航空自衛隊防空史7
儚き月光F-86D FCS&武装解説編
文:nona
今回はF-86DのFCSとロケットが(正確に動いている前提で)解説いたします。
売り上げランキング: 236,877
F-86DのE-4 FCS
F-86DはAPG-37レーダー、AN/APA-84コンピュータなどから構成される、E-4 FCS(火器管制装置)を有し、F-86Fでは対応できない夜間や悪視界下での不明機対処及び有事の迎撃を可能としています。
ただしこのFCS、非常にデリケートでした。その一例として、F-86Fの最大Gが7Gであるのに対し、F-86Dは5Gに制限されています。これはFCSに過荷重をかけると真空管がソケットからずれて機能が停止してしまうためです。
さらに整備面においても真空管ごとの使用時間を記録し、寿命が来る前に適宜交換する必要がありました。ただし航空自衛隊は当初時間管理をしておらず、後にその必要に気づいても、記録がないうえ交換用の真空管も入手が困難、と大変な苦労をした模様です。
高射砲から打ち出しても壊れないVT信管を作れる国が、なぜこうも脆弱なFCSを、と思わずにはいられませんが。そこは使い捨てと交換品の差かもしれません。
またE-4FCSの起動完了に4分30秒を要するものの、このほとんどの時間は真空管のウォームアップに費やしていました。緊急発進の際は早い段階でウォームアップを開始する必要があるようです。
不明機および目標の捜索
F-86Dの突き出た機首にはAPG-37レーダーが格納されており、これを用いて不明機及び目標を捜索しました。
ただし当時のレーダースコープはグラウンドクラッターや、エンジェルエコーが除去されずに表示されるため、とても見づらいものでした。後席のナビゲーターに見てもらうのが理想ですが、単座のF-86Dはそうもいきません。
このためAPG-37はスペック上は大型目標で30浬(約56km)、小型目標で20浬(約37km)の距離で探知可能とするも、経験の少ないパイロットの場合12浬(約22km)ほどに低下しました。
さらに捜索を開始してから攻撃を完遂するまでの間、パイロットはレーダーを注視する機外を見る余裕がないため、昼夜関係なく計器飛行を強いられますこの場合は夜間のほうが、周囲が暗くレーダーが見やすく、空気が澄んで無線もよく聞こえやすいため、F-86Dは幾分か力を発揮しやすかったようです。
不明機および目標のロックオンと迎撃コース誘導
https://www.youtube.com/watch?v=s-VzmXPxQ
1950年代の迎撃機で使用された、ステアリングドット方式の目標追尾モードが表示されるレーダースコープ(上のリンクから動作の様子が確認できます)
F-86Dから目標までの距離が16浬(約29km)に達するとロックオンが可能になります。この状態ではレーダースコープ上にステアリングとドットが表示され、パイロットへ進路が伝達されます。
パイロットはこのガイドに従うことで、理論上は迎撃管制官の指示を仰ぐことなく、目標の側面へ先回りするように接近、コンピュータが計算した最適のタイミングで空対空ロケットが発射される仕組みになっていました。
目標の側面方向へビーム機動で接近するのはF-86Fとも共通しますが、F-86Dの場合は攻撃も側面で実施されました。これは相手の投影面積が大きくなることで空対空ロケットの命中率を上げる、爆撃機の尾部に設けられた火器管制レーダーの可動範囲を回避する、空中に散布されるチャフを区別しやすくる、といった意味がありました。
目移りするE-4FCS
ところがE-4によるロックオンが最後まで正確に行われるとは限らず、編隊を追う場合にロックオン対象が勝手に切り替えられたり、大型機を狙う場合に翼端や胴体などロックオン位置が変わることがありました。
こうした目移りが射撃直前に発生すると、射撃計算がやり直しなり、射撃のタイミングを失ってしまいす。
さらに回避機動をとる目標、グラウンドクラッターと重なる低高度の目標、電波妨害下でもFCSは苦手としていました。
もしFCSが正常に機能しない場合、F-86Dは迎撃管制官の指示で目標へ接近し、バックアップの光像式照準器により空対空ロケットを発射することとされました。もちろん昼間に限られる方法ですが。
空対空ロケットの発射
https://youtu.be/XotLODzbe0M?t=495
F-86D(L)から発射された空対空ロケットが空中で炸裂する瞬間。(上のリンクから動作の様子が確認できます)
ここまで繊細な飛行を要求されたF-86Dですが、攻撃そのものは豪快です。
F-86Dのただ唯一の武器は胴体に格納された2.75インチ(約70mm)の無誘導空対空ロケット。型式はMk4 FFAR、マイティ・マウスの愛称で知られます。アイディアの元は第二次世界大戦でドイツ空軍が、連合国軍の戦略爆撃機に使用した空対空ロケットでした。
発射機は通常は胴体内に格納され、射撃直前に射撃位置までせり出します。このときの空気抵抗増による機首下げを防ぐため、自動で姿勢補正が適用されます。
パイロットは事前に24発12発6発の発射モードを選択し、24発を選択した場合は0.4秒で一斉射されました。発射されたロケットは1.7秒で1215ヤード(約1100m)を飛翔し、このとき最高速度の985m/秒に到達します。
最大有効射程は4kmとされますが、小さな訓練標的に対しては1000ヤード(900m)ほどで発射する場合もあるようです。ただしあまり近づきすぎると安全装置が解除されず不発となりました。
弾頭サイズは3インチ砲弾に匹敵し、直撃時の威力はMiG-15が搭載する37mm機関砲の10倍と見積もられました。
命中弾を得るには24発の斉射が望ましいのですが、アメリカ空軍で一時期使用されたMk2ロケットモーターを使用すると、噴煙でエンジンが停止する危険がありました。このため一斉射は6発に制限され、25000フィート以上の高度では発射のそものを禁止されたこともあるようです。もっとも有事はその限りではなかったようですが。
F-86Dが生んだ結束
わずか10年で運用を終えた航空自衛隊のF-86D。元パイロットからは運用当時の独特の気風を懐かしむ声も聞かれます。
元F-86Dパイロットで事故の経験もある平野晃元航空幕僚長は「F-86FやF-104J部隊のパイロットは肩で風を切って歩くようなところがあった。F-86Dの場合は、レーダーサイトの協力がなければ何もできんので、チームワークを重視する。粘り強く、じっと待つことができる気風が育ったんですな」と語っています。
F-86DはF-86FやF-104Jのように、パイロットが自由に動かせる機体ではなかったものの、これが迎撃管制官との結束を強めることになったのです。迎撃管制官とパイロットが、レーダーサイトと航空団を行き来してミーティングや合同訓練を行うのはF-86FやF-104のパイロットも同様ですが、F-86Dパイロットの場合、訓練後に連れ立って近くの温泉に繰り出し、酒を飲んで騒ぐほどに仲を深めたようです。
昨今は職種の垣根をこえた付き合いはあまりないそうで、F-86Dの退役で、その気風が失わせたのはちょっと寂しく感じます。
次回は国土を守る最後の要、航空自衛隊のナイキ地対空ミサイルを解説いたします。
参考
世界の傑作機 No.93 ノースアメリカンF-86セイバー (文林堂 ISBN4-89319-092-X 2001年5月5日)
P64~73, P99~100
航空ファン2005年3月号 航空自衛隊50年の歩み「翼の回想録」空自を作り、育てた人 第10回 全天候要撃機
(宮本勲 文 文林堂 編 2005年3月)
P76~80
航空自衛隊五十年史 資料編(航空自衛隊50年史編さん委員会編 防衛庁航空幕僚監部発行 2006年3月)
P56~57
最強 世界の軍用機図鑑(坂本明 ISBN978-4-05-405771-5 2013年9月10日)
P76~77
売り上げランキング: 435,055
コメント
あと次回の記事がものすごく気になる。
1960年に、北米防空司令部開設記念として実際に爆撃機を飛ばして
これを迎撃するという演習をイギリス空軍のヴァルカン借りてやったそうなのですがコレの結果が惨憺足るものだったようで
何でも敵爆撃機はソ連とキューバから飛んでくる設定で、スコットランドとバミューダを出撃し、迎撃……というシナリオだったのですが
結果は、ワシントン・ニューヨーク・シカゴとほか最低でも1つの都市が壊滅。
「敵爆撃機」8機のうち7機が撃墜もされずに、ソ連領と擬されたニューファンドランドへ脱出されたとか
「不明機および目標のロックオンと迎撃コース誘導」のYouTubeへのリンクが見れないのですが、
多分↓のURLの間違いじゃないでしょうか?
https://youtu.be/XotLODzbe0M?v=s-VzmXPxQ
ちなみに、レーダースコープの様子は2:58頃から映ってます。
1960年スカイシールド演習
wikiによると第一次スカイシールド演習が1960年9月下旬実施
侵攻役はB-47 B-52 アブロ・バルカン
ここで特に実証されたのがアブロ・バルカンの低空操縦性とECM能力らしいですね。またこれによると3/4の戦力が防空網破壊に従事し1/4が都市攻撃を行ったと。
第二次スカイシールド演習が1961年10月中旬実施
この時のNORADの報告書によると低高度を飛ぶ約半数を見逃した上当初補足していた目標の40%がもし回避運動等取られていたら失探していた恐れがあると。
第三次スカイシールド演習が1962年9月上旬実施
この時は全国の飛行場からランダムに飛ばしたT-33を大都市に入る前に郊外の飛行場に強制着陸させるものでカナダでは49分アメリカでは72分以内に強制着陸を終わらせたらしいです。
得られた知見は要約すると
1:低空でこっそり来られるとヤバい
2:SAGEといった自動防空システムも補足出来れば強いがそうなる前に妨害されると何も出来なくなるので手動の誘導も必要
らしいです。
また気候も調べてみたのですが脱出ルートのアメリカ東海岸北部は降水量が多く侵攻ルートの東海岸南部も激しい夕立が発生するようなので雲に隠れられると弱いですね。
1975年のイースタン航空66便の事故までダウンバーストが発見されておらずそれまで気象用ドップラーレーダーの配備もされたなかったとすると防空システムは今より特に雲に弱かったと思います。
ベレンコ中尉の亡命事件が1976年なので少なくともそれまでの低空侵攻対処能力は・・・・
現在の価値で3兆円以上が無駄に消費された悲劇にwwwww
この事から、基幹防衛装備品は国産化する事とされた。
小銃、機関銃、艦船、戦闘機、戦車、歩兵戦闘車、装甲車、作戦輸送機、地対空・空対空・空対艦・対戦車ミサイル などが該当だね。
一部マニアが、何故国産に拘る!と叫ぶが、こういう悲劇が原因だから理解しようね!
供給状態は改善されてるだろうけど
メンテに不安があるならセールスに響くしな
戦時に中立姿勢をとられて部品供給に不安が出てくる恐れがあるからアメリカ製に拘る理由でもあるか
急速に進化したジェットエンジンとまだ信頼性に欠ける電子機器と相変わらずの人間の身体能力で冷戦時代に突入しちゃったんだから、関係者は気が気がじゃなかったろうな・・・
真空管の信頼性について、見ての通りあれは背の高い部品なので縦方向の力では問題ないが横方向の力がかかると接続部に変な形でモーメントがかかったり接続不良などの問題が起きたようだ。(ここら辺小型で構造も単純なトランジスタが強いところでもある)
さらにああいったものは数千と使われているうちの一つでも故障すると正常に動かなくなるので、一瞬しか使わない真空管三つのVT信管と飛行中常に動作が求められる複雑なFCSの信頼性をそのまま比べるのも酷な話なのよ。
例えば信頼度0.9のシステム(真空管)でも三つ直列に並べると全体の信頼度は乗算して0.729、10も並べると0.349と全体での信頼度は急降下する。さらに時間なども考慮すると大変なことに・・・(並列化するとある程度は抑制可能だけど、複雑化や切り替えなど別の問題が噴出するので簡単じゃない)
結果として飛行機や宇宙船に求められる信頼度は何万分の1とか何億分の1とか恐ろしい数字になっているわけだな、一方でこういった厳しい要求が戦後の日本の電子産業の発達に貢献しているので面白いとこなんだよね。
※3、5、6
戦前の戦闘機不要論をも彷彿とさせる散々な結果だな・・・
軍事関係で理論と実際で違うことはよくあることだけど、こんな結果なら実際に確かめられなくてよかったとしか言いようがない(汗
原因は日本の多湿だったそうで、同時期に配備されていた米軍のF102もかなり悩まされたそうで、アメリカの乾燥した気候ではOKだが、日本の高温多湿な気候では適応出来なかったそうです。
別話ですがF86DのFCSが発生する電磁波はかなり強力で、子供が出来ない方や出来ても女の子の場合が多かったようです。希に男の子が生まれると「お前あんまり仕事してねーな」とからかわれたそうです。
>>4様
私もリンク先の動画が閲覧できなくなっていました。
元の動画の内容はF-102のFCS操作法を解説してくれるもので
2つ目に掲載したリンク先の動画と内容が異なるものです。
元の動画を探していたら
ニコニコ動画で和訳版をアップロードしている方がいらっしゃったので
こちらにリンクを貼っておきます。
【F-102】MG-10火器・航空機管制システム (1956)【SAGE】
*ttp://www.nicovideo.jp/watch/sm26678191
無線室の送受信機はそんなことなかったんだけど、何か違いがあるのかな。
F-86Fみたいに戦闘爆撃機に転用できるならともかく
日本でもF-104の導入が進んでたのに亜音速の迎撃戦闘機なんて持ってても仕方がない
ご指摘ありがとうございます。
大変失礼致しました。
F-86Dに課されたG制限が真空管ではなくジャイロに由来する、というのはお恥ずかしながら初耳でした。
真空管の記述につきましては「世界の傑作機 No.93」内のF-86D/L型の元米空軍パイロットの談を山内秀樹氏が解説した記事における「ハードランディングまたは高G機動で真空管が緩んで接触不良から作動しなくなる」という記述を元にしたものです。
ただこれはアメリカ軍でのことであるにもかかわらず、前回記事のEOD問題のように但し書きをつけていなかったこと、完全同一の文となるのを避けるため「過荷重をかけると真空管がソケットからずれて機能が停止」と書き換えたのは私の誤りでした。申し訳ありません。
またE-4の話には都市伝説的なものが多いとのことですが、お恥ずかしながら確かめるすべもないため、自身の認識がどこまで正しいのかすらわからず、不安な気持ちで仕方ありません。
もしよろしければ、12様が今ままでにお聞きになったE-4やその他のFCSの嘘や誤りについて
こちらのコメント欄にてご教示頂きたく存じます。
コメントする