなデザインは、航空機のステルス性を維持するために内部に武器を収容するために必要であった。XF9は180kWの大きな電力出力を持っているため、両方のエンジンから合わせて360kWを供給できただろう。戦闘機の強力な航空電子機器と機器に電力を供給するには、大きなエネルギー生成が必要である。^[69]エンジンには、航空機が高い機動性を達成し、ステルス能力を向上させるために、 3次元推力ベクトルノズルが組み込まれている。エンジンの推力ベクトルノズルは、全周方向に最大20度推力を偏向させることができる。^[70]

2021年12月、日本と英国の間で、エンジンメーカーのIHIとロールスロイスを通じて第6世代航空機エンジンの共同実証設計の製作に協力する覚書が締結され、共同実現可能性調査がしばらく行われていた。日本の防衛省は、2022年4月1日に始まった次の会計年度に取り組みを開始すると述べた。 ^[71]その後、イタリアのメーカーであるアビオエアロがエンジン開発のパートナーとして参加した。^[72]

ASM -3は、F-2が段階的に廃止されるにつれてFXで使用するために開発されました。^[73] FXは、飛来するミサイルを妨害するためのマイクロ波兵器を搭載します。^[18]マイクロ波兵器は、高効率で小型化が可能な電子管増幅器を使用して、ステルス戦闘機のAESAレーダーから起動されます。^[74]

日本は、FXと並行して運用できる無人戦闘航空機、戦闘支援無人機の導入を計画している。この無人機プログラムは、無人機が管制機の「忠実な僚機」として機能する、クラトスXQ-58ヴァルキリーやボーイング航空戦力チームシステムプロジェクトに似ている。無人機には2つのバージョンがあり、1つはセンサーを搭載し、標的を偵察するもので、もう1つは弾薬を発射し、飛来するミサイルを親機から遠ざけるものである。両方のバージョンは、互いに同じ設計を共有している。無人機は、2030年代までに完全に開発されると予想されている。^{[75] [76]}

日本国内では、X-2とFXの開発は、日本が防衛/航空宇宙産業を再活性化し、国際兵器市場に足場を築くチャンスとみなされている。^{[77] [78] [79]}第二次世界大戦後の余波で、日本の防衛および航空宇宙部門は壊滅し、国は長い再建期間に入ることを余儀なくされた。その結果、日本は産業を維持するために主に米国製の航空機をライセンス生産し、民間用、軍用を問わず、独自の国産設計の航空機を生産するのに歴史的に苦労してきた。^{[77] [78] [80]}特にF-2戦闘機は日本で広く物議を醸した。当初「純粋な」日本製戦闘機として考案されたF-2は、日本が提供できる最新の技術を取り入れ、有名な三菱A6Mゼロ戦の一種の精神的後継機となることになっていた。しかし、後に米国との共同開発が決定されたのは、米国の政治的圧力と、国内で戦闘機を生産するという重労働が重なったためである。遅延と、日本国内産業に利益と成長をもたらさなかったことと相まって、F-2は高価で物議を醸す戦闘機となっていった。^{[77] [78] [79]}そのため、FXの導入にあたり、日本の国会議員や防衛当局は、F-2の物議を醸した開発の繰り返しを断固として避けようとしている。

防衛産業団体や議員らは、一般的に国産開発を最も支持しているが、国産戦闘機の開発には高額な費用がかかると予想され、経験不足であることが、国産開発が直面する最大の課題の一つである。国際協力は、財政的負担を軽減できるという利点がある別の選択肢とみなされているが、プロジェクトのパートナーとの調整が困難になる可能性がある。さらに、日本の議員らは、利益を確保し防衛産業を保護するために、国内企業がプロジェクトを主導すべきだと強く主張している。^{[32] [81]}インド空軍訓練司令部の元司令官であるBKパンディ空軍元帥は、戦闘機に使用される技術が年々複雑化しているため、FXは技術的な課題に直面する可能性が高いと指摘した。^[80]

カーネギー国際平和財団のグレッグ・ルビンスタイン氏によると、米国と日本はステルス戦闘機の共同開発に関して異なるアプローチと優先順位を持っている。米国の防衛当局は、戦闘機取得の基礎は運用コンセプトと能力要件であるべきだと強調した。対照的に、日本の当局は技術開発と産業基盤の利益を優先してきた。さらに、F-2の苦い遺産が両国間の協議に影を落としている。^[82] F-2を考慮すると、日本は米国とのパートナーシップをコントロールできなくなるのではないかとの懸念がある。^[83]

同時に、英国と日本の軍事協力は長年にわたって拡大してきた。両国間の共同開発に関する議論は「オープンマインドで柔軟」であると評されている。^[要出典]グレッグ・ルビンスタインはまた、両国がお互いに関心を抱くようになったと指摘し、ブレグジット後の環境では英国はパートナーとしてEUの外側に目を向け、日本は国内産業で米国からの独立を望むだろうと指摘している。^[要出典]しかし、この協力の強化は米国からいくつかの反応を引き起こした。^[82] 2019年4月中旬、いくつかの報道によると、米国はFX戦闘機の共同開発と引き換えに、F-35のソフトウェアの一部を日本に開示する用意があるという。これらの報道によると、この申し出は「ライバル」である英国に勝ち、日本との取引を確保することへの対応として行われたという。^{[84] [85] [86]}フィナンシャル・タイムズによると、米国当局者の間では、日本が米国の防衛関連企業ではなくBAEシステムズを国際パートナーとして選択することを懸念していた。その結果、トランプ政権は日本に対し、FXを米国と共同開発するよう政治的圧力をかけたと報じられている。英国製戦闘機を選択すると、日本と米軍および日本国内の米国製航空機との相互運用性が困難になり、共同作戦が複雑化するとの懸念があった。また、在日米軍駐留に関する経費分担をめぐる争いがある中、英国を選択すると当時のトランプ大統領を怒らせるのではないかという懸念もあった。^[87] 日経アジアレビューは2020年に、パートナーとして英国と米国のどちらを選ぶかで、日本は依然として米国との同盟関係を重視しているものの、英国を選ぶとFX開発においてより大きな柔軟性が得られると指摘した。^[88] 2020年3月初旬、日経アジアレビューの報道によると、報道時点では日本と米国、英国の間で協議が継続中であったにもかかわらず、日本は米国を協力相手に選ぶ予定であると報じられた^{[89] 。 [90]} ATLAは米国と英国の協議はまだ継続中であると回答したが、この報道では、同盟関係により米国が日本に対して依然として強い影響力を持っていることを示唆した。^[91] 2020年8月25日、日本の防衛大臣は「現在、米国、英国と情報交換を行い、この開発プロジェクトにおける国際協力の検討を深めている」と述べた。^[92]

FXの開発により、日本はロシアと中国のステルス戦闘機に追いつき、対抗することが可能になる。^[79]東アジアにおいては、FXにより日本は中国とロシアのステルス戦闘機生産に遅れをとることがなくなる。^[80]

FXはまた、主に中国、北朝鮮、ロシアの軍事的脅威への懸念に対応するために設計された。防衛省は、中国の急速な軍備増強と東シナ海と南シナ海での紛争を、北朝鮮の核兵器計画やロシアの軍事活動の活発化と並んで、主要な安全保障上の懸念とみなしている。^[93]中国に関しては、FXは中国の高度な戦闘機である瀋陽J-11、成都J-20、瀋陽FC-31に対抗するために使用される可能性が高い。^[80]専門家は、ステルスジェット機は日本の軍事化の強化に対して中国を動揺させる可能性が高いと考えている。^{[94] [95]}

日本のFX開発は、中国、インド、韓国のステルス戦闘機プログラムとともに、世界の戦闘機産業における西側とロシアの優位性に挑戦するアジアの航空宇宙産業の傾向の高まりとして注目されている。2018年現在、世界の空軍で飛行する戦闘機の90％は、米国、ソ連/ロシア、英国、フランス、スウェーデン製である。FX（および他の戦闘機）の設計が成功すれば、戦闘機産業の焦点は北大西洋からアジア太平洋に近づく可能性がある。輸出されれば、戦闘機産業における西側の優位性に対する深刻な挑戦となる可能性がある。^{[77] [78]}

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