米国の戦場用無人航空機

ベトナム戦争で米国はUAVの空中偵察における有用性を実証した。同時に、海上および陸上での実戦でUAVを使用するための初期段階の措置が取られていたが、無人戦闘機が本格的に実用化されるのは1980年代に入ってからであった。

ノースロップ ファルコナーなどの無人航空機は、1950 年代から戦場偵察用に開発されてきたが、実戦ではほとんど使われなかった。イスラエルは1980 年代初頭、南レバノンでの作戦中に、戦場無人航空機の実戦使用の先駆者となった。彼らが使用した技術のほとんどがまったく新しいものではなかったが、イスラエルは最終的に、戦場無人航空機を使用してシリアの 地対空ミサイル基地の破壊やその他の戦闘作戦を支援することで、作戦上の成功の正しい方程式を作り上げました。

南レバノンでの成功により、戦場用無人航空機に対する国際的な関心が著しく高まりました。1980 年代には、すべての主要軍事大国と多くの小国が戦場用無人航空機の能力を獲得し、その能力を拡大し続けています。これらの戦場用無人航空機は、便宜上「戦闘監視」および「戦術偵察」無人航空機と呼べる 2 つの大まかなカテゴリに分類されます。

戦闘監視UAVの機能は、戦場の状況をリアルタイムで観察し、戦闘エリア上空を周回して地上管制局に情報を伝えることです。通常、UAV は小型のロータリー エンジンまたは 2 ストローク ピストン「チェーンソー」エンジンで駆動されます。

それらは、RCバックアップ付きの自動操縦システムによって操縦されます。自動操縦は、離陸前にプログラムされた一連のウェイポイントから航空機を操縦します。飛行計画は、ワークステーションに地図を表示し、マウスまたはタッチスクリーン上で直接目的の地図座標をクリックしてから、飛行計画を UAV にアップロードすることによって設定されます。ナビゲーションは、多くの場合、GPS -INS ナビゲーション システムによって検証されます。ただし、戦闘監視 UAV は通常、自動操縦を使用して操作エリアに移動し、その後、航空機は無線制御で操作して機会のあるターゲットを探します。無線範囲内に留まる必要があるため、戦闘監視 UAV は送信機の視線の範囲内に制限されます。これは通常、このような UAV の「範囲」仕様を決定する要因です。このため、「耐久性」は「範囲」よりも有用な仕様です。

UAV センサーは、通常、機体の下にある砲塔に収納されており、ほとんどの場合、昼夜兼用イメージング装置を備えています。砲塔には、UAV がスマート兵器のターゲットをマークできるようにレーザー指示装置も含まれる場合があります。SIGINT パッケージや、全天候型イメージング機能を備えた新しい軽量合成開口レーダー (SAR) センサーなどの他の特殊なペイロードも、現在配備されています 。

大型の戦闘監視用UAV には、通常は固定式の着陸装置があり、未整備の滑走路でも離着陸でき、短い着陸のためにケーブルを引っ掛ける係留フックが付いています。このような UAV は、 RATOブースターで打ち上げられ、パラシュート、パラセイル、またはネットに飛び込むことで回収されることもあります。小型の戦闘監視用UAV は、空気圧式、油圧式、または電動式のカタパルトで打ち上げられ、最も小型のものは弾性バンジー カタパルトで打ち上げられます。

戦術偵察用UAV は通常、より大型で、ジェットエンジンを搭載し、航続距離が長く、速度も速いです。戦闘監視用 UAV と同様に、無線制御バックアップ付きの自動操縦装置を備えていますが、主な任務は視界外の指定目標の上空を飛行し、写真を撮影して帰還することであるため、無線制御よりも自動操縦装置に頼っています。戦術偵察用 UAV は通常、戦闘エリア上空を徘徊することはなく、リアルタイムの諜報はそれほど重要ではありません。

戦術偵察用 UAV は通常、センサー タレットではなく昼夜偵察カメラを搭載していますが、SAR も搭載できます。これらは通常、RATO ブースターで打ち上げられ、パラシュートで回収されますが、航空機から打ち上げることもできます。

戦闘監視用 UAV と戦術偵察用 UAV の境界線、およびこれらと他のクラスの UAV との境界線はあいまいです。一部のタイプの UAV は、両方のミッションに使用できます。戦闘監視用 UAV と、後で説明する一部の「耐久型」 UAV との区別、および前述の戦術偵察用 UAV と戦略偵察用 UAV との区別も非常に曖昧です。

テーマにもさまざまなバリエーションがあります。趣味で使う大型のラジコン模型飛行機と同程度の大きさで、旅団や大隊レベルで軍隊を支援するために使用される小型の戦闘監視用 UAV は、「ミニ UAV」と呼ばれることもあり、その低コストにより「使い捨て」ミッションに特に適しています。このような使い捨てミッションには、敵の作戦地域に妨害装置を運び、レーダーや通信を妨害したり、敵のレーダーを攻撃するためにレーダー シーカーや弾頭を装備したりすることが含まれます。このような「攻撃ドローン」や「嫌がらせ用 UAV」は、現在では巡航ミサイルと論理的に区別することが難しくなっています。

米軍が開発した最初の実戦用戦場用無人航空機は、対潜水艦戦 (ASW) 用でした。1960 年代初頭、米海軍は小型の「無人対潜ヘリコプター」(DASH)ジャイロダイン QH-50 を入手しました。このヘリコプターはフリゲート艦または駆逐艦から飛び立ち、ホーミング魚雷または核爆雷を搭載して、艦艇の他の兵器の射程外にいる敵潜水艦を攻撃することができました。これは比較的単純な要件で、戦闘環境で明確に定義されたミッションを伴うもので、通常は無人機に反撃する人はいないと思われ、当時の技術で実現可能と思われました。

ニューヨーク州ロングアイランドのジャイロダイン社がDASHの製造契約を獲得し、同社が既に開発していた一人乗りヘリコプター「YRON-1」をベースに設計を行った。「DSN-1」と名付けられた最初のDASH実証用プロトタイプは、54kW（72馬力）のポルシェ水平対向4気筒エンジンを搭載し、9機のプロトタイプが製造された。最初の飛行は1961年夏に行われ、最初はパイロットが搭乗し、1961年8月には無人ヘリコプター飛行に至った。

第 2 世代のプロトタイプ「DSN-2」は、それぞれ 64.5 kW (86.5 hp) のポルシェエンジン 2 基を搭載していました。このようなドローンが 3 機製造され、その後、225 kW (300 shp) のボーイング T50-BO-8Aターボシャフト エンジンを搭載した量産型 DASH「DSN-3」が開発されました。DSN-3 の初飛行も 1961 年の夏でした。

米軍は 1962 年に共通の航空機命名方式を採用し、DASH の派生型には新しい命名が与えられました。DSN-1 は「QH-50A」、DSN-2 は「QH-50B」、DSN-3 は「QH-50C」になりました。3 つの DASH プロトタイプ派生型の全体的な構成は類似していましたが、QH-50C はスケールアップされ、空虚重量は QH-50A のほぼ 2 倍でした。QH-50C は昆虫を思わせる醜い小型機でした。フレームは鋼管製で、すべての機械に直接アクセスでき、2 つのスキッド上に設置され、スキッドの間に 1 つまたは 2 つのホーミング魚雷または核爆雷が搭載されていました。同軸ローター システムとドロップダウン式の逆 V 字型テールを備えていました。

QH-50C は、高さ 2.96 メートル (9 フィート 9 インチ)、ローター直径 6.1 メートル (20 フィート)、自重 500 キログラム (1,100 ポンド) でした。無線操縦のみで誘導され、センサーや自律航行機能は備えていませんでした。戦闘半径は 54 キロメートル (34 マイル) と控えめで、任務には十分でした。DASH は低高度を飛行し、見通し通信リンクを使用していたため、いずれにしてもその範囲は限られていたため、これ以上の射程距離はあまり役に立たなかったでしょう。

米海軍は当初 900 機の QH-50C を発注したが、この機種は信頼性の問題を抱え、最初のバッチ 100 機のうち 4 分の 1 が墜落で失われた。発注は 500 機強に削減され、最終生産は「QH-50D」型となり、274 kW (365 shp) の改良型エンジン、グラスファイバー製ローター、燃料容量の増加が行われた。日本の海上自衛隊も 1968 年に 16 機の DASH を少量購入した。

DASH の経歴は目立ったものではありませんでしたが、厳密に戦術的な環境で使用された最初のドローンの 1 つであり、未来への道を示しました。少数の DASH に偵察装備が与えられ、1966 年にコード名 SNOOPY のプロジェクトでトンキン湾の海軍監視に使用されたようです。

1970 年代初頭、空軍は QH-50D を、コード名 NITE GAZELLE の戦場ドローン試験プログラム用に評価しました。NITE GAZELLE は、ドローンを使用して子爆弾を投下し、機関銃を運ぶ実験を行ったようですが、詳細は不明です。また、DASH が他の評価で対抗手段プラットフォームとして使用されたという報告も不明です。

1980年代、エアロダイン社は、アリソン250-C20Fターボシャフトエンジンと最新の電子機器を搭載した「CH-84 ペガサス」と呼ばれるDASHの最新版の販売を試みた。ペガサスは成功しなかったようだが、DASHは1990年代にドイツのドルニエ社（現在はダイムラークライスラー傘下）によって「SEAMOS」海軍UAV用に2度目の復活を遂げた。

SEAMOS は DASH に大きく依存しており、実際、改良された QH-50D が SEAMOS のデモ機プロトタイプとして使用されました。オリジナルの DASH と同様に、SEAMOS は双胴着陸スキッドを備えた同軸ローター式ドローン ヘリコプターでしたが、当然のことながらより洗練されたシステムであり、特に実際の胴体を備えていました。SEAMOS は、 315 kW (420 shp) のAllison 250 -C20W ターボシャフト エンジンを搭載していました。

SEAMOS の飛行試験は 1991 年に技術実証機で実施され、1996 年に生産契約が締結され、1999 年には実際のプロトタイプの飛行試験が行われました。2005 年にサービス導入が予定されていましたが、SEAMOS は「過剰設計で高価すぎる」と判断され、2003 年初頭にプログラムはキャンセルされました。ドイツ政府は、予算内で購入できる機械の仕様を賢明に示し、既製のソリューションを要求しました。後述の EADS Orka-1200 が主な候補です。

湾岸戦争中、米海兵隊は戦場偵察用に簡易テレビカメラを搭載した安価な戦場用小型無人機「BQM-174 エクスドローン（使い捨てドローン）」を約60機使用した。

Exdrone はメリーランド州の BAI Aerosystems 社によって製造されました。主に発泡スチロール、バルサ材、プラスチックで作られ、チェーンソー エンジンで駆動されていました。これは「対称デルタ」であり、逆さまに飛行しても問題がなく、必要に応じて積載物をある程度保護することができました。後継バージョンはBQM-147 Dragonです。

陸軍がAquilaで苦戦している間、空軍は戦術的 UAV のコンセプトで独自の苦闘を経験していた。1970 年代半ばから、USAF 飛行力学研究所は Te​​ledyne Ryan と共同で、ピストン駆動の戦術的 UAV を開発し、「XBQM-26 Teleplane」と命名した。合計 23 機が製造され、13 種類の構成があった。XBQM-26 を実戦に採用する意図があったかどうかは不明である。このプログラムは実験色が強く、さまざまな構成を使用して戦術的 UAV 運用の幅広い可能性を評価したためである。このプログラムは 1980 年代半ばに終了した。

しかし、空軍は、実用可能な戦術的無人機「ボーイング ロボティック エア ビークル (BRAVE) 200」を入手するプログラムを実施しました。BRAVE 200 は、対レーダー攻撃ドローン、妨害プラットフォーム、またはその他の消耗戦場ミッションに使用することを意図していました。BRAVE 200 は、翼幅 2.57 メートル (8 フィート 5 インチ)、長さ 2.12 メートル (6 フィート 11 インチ)、打ち上げ重量 120 キログラム (260 ポンド) の、すっきりとした小型のカナード機でした。21 kW (28 hp) の 2 ストローク 2 気筒エンジンで駆動し、プッシャー プロペラを駆動します。BRAVE 200 には興味深い打ち上げ方式があり、15 機の無人機が輸送用「ボックス」に収納されていました。無人機は、アームでボックス内のセルから押し出され、RATO ブースターで打ち上げられました。ミッションの許可があればパラシュートで回収されました。

BRAVE 200 の取り組みは、同社が「YCQM-121A Pave Tiger」という名称の対レーダー攻撃ドローンの開発を米国空軍から請け負った 1983 年に始まりました。1983 年と 1984 年に 14 機の試作機が飛行しましたが、このプログラムは 1984 年後半に中止されました。

この計画はキャンセルされたままにはならなかった。1987年、米空軍はボーイング社に、徘徊型対レーダー攻撃ドローンとして「YGCM-121B シーク スピナー」と名付けられた改良型ドローンの開発契約を発注した。YGCM-121B は YCQM とほぼ同様だが、重量が 200 キログラム (440 ポンド) とより重い。空軍は、妨害ペイロードを備えた「CEM-138 ペイブ クリケット」と名付けられたシリーズの別の派生型も評価した。

しかし、空軍の両計画は 1989 年に中止された。ボーイングは引き続き BRAVE 200 を他の顧客に宣伝し、ジェット推進ドローン「BRAVE 3000」の販売も試みた。BRAVE 3000 は小型巡航ミサイルに似ており、箱型の胴体、発射形態に旋回する直線翼、十字形の尾翼、翼の前方の腹側フィン、腹部の下のエンジン吸気口を備えていた。BRAVE 3000 はコンテナ発射方式も特徴としており、RATO ブースター搭載時の発射重量は 285 キログラム (629 ポンド) であった。1980 年代半ばに数機の試作機が飛行した。

BRAVE 200 も BRAVE 3000 も誰も買わず、両プロジェクトは中止されました。それから 10 年以上経って、ボーイングは Insitu Group と提携して ScanEagle UAV を開発し、小型 UAV の分野に復帰しました (後述)。

UAV の取り組みが行き詰まる中、1980 年代後半、米国議会は UAV プログラムを統合するために「統合プログラム オフィス (JPO)」を設立しました。JPO は海​​軍航空システム司令部の支部でしたが、米国防衛階層の最上位にある国防長官室から直接資金を得ていました。JPO によって開始された最初の UAV プログラムの 1 つは「短距離 UAV」プログラムで、1988 年にイスラエル航空機産業 (IAI) が TRW と協力して製造したハンター UAV が選択されました。

ハンターは 1991 年に初飛行しました。全体的な構成はパイオニアとあまり変わりませんが、より大型で、ツイン エンジンを搭載しており、中央胴体の両端に 2 つの 45 kW (60 hp) の Moto-Guzzi ピストン エンジンが「押して引っ張る」構成で配置されています。腹部には TV/FLIR イメージャーを搭載した砲塔があります。

当初の計画では、ハンター戦場観測システム 50 台 (各システムには 4 機の航空機と地上管制装置を含む) を総額 16 億ドルで調達する予定でした。この航空機には陸軍の名称「BQM-155A」が与えられました。最初の評価では、ハンターの射程距離が不十分で、データ リンクが不十分であり、航空機が大きすぎて当初の仕様で定義された輸送機に収まらないことが判明しました。

これらの欠陥にもかかわらず、 1993 年に 7 つのシステムに対する低率初期生産(LRIP) 契約が 1 億 7,100 万ドルで締結されました。これらの 7 つのシステムに基づくハンターのさらなる評価により、UAV のソフトウェア、データ リンク、およびエンジンにさらに多くの欠陥があることが判明しました。ハンターの欠陥が徐々に明らかになるにつれて、価格は上昇し続け、1996 年までに陸軍は 52 のハンター システムに 20 億ドル以上を支払うことになりました。ハンターはキャンセルされました。キャンセルされるまでに、20 機のハンターが墜落で失われていました。

ハンター プログラムのキャンセルは、運用中のハンターが廃棄されることを意味するものではなく、実際には驚くほど有用であることが証明され、運用ミッションに送られることさえありました。ハンターは、米国陸軍、空軍、海軍によって実験プログラムに採用され、より効果的な UAV システムが利用可能になった日のための運用コンセプトの開発のトレーニングを提供し、通信中継および電子戦 (EW) ミッションでの UAV の使用を評価しました。

1999 年春、生き残った 8 機のハンターが「RQ-5A」と再指定され、NATO のセルビアに対する航空作戦である OPERATION ALLIED FORCE を支援するためにアルバニアに派遣されました。ハンターはマケドニアから飛び立ち、ALLIED FORCE を指揮する上級将校にリアルタイムのビデオを提供することができました。ビデオは地上局を介して中継され、その後衛星を介して米国に送られ、最終的にエンド ユーザーに配信されました。NATO の司令官ウェズリー クラークはビデオ フィードを使用し、ハンター運用チームに直接連絡を取ることも何度かありました。運用チームは、ALLIED FORCE 航空作戦本部からの入力に応じて、リアルタイムでミッションを調整することもできました。

ハンターはアライド フォース作戦中に 281 回の出撃を行った。防空レーダー、大砲、ミサイル発射装置などの目標を発見し、攻撃中は通常、攻撃後の被害評価を行うためにその場に留まっていた。ハンターは、安全運航高度が最低限に制限されていた有人機よりもはるかに低い高度で運航することができた。2 機のハンターが損傷し、修理のために米国に送り返され、1 機が山に墜落し、5 機が戦闘中に行方不明となり、撃墜されたとみられる。作戦チームは 6 人の交代要員を受け取った。

実際、ハンターは非常に有用であることが証明されたため、陸軍はハンターをさらに購入することを計画しており、1996 年のハンターの死去に関する報道は誇張されたものであったことを示唆している。2002 年、陸軍はハンターを使用して、音響 / 赤外線シーカーを備えた「スマート」対戦車滑空兵器である「ブリリアント アンチアーマー 弾薬 (BAT)」を投下する実験を行った。これは陸軍のより正式な武装 UAV システム導入に向けた実験である。2002 年 10 月初旬に行われた 4 発の BAT の試験投下では、装甲車両の標的に 3 発が直撃し、そのうち 1 発は命中した戦車の砲塔を吹き飛ばした。

2003 年 3 月下旬、ハンターはレーザー シーカーを装備した「ヴァイパー ストライク」という BAT 派生型の投下も行い、9 回の投下のうち 7 回に命中しました。陸軍は、ヘルファイア対戦車ミサイルなどの他の兵器をハンターで評価したいと考えています。空軍は陸軍に固定翼の戦場空中近接支援を提供することになっていますが、陸軍は常に独自の空中近接支援資産を保有したいと考えており、武装ハンターを USAF の憲章を回避する手段と見なしているようです。

ハンターは、2003 年春のイラク侵攻とそれに続くイラク占領で活躍しました。2004 年夏までに、この機種は米軍で合計 30,000 飛行時間を達成しました。正式に「製造中止」となった航空機としては悪くない成績です。陸軍は、さらに 14 機のハンターを購入するための資金を調達しようとしています。ハンターに搭載されていたオリジナルの Moto-Guzzi エンジンは生産中止となったため、この新しいバッチでは新しい重質燃料エンジンが使用され、その他のいくつかの改良も施されます。

ハンターは予想に反して非常に有用であることが証明されましたが、陸軍は依然として正式に運用可能な戦場用 UAV システムを必要としていました。1996 年にハンターがキャンセルされた後、陸軍はアライアント テックシステムズ アウトライダーで戦場用 UAV を調達する 3 度目の試みを行いました。

アウトライダーは、前年に飛行したミッション テクノロジーズの「ヘルフォックス」UAV をベースにしています。アウトライダーは比較的小型の戦場用 UAV で、珍しい「デュアル ウィング」、つまり、翼が交互に配置され、両端で結合された複葉機を特徴としていました。推進プロペラを駆動する 4 気筒ピストン エンジンを搭載し、固定着陸装置と、背面にパンケーキ型のデータ リンク アンテナを備えていました。

アウトライダーもまた大失敗でした。軍はヘルフォックスに複合材からアルミニウムへの機体構造の変更など、広範囲にわたる大幅な変更を要求しましたが、その努力は結局解決に至りませんでした。問題が続き、仕様を満たせなかったため、アウトライダーは 1999 年にキャンセルされ、同年正式に「RQ-6A」と命名されました。

陸軍が比較的単純な技術と思われるものを入手するのになぜそれほど苦労したのか理解するのは難しいが、問題の一部は仕様の精度にあるようだ。イスラエルが戦場の無人航空機をすぐに利用できたのは、要件が単純だったからだ。中東の天候は一般的に暑く、晴れていて、澄んでおり、イスラエルの敵は比較的固定されており、そのほとんどは国境沿いに住んでいる。

対照的に、米軍は、ほとんどどこでも誰に対しても作戦を遂行することを強いられる可能性があり、イスラエルにとって満足のいくシステムは米軍には適さないということになる。米軍は必然的に、より厳しい仕様を必要とした。これは避けられないことだったが、同時に、さらなる仕様の追加、つまり「機能クリープ」と呼ばれる官僚的プロセスへの扉を開き、プロジェクトの寿命を縮める可能性もあった。

過剰な仕様設定に加え、ある程度の不手際もあったようだ。UAV の一見単純な機能は誤解を招く。陸軍の UAV プログラムで遭遇した困難を調査したところ、参加者は UAV システムの複雑さを過小評価する傾向があり、UAV は単なる RC 模型飛行機にすぎないと考え始め、問題が山積みになるにつれて圧倒されたことがわかった。一方、一部の防衛技術者は、有人航空機の製造と同じ考え方で UAV に取り組み、コストが急騰した。

また、軍同士の争いや議会の細かい管理による問題もあったようだ。開発契約が締結された後、国防総省はアウトライダーが陸軍と海軍の両方の要件を満たす必要があると決定した。これは、UAV の航続距離を 4 倍に増やして、艦船が地平線の向こうの目標を視認できるようにし、ガソリンではなくディーゼル燃料で動くエンジンを指定することを意味した。ガソリンは燃えやすいため、絶対に必要な場合を除いて海軍艦艇に保管することはできない。エンジン開発は大失敗だった。

米海軍の無人機プロジェクトがうまくいったのは、プロジェクトに対する高官の関心が一因のようだ。パイオニア無人機の調達につながった海軍の当初の要請は、海軍次官ジョン・レーマンの個人的な取り組みだった。このような著名な後援者がいると障害がなくなるだけでなく、プログラム担当者は自分たちの行動が高官の目に留まると認識し、より一層の努力を払うようになる。対照的に、陸軍の取り組みには後援者や高官の関与が欠けていることが多い。

しかし、海軍はアウトライダーのようなプログラムに関与し、要件を自分たちのニーズに合わせて大幅に変更した後、放棄したことで批判されている。さらに、前述のように、海軍が対艦ミサイルの標的を長期間にわたって困難に探していたことから、陸軍には失敗の権利が特にないことがわかる。この問題をさらに検討すると、官僚主義のもつれに陥ることになるが、これは避けた方がよい。

• 無人戦闘航空機
• 無人航空機（UAV）の歴史
• 無人戦闘航空機（UCAV）の歴史

• Greg Goebel による Web 記事「Unmanned Aerial Vehicles」(パブリック ドメイン)。