【航空技術】ステルス戦闘機はなぜ見つからないのか?形と素材に隠された仕組み
レーダーの電波は当たっているのに、なぜステルス機は見つからないのか。あの黒くてカクカクしたF-117の形は、実は空気力学ではなく、1970年代のコンピューターの限界から生まれたものでした。今回はステルス機の形と素材の仕組みを、電波のシミュレーションを見ながら歴史とともに解説します。
【この動画の内容】
レーダーが飛行機を見つける原理から始めて、反射の強さを表すRCS、探知距離が反射の4乗根で決まる理由を説明します。反射を1万分の1にして、ようやく探知距離が10分の1になるという厳しい法則が、ステルス設計の出発点です。続いて鏡のように電波を逸らす形の話として、ソ連の物理学者ウフィムツェフの理論、ロッキードのエコー1、ホープレス・ダイヤモンドの逸話、ハブブルー、F-117を追います。さらにF-22やB-2の曲面と端の向きをそろえる考え方、波長の4分の1で反射を打ち消すサリスバリースクリーン、日本で発明されたフェライトと電波吸収材、インテークやキャノピーの隠し方、赤外線対策までを順に見ていきます。最後に、長い波長のレーダーと1999年のF-117撃墜を取り上げ、ステルスが「見えなくなる技術」ではないことを確認します。
【チャプター】
0:00 オープニング
0:54 レーダーはどうやって飛行機を見つけるのか?
5:24 レーダーから見た「大きさ」とは?
8:42 なぜステルス機はカクカクなのか?
17:28 なぜ今のステルス機は丸いのか?
20:38 電波を吸い込む塗料の正体とは?
26:12 エンジンとコックピットをどう隠すのか?
29:11 レーダー以外からは隠れられるのか?
31:17 それでもステルス機は見つかるのか?
36:11 ステルスの代償
【補足】
・動画内の電波のシミュレーションは、マクスウェル方程式を2次元で数値計算したものです。見やすくするため波長を実際より大きくしています。
・機体モデルの反射パターンは、金属の概略形状に対する物理光学近似の試算で、実機の値ではありません。
・実機のRCSはどの国も公表しておらず、動画内の数字はすべて非公式の推定値です。
・1999年の撃墜の経緯は、主にゾルタン・ダニの証言を紹介した防衛研究所のコメンタリーに基づきます。
・ベン・リッチの逸話は回想録『Skunk Works』に基づくもので、本人の視点による記述です。
【映像・画像クレジット】
米国政府機関(アメリカ空軍、アメリカ海軍、NASA、DVIDS、アメリカ国立公文書館ほか)のパブリックドメイン資料を使用しています。
以下の素材はそれぞれのライセンスに基づき使用しています(Wikimedia Commons ほか)。
・029 - P-18 'Spoon Rest' (30927711337) / Richard Allen / CC BY 2.0
・Aircraft (P-1, US-2, C-2, X-2) / ATLA / CC BY 4.0
・Auersberg ATC radar antenna rotating / Kreuzschnabel / CC BY-SA 3.0
・Blades of a RAF Typhoon Jet Engine MOD 45147978 / SAC Chris Davidson / OGL v1.0
・Chain Home Transmitter Tower, former RAF Stenigot 03 / Dave.Dunford / CC BY-SA 4.0
・Downed AmericanFighter 1999Serbia / Michael Goodine / CC BY 2.0
・F-117 (Canopy,ejection seat,wing; shot down over Serbia 1999) / Petar Milošević / CC BY-SA 4.0
・F-117 Canopy (shot down over Serbia 1999, Museum of Aviation, Be / Petar Milošević / CC BY-SA 4.0
・F-117 canopy / user Marko M / CC BY-SA 3.0
・F-35 Lighting II Nose / Rob Shenk / CC BY-SA 2.0
・F-35 Lightning 3 (42015674614) / Tony Hisgett from Birmingham, UK / CC BY 2.0
・Horten Ho 229 Maquette américaine échelle 1 de test de furtivité / Ducatipierre / CC BY-SA 4.0
・Horten Ho 229 Restoration Hangar Smithsonian / Brettc23 / CC BY-SA 4.0
・Ishikawajima-Harima F100-IHI-220E turbofan engine fan section le / Hunini / CC BY-SA 4.0
・JASDF equipment F-35A (1) / Japan Air Self-Defense Force / CC BY 4.0
・JASDF equipment F-35A (5) / Japan Air Self-Defense Force / CC BY 4.0
・JMSDF ASR Radar of Tokushima Air Base September 30, 2017 01 / Hunini / CC BY-SA 4.0
・Kato Yogoro Exhibition Room ac (1) / Asturio Cantabrio / CC BY-SA 4.0
・Lockheed F-117 / TaylorNews / CC BY-SA 3.0
・Northrop Tacit Blue stealth airplane 4 / James St. John / CC BY 2.0
・P-18 radar in Russia / Антон Бородин / CC BY-SA 3.0
・Polish S-125 Neva-Pechora SAM system (11138461265) / Alan Wilson from Weston, Spalding, Lincs, UK / CC BY-SA 2.0
・Radio-frequency-anechoic-chamber-HDR-0a / Adamantios / CC BY-SA 3.0
・S-125 vojni muzej / Srđan Popović / CC BY-SA 4.0
・SNR-125 / Srđan Popović / CC BY-SA 4.0
・Takei Ferrite sample 1 / Masao / CC BY-SA 4.0
・Takei Ferrite sample 2 / Masao / CC BY-SA 4.0
・Yagi-Uda antenna / Mk2010 / CC BY-SA 3.0
・日本陸軍電探用ブラウン管 / 写真家 / CC BY-SA 3.0
地図データ:Natural Earth
3DCG、シミュレーション、図解、音楽は本動画のために制作したものです。3DCGの機体は概略形状で、実機の正確な形状ではありません。
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