ステルス (軍事)
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ステルス（Stealth）とは、レーダーなどから探知されにくくする技術である。主に軍用機・軍艦・軍用車両などに使用される。本来の意味は「こっそりとする」「隠れる」。
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[編集] ステルスの歴史
ステルスはレーダーが使われ始めた第二次世界大戦の頃から考えられ、ステルス兵器も一応存在した(ホルテン Ho229など)。日本海軍も、終戦間際には、米軍のレーダーの高性能化に対応する為、潜水艦の艦橋に角度を付ける（自衛隊イラク派遣時に軽装甲機動車に追加された射手防御用の板の様な『くの字』型）等の対策を始めていた。その後ステルス機を開発する上で非常に重要となる論文が、ソ連の科学者ピョートル・ウフィムツェフによって1957年に発表された。これにより今まで電波の反射が解析不能だった部分の計算が可能になったと言われる。そして1981年に世界初の本格ステルス機、F-117が開発された。
被発見率を下げるギミックを指した言葉として「ステルス」という言葉が使われたのは、F-117の広報リリースが最初だと思われる。 ただし、F-117が登場した当時は、情報公開などもあまりなく、都合のいいスペックや戦果だけが伝えられたため、この性で、レーダーへの被発見率低下だけを指してステルスとか、ステルスであれば全然レーダーに引っかからない、またそうでなければステルスではない、などという誤解が広まることになった。
[編集] ステルスとは
ステルスとは電波の反射や赤外線の放射などを抑え、敵から発見されづらくする技術である。ただし、あくまで電波の反射などが相対的に低いだけであって、レーダーに近づけば当然発見されてしまう。また、その兵器の前提となる運用条件に応じて、与えられるステルス性の性質や性能は異なる（迷彩色なども、広義のステルスであると言える）。
[編集] 電波に対するステルス
レーダー（一次レーダー。航空交通管制に使用している二次レーダーの原理は異なる）の基本原理は単純で、電波を飛ばしてその反射波を拾い、物体があることを認識する。つまりもとの方向へ電波を返さなければレーダーには映らないことになる。そのため艦船ならば艦橋をはじめとする上部構造物を斜めにして、反射波をまともに返さない形状にする。また凹みが垂直に交わった場合、電波が元の方向に戻ってしまうため、垂直に交わらないような形状にする。航空機では機体の凹凸を減らし、細かい部分での反射を抑え、電波の大部分を別の方向に受け流すようにする。
これらに加え、電波吸収素材 (RAM) を使うことにより反射波をさらに減らす。ただし、RAM塗装は、電磁波を熱に転換することでエネルギーを消費し、結果として反射波を減らすという原理上、赤外線放射が増えてしまうというデメリットがある。一部には、赤外線放射率が異なる塗装で各部を塗りわけ、赤外線映像として見た際に、航空機の形状として認識されづらいように配慮した機種もある。 余談であるが、現時点で実用化されたステルス航空機の機体色は、たいていがマットブラックかダークグレー系であるが、これは夜間運用時に効果的であると同時に、極端に高度を下げない限り日中でも比較的に目立たない色だから、そのように色を調合されただけであり、レーダー反射塗料そのものがダーク系カラーというわけではない。
航空機は、高度なステルス性を求めようとすると、形状とコストの面で非常に厳しい問題に直面する。すなわち費用対効果が悪くなる。従って、そこまでのコストを割けない場合は、RAMを使用する事で、少しでもステルス性の改善を求めることが多い。
艦船や車両では、運用上の理由（RAM塗料は劣化が激しい、陸上兵器は、少しでもカムフラージュを行えば、少なくともレーダーには元々映りにくい等）から、高価なRAMは使用せず、外観の形状に配慮をする程度である。
[編集] レーダー断面積
電波に対し、どれだけのステルス性を持っているかを表す値としてRCS（radar cross-section, レーダー断面積、レーダー反射断面積などと訳される）という言葉が使われる。単位は m2。この値が小さければそれだけレーダーに探知される距離が短くなる。だが単純に比例するわけではなく、探知距離はこの値の4乗根に比例する。つまり探知される距離を2分の1にしたいのなら、RCSはその4乗の16分の1にする必要がある。
[編集] 可視光でのステルス（ビジュアル・ステルス）
- 詳細は光学迷彩を参照。
可視領域の電磁波を反射させない技術（光学迷彩）は実用化されていないものの、研究は行なわれている。可視光線に対する対策が可能となれば文字通り見えない兵器となる。アイディアとしては、サイエンス・フィクションにおいては以前より使用されている。プレデターや攻殻機動隊などを参照。
電磁波である可視光をねじ曲げて、その途中に存在する物体を目に見えないようにする技術が考えられている。2006年10月20日付けのUSA Today紙はデューク大学のデービッド・スミスを中心とした研究グループ[1]が同様の理論でマイクロ波（可視光ではない）をねじ曲げる事に成功したと報じた[2]（詳細な内容はアメリカの科学雑誌 Science に掲載された[3]）。現在はまだ確立していない技術であるが、理論的には同じ方法で可視光をねじ曲げる事が可能であり、近い将来実現可能であるとしている。この技術によって目に見えない究極の戦闘機等を作成可能であるが、唯一の問題は外から戦闘機が見えないのと同様に戦闘機からも外が見えなくなる事である。
なお、光学的な迷彩は、技術的には非常に興味深いものの、乗り物に使用した場合は、騒音が大きいと音で大体の位置がバレてしまい、あまり意味が無いとか、既存の迷彩塗装と比較して、迷彩効果そのものが過剰であり、投じるコストに見合った損耗率低下が見られるかはかなり微妙である。
また、航空機の場合は、機体の迷彩以前に単に飛行機雲を引きながら飛ぶだけで、簡単に飛翔経路が目視で発見されてしまうため、一部の航空機では、排気ガスに薬品を混入することで、飛行機雲をが殆ど発生しないように工夫されている。
[編集] 赤外線に対するステルス
ミサイルなどの誘導兵器には、赤外線を用いて目標を探知するものがある（たとえばサイドワインダー）。これに対する防御として、赤外線の放射量を減らすことも重要である。ステルス機では外気と混ぜ、温度を低くしてから排気を行ったり、地上からの探知を防ぐために機体上方から排気を行ったりする。
また高空では、周囲の温度が低いため、パッシブ式赤外線画像装置で航空機自体の画像を捉えることはさほど難しくない。 このような赤外線画像認識を行うミサイルシーカーに対しては、赤外線反射率が異なる塗料を機体に塗布し、航空機としての形状を検出されづらく工夫している機種がある。
[編集] 音についてのステルス
静粛性もひとつのステルス性の指標と言える。とくに潜水艦ではソナーによる探知を避けるために重視されている。外壁に吸音効果のある素材を貼り付けることでアクティブ・ソナーの音波を吸収している(また、水上艦に対しては、潜行中の潜水艦は、その状態自体が基本的なステルス能力とも言える)。
[編集] 対ステルス対策
現在各国ではステルス機開発に加え、ステルス機の発見技術にも力を入れている。主なものとして、レーダーによるパッシブ受信や、赤外線探知がある。
[編集] レーダーによるパッシブ受信
前述の通り、ステルス機はレーダーの電波を異なる方向に受け流す技術を用いている。これに対抗して、受け流した電波を観測するレーダーサイト（パッシブ受信レーダーサイト）を建設し、最初のレーダーサイトと共にステルス機を発見する、という構想が『レーダーによるパッシブ受信』である。短所はパッシブ受信レーダーサイトのみでは方位しか分わからないことだが、最初のレーダーサイトまでの距離から敵機までの距離を計測できる。
これはちょうど音響探知によって敵機の来襲を知ろうとした第二次大戦末期と似た状況に戻った観がある。
[編集] 赤外線探知
戦闘機などにおいては地上レーダーサイトのようにはできないため、敵の赤外線を観測する方法が考えられている。これはレーダーのように電波などを出さないため、逆に探知され発見される恐れがない。しかし通常の戦闘機に対してはレーダーに比べて若干探知距離が短くなり、また敵の方位しか分わからず距離がわからないという欠点もある。だが探知距離はステルス機においては通常のレーダーより遠距離での探知が可能であるとされ、距離も2機以上で観測すればレーダーサイトと同じように三角関数から敵機までの距離を測定することも可能である。現在赤外線探知はロシアの一部の戦闘機で使用されている。
[編集] ステルスの重要度
一般的に航空機は効果が大きいためステルス性が重視されており、艦船ではある程度のステルス性を持たせているものが多い。車両はレーダーによる探知が少ないため、多くは目視や赤外線対策をしている。
[編集] 現代兵器のステルス性
現代の軍用機や軍艦はある程度のステルス性が考慮されており、性能の上で重要なものの1つとなっている。
[編集] ステルス性を重視した兵器の例
[編集] 軍用機
完全にステルス性重視の設計であるもの:
RCS 低減設計のもの:
- Ho 229
- YB-49
- SR-71
- B-1
- YF-23
- F-22
- F-35
- タイフーン
- ラファール
- Su-47
- MiG-1.44
- F-2
- KFX
- J-10（Jianji-10 殲撃十型） ※ 双発改良型
[編集] 軍用ヘリコプター
- RAH-66 コマンチ
[編集] 軍艦
[編集] 軍用車両
現在開発中の一部の戦車などではステルス性を考慮されているものの、それ以外ではあまり無い。
[編集] その他
- バード・オブ・プレイ（ボーイングで開発が行われていたステルスのプロトタイプ）
- プレデター（SF）
- カメレオン
- フィラデルフィア・エクスペリメント
- フィラデルフィア・エクスペリメント2 超時空決戦
