クエリ: 電波を吸収する塗料などを塗って、レーダーに探知されにくいように工夫した航空機のことを「隠密」という意味の英語を使って何という?
文章: F-117 (航空機) 存在が発表される以前はステルス機はレーダーに映らないと言われていた。レーダーは照射した電波が物体に反射されて返ってくるのを感知して対象の大きさや距離などを測定するので、ステルス機は照射された電波をさまざまな方向に乱反射させてレーダーに映らない程度に弱める、丸みを帯びた形状であると想像されていた。 しかし、実際は電波を特定方向にのみ反射させることで探知方向を制限させるという、予想とは全く逆の方式を用いていた。つまりレーダーに全く映らないのではなく、偶然にも特定方向に反射したレーダー波がキャッチされてしまう場合もありえる。しかしそれはごく短時間で終わってしまい、レーダー上に反映される機影は飛行機と判別されないほど全く異なったものとなってしまう。この関係からレーダー上での機影は数あるアメリカ空軍の機密の中でも最重要軍事機密となっている。これはF-117に限った事ではなく、B-2やF-22などの他のステルス機についても同様である。 また、特定方向以外に反射されるレーダー波も皆無という訳ではなく、極めて微弱でRCSが極端に小さいというだけである。そのため湾岸戦争時には単機で侵入したF-117も、ユーゴスラビア介入の際にはソ連製の濃密な防空システムをかいくぐるためにEA-6B電子戦機の電子戦支援を受けていたといわれる。また、この事実は、「さまざまな方向に乱反射」という手法では、ステルス能力が不十分であることを示している(反射するレーダー波の総量が同じであれば、当然ながら『さまざまな方向に乱反射させたレーダー波』と『特定方向にのみ反射を制限し、その方向以外への微弱な反射レーダー波』を比較すれば、前者のレーダー波のほうが強くなる)。
文章: ステルス性 まずレーダーが物体を探知する仕組みについて説明する。 ステルスで議題となるレーダーとは全て一次レーダーである。航空交通管制に使用しているトランスポンダと情報を交換するような二次レーダーが議題となることはない。 電波が物体に当たっても反射波が戻ってこなかったり、反射波をレーダーが拾えなければ、レーダーは物体を探知出来ない。レーダーは反射波を捉えることによって物体の存在を探知している。そこで、以下の2点を工夫することでステルス性を向上できる。 文章: 八木・宇田アンテナ 欧米の学会や軍部では八木・宇田アンテナの指向性に注目し、これを使用してレーダーの性能を飛躍的に向上させ、陸上施設や艦船、さらには航空機にもレーダーと八木・宇田アンテナが装備された。例えば、アメリカ軍はレーダーと八木アンテナの技術を改良発展させながら戦争に活用して日本軍に大損害を与えた。さらに後には、アメリカ軍が広島市と長崎市に原子爆弾を日本に投下した際にも、最も爆発の領域の広がる場所・爆撃機から投下した原子爆弾の核爆発高度を特定するために、八木アンテナの技術を用いた受信・レーダー機能が使われた。現在も両原爆のレプリカの金属棒の突起などで、八木・宇田アンテナの利用を確認できる。 ところで、八木アンテナ開発当時の1920年代には、大日本帝国の学界や日本軍では、敵を前にして電波を出すなど「暗闇にちょうちんを灯して、自分の位置を知らせるも同然」だと考えられ、重要な発明と見做されていなかった。このことをあらわす逸話として、1942年に日本軍がシンガポールの戦いでイギリスの植民地であったシンガポールを占領し、イギリス軍の対空射撃レーダーに関する書類を押収した際、日本軍の技術将校がニューマン(Newmann)というレーダー手の所持していた技術書の中に頻出する “YAGI” という単語の意味を解することができなかったというものがある。後に「ニューマン文書」(「ニューマン・ノート」)と称されるこの技術書には「送信アンテナは YAGI 空中線列よりなり、受信アンテナは4つのYAGIよりなる」と言った具合に “YAGI” という単語が用いられていたが、その意味はおろか読み方が「ヤギ」なのか「ヤジ」なのかさえわからなかった。ついには、捕虜となっていたイギリス軍のニューマン伍長に質問したところ「あなたは、本当にその言葉を知らないのか。YAGIとは、このアンテナを発明した日本人の名前だ」と教えられて驚嘆したと言われている 。 なお、上記に書かれている日本軍での八木・宇田アンテナに対する認識や開発の遅れに関する「逸話」は、大日本帝国のレーダーの技術導入経路と、八木・宇田アンテナ自体の特性にも注視しなければより正確な認識が行えない事にも留意されたい。日本のレーダー開発は1930年代後半に入って大日本帝国陸軍が防空を最大の目的に開始しているが、シンガポール戦の前年の1941年に開発された哨戒パルスレーダーである「超短波警戒機乙」は、ナチス・ドイツからの技術導入で開発されたものであり、アンテナには無指向性のテレフンケン型(箱型)と呼ばれるものや、ダイポールアンテナが利用されていた。 文章: カモフラージュ カモフラージュまたはカムフラージュ(仏: camouflage)は、周囲の風景に溶け込むことにより、敵の視を欺き、対象を発見されないようにする方法のことである。カモフラージュの対象には、戦車・艦船・軍用機を始めとする兵器・兵士のほか、建造物も挙げられる。 カモフラージュとして代表的なものに迷彩があるが、他にもさまざまな技術がある。 文章: ステルス性 ステルス性(ステルスせい、英: stealth)とは、軍用機、軍艦、戦闘車両等の兵器をレーダー等のセンサー類から探知され難くする軍事技術の総称である。単にそれらの技術を取り入れて開発された兵器を指してステルスと呼ぶ事もある。ステルス性という言葉は「ある兵器がセンサー類からどの程度探知され難いか」という事を相対的に表す。正式な軍事用語としては低観測性 (low observable) と言い、略してLO特性などと呼ぶ。 文章: 電波探知機 1942年(昭和17年)春ころからドイツではイギリスのレーダー波を探知している模様という技術情報がもたらされ、また部隊からも敵レーダーの探知機の開発要求があり試作が開始された。通称E27型と呼ばれ、重量は40kg。探知波長は4mから0.75mまでの超短波(メートル波)で、アンテナは45度に傾いた反射板付きのラケット型と全周探知用の円筒型(θ型とも)があった。1943年(昭和18年)7月から戦艦「山城」で搭載実験を行った結果、直ちに量産に移り翌年春までに約800台、終戦までには約2,500台が生産された。初期のものは波長を切り替える時にその都度高周波部を取り替える必要があって利便性が悪かった。その後ダイヤルで波長を切り替えるようにし、既存の探知機をダイヤル式に交換するのと合わせて7月に実施されたレイテ沖海戦前のレーダーの急速装備に間に合わせた。探知波長はアメリカ海軍のSC捜索レーダー等を探知可能であったが、センチメートル波を利用する新型のSG捜索レーダーを探知することはできなかったため、大量配備の頃には時代遅れで効果は限定的であり、特に航空機搭載のレーダーには1944年以降無力だった。 この電波探知機は潜水艦にも搭載され、その際には潜水艦専用のアンテナが設計されたが、海水による絶縁性低下や装備位置が低いことなど、潜水艦の特殊性から性能の確保には苦心したという。 1944年(昭和19年)の末ころに波長75cmから3cmまでのセンチメートル波を探知できる電波探知機も完成した。これにより、アメリカ海軍が大戦中期以降に主力としたSG捜索レーダーも探知可能となった。こちらの探知機のアンテナは波長によってラケット型(波長20cm以上)と電磁ラッパ型(波長20cmから3cm)の2つを併用した。こちらは通称3型と呼ばれ、電波探知機47号とも呼ばれる。潜水艦にも装備されたが性能確保の問題から固定アンテナの設置が困難であり、浮上後に水測員がパラボラ型アンテナを手に持って艦上にあがり、全周を捜索する形で装備された。生産台数は約200台。 文章: セキュア通信 通信機もしくは関係する建屋に監視用と転送用の機器のどちらかでも密かに設置することである。コンピュータから得られるどんなセキュリティもそれを危うくすることができる多くの手段があることから限定的である。クラッキング(ハッキング)、キーロガー、バックドア、もしくは極端な場合はキーボードまたはモニターから出る微小な電気的信号(漏洩電磁波)を監視する手段により何がキー入力されたか、もしくは何が見えたかが再現される。(対策であるTEMPESTは実に複雑である。)ある場合には個人の口頭での会話はレーザーの利用によって盗聴されている。これには通常、高感度レーザーが窓に向けられ、音声による僅かなガラスの振動を捕らえ、会話を再生することを含む。 文章: 電子戦機 一方、電子戦支援を重視する機体については電子偵察機と通称されるが、作戦指揮官のための電子戦支援だけでなく、諜報活動の分野に属するSIGINT(COMINT、ELINTなど)にも用いられる。味方のレーダーへ意図的に妨害をかけて訓練時の電子戦環境を演出する電子戦訓練機も存在する。電子戦機の大半は輸送機などの大型機を改造したものであり、戦闘機の行動に随伴できる電子戦機(エスコート・ジャマー)を開発しているのはアメリカとロシアだけである。なお、このように電子戦が重視されている状況から、専任の電子戦機以外の航空機にも、ある程度の電子戦用の機材が搭載されていることが多い。特に早期警戒管制機(AWACS)は概して強力な電子戦能力を備え、また対潜戦の必要上から対潜哨戒機は電子戦支援に注力している。 文章: 迷彩 本格的な航空機への迷彩は、ベトナム戦争のころから発達する。ベトナム戦争では、目視範囲での戦闘が多かったため、アメリカ軍において派手な塗装の機体の損害が無視できないものであった。そのため、低空における任務が主である攻撃機などには、上から見た時に地上に溶け込むような地上部隊と同様の迷彩塗装が、高空における制空任務が主である戦闘機にはなるべく近くまで見つからないようにする青灰色系統の低視認性(low visibility、ロービジ)塗装が行われるようになった。また低空飛行する機体には上部を前者に、下部を後者にする折衷も見られる。 近年は機体番号や国籍マークなどを遠目には目立ちにくいロービジ塗装で描く例がある。日本など周囲を海に囲まれた国では、機体に青を基調とした洋上迷彩が施される場合もある。 艦船における迷彩は、陸上や航空機から「見えにくくする」ものではなく、敵に大きさ・速力・進行方向や艦までの距離などを誤認させることが主目的となる。これは海洋上において艦船の不可視現象を表現することが困難であるためである。 文章: SR-71 (航空機) SR-71が高速を発揮できるのは、大気密度が低い高高度領域の話で、高度1万メートル以下では多くの戦闘機に及ばない。機体強度も弱く、バンク角度は45度が限界で(運用の性格上、その必要性もないが)背面飛行はできない。また飛行特性は神経質であり、乗員は特別な訓練を必要とした。危険な任務に従事してきたにもかかわらず1機も撃墜されたことがないが、上記のフレームアウトや操縦の困難さにより、着陸の失敗といった事故で多くの機体が失われている。 SR-71はステルス性を高めるさまざまな試みがされている。放熱効果を高めるために採用された機体全体を覆う表面の黒い塗料にはフェライト系と言われる鉄粉が混ぜられ、機体表面は鋸状にされ、ブレンデッドウィングボディとダブルデルタを併用したのっぺりとした外見にもレーダー電波を乱反射させる(受け流してレーダーアンテナに返させない)効果がある。機首にはチャインと呼ばれる張り出しを設けて垂直尾翼は内側に傾斜させている。エンジン噴射煙のレーダー反射を抑えるために燃料にはセシウム化合物を含んだ添加剤A-50を配合している。当時としては画期的なステルス性能を持っており、沖縄から離陸したSR-71が那覇空港のレーダーシステムから一時的に消失することも確認されている。一方「電柱のようなミサイルが飛んでくるのが見えた」というパイロットによるレポートもあり(レーダー波はかわせるがヒトの眼からは逃げられない)、旧ソビエト領空を飛行中にも地上の地対空ミサイル施設から頻繁にレーダーロックされ実際に何度も対空ミサイルの迎撃を受けている。 以後、これらのステルス技術は、スカンクワークスによってF-117 (航空機)へと引き継がれる。 文章: 未確認飛行物体 未確認飛行物体(みかくにん ひこうぶったい、英: unidentified flying object、UFO)とは、その名の通り、正体が確認されていない飛行物体のこと。1947年にアメリカの実業家のケネス・アーノルドが、ワシントン州レーニア山頂近くを飛行する一連の円盤状物体を機上から目撃し、flying saucer(空飛ぶ円盤)と名付けたのが始まり。国防上の見地からアメリカ空軍が詳細に調査、UFOと総称されるようになった。地球上では正体不明の飛行物体の目撃が毎年数百例も報告され、その正体は航空機など既知の人工物体、流星、蜃気楼などで、遠方のサーチライトや自然物(天体・雲・鳥など)の誤認も含まれる。 文章: YE-5 (航空機) 1963年、リオ・ウィンデッカー(Leo Windecker)は、当時の大統領科学技術顧問に対して複合材によるレーダーに映りにくい機体を提案したが、その反応は良好なものではなかった。この時点での構想は、レーダーの電波を透過する繊維強化プラスチックを用いるものであった。 他方、グラスファイバーを航空機の構造材として用いる研究も行われており、こちらは4人乗りの航空機ウィンデッカー イーグルとして1967年10月に初飛行した。 その頃、1963年の提案当時とは異なり、ベトナム戦争の経験からレーダーが航空機にとって脅威であることが認識されるようになっていた。1971年、ウィンデッカーは下院議員ジョージ・ハーマン・マホン(英語版)に接触、「レーダーに映らない機体」としてアメリカ合衆国空軍に提案し、当時の空軍システム軍団研究開発次長であったオットー・ジョン・グラッサー中将によって試験が認可された。金属部分がエンジンと降着装置のみであった試験機は良好な成績を収め、空軍の実験機として1機が1973年2月に納入されYE-5Aとなったが、これはレーダー投影面積を抑える発想であり、民間市場向けの機体に電波吸収体を追加し、プロペラをプラスチック製のものに交換したものであった。 文章: パイプラック パイプラック搭載航空機は後ろ向きに妨害電波を発することで、その航空機を頂点とした円錐状にレーダーに映らない空間を作る。これが爆撃機に先行することにより、爆撃機を敵レーダーの探知から守ることができる。 文章: レドーム レドームは、アンテナをその構造をもって保護するものであり、言葉自体はレーダーとドームという2つの単語のかばん語である。ラドーム、レイドーム、レードームとも。日本では略さず単に続けてレーダードームとも呼ばれる。 レドームは、風、雨、雪、砂、氷、太陽光線などの自然環境からアンテナを保護する役割を持ち、同時にアンテナや電子機器を外観上隠し、可動式アンテナと人間の接触を予防する目的もある。航空機のレドームでは、空気抵抗を小さくするよう形状に留意される。 素材には、電波の透過率が高いグラスファイバーやテフロンなどが使用される。 文章: ダズル迷彩 ダズル迷彩はこれも難しくする。複雑なパターンにより、対象物の2つの画像が一致した瞬間でも乱れているように見える。これは潜水艦の潜望鏡にこの種のレンジファインダーが装備されるようになるとさらに意義を増した。偽の船首波を描いたパターンは、船足を誤認させる効果を意図していた。このダズル迷彩は、デザインや配色を変えることで迷彩効果を向上させる実際的な検証方法がなかったにもかかわらずイギリス海軍本部に採用された。ダズル迷彩は他国の海軍でも採用された。その結果、迷彩効果をさらに高める配色方式についてより科学的な研究が進められることとなった。あまりに細かい模様を描く方式は、遠距離では個々の模様がまるで見えなくなるため、「幻惑効果」にプラスでもマイナスでもないとされた。 文章: 漏洩電磁波 モニター、キーボードの接続ケーブル、ネットワークケーブル、USBコネクタなどから微弱信号が放射され、情報が漏洩する場合がある。隣接する建造物や車両などに指向性のアンテナを設置して、目的のパソコンなどの電子機器に向ければ、実用的には数十メートル離れた場所からこのような信号を傍受できるといわれている。また、同期信号のずれを利用して、特定のパソコンからの情報を選択的に傍受することが可能であるとされる。2004年に新情報セキュリティ技術研究会が公開した実験では、市販されている受信機でデスクトップPCの映像が傍受され、ノートパソコンでも本格的な機器を用いれば映像の傍受が可能である事が示された。パラボラアンテナも目的の方向とは別な方向に微弱な電磁波が漏洩することがある(一般論として「絶対的に理想的な特性のアンテナ」などそもそも存在しない)。