米国関連

米国、スクラムジェットを使用した極超音速巡航ミサイル「HAWC」の試射に初成功

米国防高等研究計画局(DARPA)は27日、吸入空気式のスクラムジェットを使用した極超音速巡航ミサイル「HAWC」の試射に初めて成功したと発表した。

参考:DARPA’S Hypersonic Air-breathing Weapon Concept (HAWC) Achieves Successful Flight

極超音速巡航ミサイルを構成する主要技術のテストが初めて成功、米国にとってはロシアや中国に追いつくためのマイルストーン

米国防高等研究計画局(DARPA)と空軍は共同で吸入空気式のスクラムジェットを使用した極超音速巡航ミサイルのコンセプトモデル「HAWC/Hypersonic Air-breathing Weapon Concept」の開発(主契約企業はロッキード・マーティンだがスクラムジェットの開発はノースロップ・グラマンが担当)を進めており、昨年末にHAWCの試射に挑戦したもののリリースシークエンスのトラブル=B-52Hから切り離しに失敗して試射は不発に終わってた。

出典:DARPA Hypersonic Air-breathing Weapon Conceptのコンセプトアート

この問題を修正したDARPAは「空軍と協力してHAWCの試射を先週に行い成功した」と27日に発表、これを受けてロイターを始めとする海外メディアも「米国が極超音速巡航ミサイルのテストに成功した」と一斉に報じ始めており、これだけ注目を集めるのはスクラムジェットを使用した極超音速巡航ミサイルの主要技術が実際の環境で「実証」されたからだろう。

参考:U.S. successfully flight tests Raytheon hypersonic weapon

今回の試射はリリースシークエンスに基づくHAWCの安全な切り離し、HAWC本体に接続された加速ブースターの点火と所定の速度までの加速、HAWC本体と加速ブースターの分離、スクラムジェットによる極超音速飛行の主要な技術的課題をクリアできるかを検証するためのものでDARPAは「全ての主要テスト項目が目標に達した」と明かしているが、あくまでHAWCは極超音速巡航ミサイルに必要な技術要素を検証するためのコンセプトモデルなので直ぐに実用化される訳ではない。

しかし今回の試射データは極超音速巡航ミサイルの実用モデルを完成させるのに欠かせないため、米国にとっては極超音速兵器の開発で先行するロシアや中国に追いつくためのマイルストーンだと言える。

出典:Public Domain B-52Hに搭載されたAGM-183A

因みに極超音速滑空体(HGV)を搭載した空中発射型の極超音速兵器「AGM-183A Air Launched Rapid Response Weapon(空中発射高速応答兵器:ARRW)」はリリースシークエンスのトラブル(今年4月)、大気圏上層までHGVを打ち上げ極超音速域まで加速させるロケットブースターの点火に失敗(今年7月)して今だに試射が成功していない。

関連記事:米空軍、間抜けなミスで極超音速巡航ミサイルのプロトタイプ試射に失敗
関連記事:また極超音速兵器「AGM-183A」の試射に失敗した米空軍、今度はロケットブースターが点火せず

極超音速滑空体と極超音速巡航ミサイルは特性が全く異なるため、それぞれ別のアプローチで対抗する必要がある

余談だが極超音速兵器とひとまとめに扱われることが多い極超音速滑空体(HGV)と極超音速巡航ミサイル(HCM)は特性が全く異なるため、それぞれ別のアプローチで対抗しなければならないという非常に厄介な事態を引き起こしている。

出典:米政府説明責任局(GAO)

地上ベースのレーダーが届きにくい大気圏上層を飛行する極超音速滑空体は極超音速巡航ミサイルよりも数段早く、着弾までの飛行コースを突然変更(戦闘機のような高機動ではない)する能力を備えているため対処時間が圧倒的に短くインタセプトコースの算出が困難だ。

しかし極超音速滑空体は限りなく宇宙空間に近い大気圏上層を飛行してくるため、地球を回る低軌道上に赤外線センサーを搭載した小型衛星群(コンステレーション)を配備して早期検出や追尾を行いインタセプトコースの算出や対処時間を稼ぐ取り組みが欧米で進められており、日本も同じような宇宙ベースのセンサー網を独自に構築すると表明している。

一方の極超音速巡航ミサイルは地上ベースのレーダーが届きやすい大気圏下層を飛行してくるため極超音速滑空体より対処が容易だと管理人は思っていたが、マッハ5.0以上のスピードで飛行する極超音速巡航ミサイルの周囲には濃い空気との摩擦によってプラズマシース(強い電場が生じている状態)が発生、これがレーダーの照射する電波を吸収してしまうため既存のレーダーでは極超音速巡航ミサイルを上手く検出することが困難らしい。

出典:public domain 米国が研究していた極超音速試験飛翔体 Falcon HTV2

さらに極超音速滑空体対策として低軌道上に配備される小型衛星群でも大気圏下層を飛行する極超音速巡航ミサイルは「ぼんやりとした点としか認識できないためクラッターと分離して見分けるのが困難」と言われているため、レーダー出力の引き上げやAIを分析・評価プロセスに導入することで検出能力を改善するしか現在のところ対抗手段がなく、米下院は「極超音速巡航ミサイルの検出ギャップを埋めるのための取り組み(レーダーの能力改善)にかかる費用の見積もりを11月末までに報告しろ」と国防総省に命じているほど危機感を感じている。

因みに専門家は北米大陸へのミサイル攻撃を早期検出するために構築された警戒システムを極超音速巡航ミサイルの脅威に対応させるには「約100億ドル/約1.1兆円かかる」と言っており、同じ極超音速兵器でも特性が全く異なる極超音速滑空体と極超音速巡航ミサイルへの対応は本当に厄介だ。

関連記事:低空から接近してくる極超音速巡航ミサイルの検出ギャップ、米議会が国防総省に対策を要求

 

※アイキャッチ画像の出典:DARPA

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コメント

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    >余談だが極超音速兵器とひとまとめに扱われることが多い極超音速滑空体(HGV)と極超音速巡航ミサイル(HCM)は特性が全く異なるため、それぞれ別のアプローチで対抗しなければならないという非常に厄介な事態を引き起こしている。

    抑止力として、迎撃システムを備える時代は終わりつつあるのでしょう。
    時代は、極超音速。

    8
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      矛と盾の関係だからね。
      また、別のアプローチがあるかも。

      19
        • 匿名
        • 2021年 9月 28日

        これは俗にいう「拒否抵抗」も兼ねた装備ですからね
        「抑止」は実際に相手に攻撃を思い留まらせる装備を指しますが、
        このミサイルは「抑止」機能と、実際にやり返すための「拒否抵抗」機能を兼ねた装備だね
        おっしゃる通り、矛と盾の関係で、
        ミサイル防衛も、迎撃システムのみで成り立っているのではなく、このような反撃兵器と一体で語られてる

        「抑止」って言葉は日本では知る人は多いけれど、「拒否抵抗」って言葉を知らない人が多いせいで、
        「抑止」を間違って解釈する人が、とても多いのは何とかならないのかなと思う
        マスメディアのコメンテーターとかは、まさにこれ

        10
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    戦いは攻撃側が圧倒的に有利だし
    日本が敵基地攻撃が~とかくだらないことで騒いでいる間に相手は攻撃手段を揃えていたというアホな状況
    敵基地攻撃と言うかさっさと普通に戦えるように憲法と法律改正しろや

    28
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      専守防衛でも良いから、戦闘回避の手段として、敵地攻撃能力はあるべきだよな。
      防衛能力には限度がある。
      城を築いても兵馬が居なけりゃ負けるし。

      32
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      改憲自体は大賛成だけど、だからといって防衛主体の日本の国防戦略自体は安全保障環境的にどうしようもなくないか?
      改憲してもしなくても日本は軍事力でも経済力でも負けてる中国相手に先制攻撃なんか出来ないし、攻められてから反撃という戦略自体は変えようがない。

      4
        • 匿名
        • 2021年 9月 28日

        第一射目を打たれた後に敵基地攻撃をするなら問題ないかと
        じゃないといつまでたっても連射され続けることになる
        河野は移動式だから敵基地攻撃なんて意味ないって論調なんだけど、
        移動式発射台だろうと、弾薬を補充しないと連射はできないわけで、弾薬を基地の外に運び出す数にも限りがある
        そのため第二射、第三射以降のどこかで必ず補給が必要になってくる。
        その補給弾薬を破壊するだけでも、連射数を減らすことに間違いなくつながるので、移動式発射台だからと基地攻撃を否定するには全くつながらない

        8
          • 匿名
          • 2021年 9月 28日

          別に自分は長距離対地攻撃兵器の保有を否定してる訳じゃないし、むしろ賛成してる。だけど日本の長距離攻撃兵器は奪取された島嶼部への反攻へ温存せざるを得ないよ
          無数に配備されてる中国本土の移動してるTELを補足する能力もなければ、攻撃する弾薬(ミサイル)の絶対数も足りず、それを発射するプラットフォームも足りない。さらに中国軍の対空網でそれなりの数が迎撃される。仮に目標を撃破したとしても焼石に水すぎるし、向こうがその気になってトンネルや地下でも閉じこもられたらもう手も足も出ない。そんな効果がほぼないであろう攻撃に貴重で高価な対地兵器を投入できんよ

          3
            • 匿名
            • 2021年 9月 28日

            JASSM-ERなんて、島嶼奪還には過剰な攻撃力なんだけどね
            あんな対地施設向けの弾頭を導入するってことは、最初から敵基地攻撃を狙ってる
            碌な防御陣地もなく、野戦築城された掩体程度しかない島嶼奪還なら、既存の対艦向けのシーバスター弾頭で十分抜けるし

            1
            • 匿名
            • 2021年 9月 29日

            中国の迎撃能力に裏付けはないけどね、あの広大な国土をどの程度ミサイル防衛できるのかすら疑問
            極超音速は中国にとっても大脅威なはず

            2
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    おめでとうアメリカ!
    とはいえ60年前から超音速実験飛行をやってたり、世界で一番予算規模の大きい宇宙航空関係の研究機関を持ってる国がいざ兵器化の段階で中露の後塵を拝するというのはやっぱり納得いかねえよなぁ。極超音速のXプレーンや兵器案だって散々あったのに、全部モノにならなかったうえ山が外れてたとしたら悲しすぎる。

    18
      • 匿名
      • 2021年 9月 30日

      100円で一日の食事が出来る国、1000円で一日の食事が出来る国
      こういう違いがあるなら、予算ってそんなに意味のあるものにはなりませんよね。

      1
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    大気圏内をマッハ5なんてスピードで飛んでたら、目立ってすぐ見つかるんじゃね?
    と思ってたら事実は逆なのか…プラズマがレーダーを吸収って
    早い、レーダーでは発見困難、威力絶大、とか創作物語で出したらチート過ぎてバッシングの対象だな
    しかし実在するという

    大出力のレーザーでも見つけてから撃ったんじゃ遅いよなぁ
    発見、照射、破壊までの間に突っ込んできてドカンですわ

    14
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    世界最高の索敵網と通信網を持つアメリカだと、他国のそれとはまた意味合いが違ってくるな

    中国などは索敵と通信が足らず、アクティブセンサーのみの長距離ミサイルの命中精度には疑問符がつくが、
    アメリカだと精度を担保する強力な策的網と通信網があるから、マジで当たるという恐怖感は段違い

    4
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    固定された目標なら極超音速巡航ミサイルが有効かもしれないが
    移動している目標の場合、電波を吸収するプラズマ越しに捜索や誘導をどのようにするのだろうか?

    2
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      プラズマが飛翔体先端部から発生するか否かにもよるんじゃなかろか。
      防衛装備庁が研究開発中の極超音速巡航ミサイルの場合、研究開発ビジョン「スタンド・オフ防衛能⼒の取組」において、終末段階の精密誘導技術として「赤外線画像照合誘導」「極超音速誘導弾用光波シーカー」及び「電波画像誘導」が挙げられています。

      3
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      上の返信をした者です。
      プラズマには詳しくなかったので、極超音速域でのプラズマ現象について調べてみました。
      すると2010年の日経サイエンスの記事に次のような記述がありました。
      曰く
      >宇宙船の再突入などでマッハ約10の速度に達すると,プラズマ衝撃波面が形成される。
      >米空軍はマッハ10を超える極超音速ミサイルや偵察宇宙船,有人宇宙船など新飛行システム開発計画のなかで,通信途絶の問題を重視してきた。

      つまりプラズマによる電波の遮蔽現象は、マッハ5以上ではなく、およそマッハ10以上でないと発生しないてことかと。
      つまり極超音速ミサイルにおいても速度がおよそマッハ10未満なら、プラズマによる電波ステルス効果は望めないし誘導にも問題は生じないことになります。

      詳しい方の反論や解説があればお願いします。

      2
        • 匿名
        • 2021年 9月 28日

        低空を飛行する極超音速巡航ミサイルだからこそマッハ5以上でプラズマは発生するぽいですね。

        理由はプラズマは空気の圧縮により発生した”熱”が空気をプラズマ化させることで発生するから。
        よって、高速で移動するミサイル等では進行方向の空気が圧縮されてプラズマが出ると思われます。

        宇宙船で約マッハ10程度必要だった事については高度が高いため空気密度が低く、それなりの速度が必要だった為で、極超音速巡航ミサイルは空気密度の高い低空で運用する為、マッハ5以上で発生したと思われます。

        誘導についてはスペースシャトルを参考にするなら、プラズマの希薄な進行方向の逆側からの通信は受け付けるようですので、発射基地等の後方から通信する事は可能のようです。

        ウィキで申し訳無いですが参考となりそうなソース付けときますね。2.1加熱の項目です。
        リンク

        2
          • 匿名
          • 2021年 9月 29日

          指摘ありがとうございます。
          マッハ数とプラズマ衝撃波に関する研究論文解説等を見ても公式の羅列で、そのレベルの基礎知識の無い私には空気密度との関係が具体的に理解できていませんでしたw
          wikipediaの解説ぐらいの理解はあったんですが。

          ちなみに先の日経サイエンス記事では、スペースシャトルの場合は底面積が広く機体後方に電離していない隙間が残るため人工衛星で中継ができるが,より小さな機体の場合はプラズマに完全に包まれてしまうと説明しています。

          「スタンド・オフ防衛能⼒の取組」では極超音速誘導弾等の射撃管制(中間誘導)にはGNSS/INS複合誘導を使用する旨が説明されてますので、本邦の極超音速誘導弾はプラズマ衝撃波による通信途絶に至らない条件下の飛翔速度、或いはスペースシャトルのようなプラズマの隙間を意図的に作りだせる工夫があるてことなんでしょうかね。

          1
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    逆に言えば、アメリカが極超音速巡航ミサイルを配備すれば、中露も検出のための出費をせねばならないわけだ。
    先行者だから、もうメドがついているかもしれないが、ロシアはあのバカでかい国土の広さをカバーできるんかな

    3
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      s500やs400を主要都市と重要地域に配備し、残りは別の手段で対処すると思う。ロシアとしては守るよりアバンガルドやジルコンを大量運用した方が合理的。原子力巡行ミサイルと原子力推進魚雷を完成させた暁には、再び核兵器の軌道上配備に乗り出すと思う。おそロシア

      2
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    超音速には全く興味無かったのに極音速には手を出すのか米帝は

    2
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      されど米帝のゆっくりなステルス巡航ミサイルが使えないという話でもなかろう
      あれを中ロシアが迎撃できるのかは不明

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    迎撃はバックアップ手段で
    結局のところ撃たれる前に撃つ、と
    確実な報復を用意し撃ちにくくする、が正攻法だろうな
    まあ軍事や兵器なんて昔から大体そんなもんだろうさ
    攻撃は最大の防御。遙か昔に既に到達している真理

    4
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      基地攻撃もバックアップとして機能しますよ

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    でも100億ドル払えそうだと思えるのもアメリカ

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    先行する中露の極超音速ミサイルもスクラムジェットを使ったやつだっけ?
    成功したという話は聞くけど、「どうやって」は機密?

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    試射映像すら無いなら何時もの口だけプロパガンダかもしれない。本来なら公表しない情報を表に出してるのでアメリカの焦燥が滲み出てる。

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    一つ疑問なのだが、極超音速兵器は弾頭(炸薬)どれくらい入るんだ?
    滑空体だと、空力などの影響で形状が制限されているように見えるけど、見た目1/3くらいか?
    巡航ミサイルタイプも低空をマッハ5で飛ぶなんて、どんだけ燃料食うねん。本体は相当デカいのか?
    また、この巡航ミサイルタイプも空力的な問題で(最後に軌道変更する見たいなので)炸薬少なそう。

    もちろん運動エネルギーが高いのでレールガンのようなエネルギー兵器なのかもしれないけど、実際の威力ってどうなの?
    また、小型核弾頭くらいは載るのか?
    詳しい人教えて!

    4
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      中国の極超音速巡航ミサイル(CJ/DF-100)の弾頭重量は、300~500kgと推測されている。
      あと、低空といっても数百mの高度を飛翔するので、亜音速の巡航ミサイルよりは飛翔高度が高い。

      1
      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      亜音速巡航ミサイルの弾頭重量は、ざっくりと全体重量の25〜30%くらい、射程を切り詰めてもっと増やしたのもたまにある。
      超音速になると10%以下の小弾頭も珍しくないが、速度を生かして質量と貫徹力で威力を高められるから。
      大和主砲弾は1トンを越していたが、炸薬はわずか数十キロ、それでも相当な破壊力があったのを思い出す

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    レーダー波を遮断しちゃうんじゃ最終段階では減速して目標を探すのかな。
    固定目標相手は良いけど、移動するし防御手段もある艦艇相手はむかないのかも。

    1
    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    迎撃って三式弾の網とか
    ドローンのスォームとかじゃダメなん?

      • 匿名
      • 2021年 9月 28日

      タイミングを合わせられるか否か
      探知そのものも困難だが、発見されても迎撃までの所要時間を与えないとこに極超音速の強みがある
      三式かあ(笑)

    • 匿名
    • 2021年 9月 28日

    おじいちゃん三式は大戦中も役に立たなかったでしょw

    1
    • 匿名
    • 2021年 9月 30日

    実用化は20年くらい先ですかね‥‥

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