現用戦闘機のレーダーについて

Question

航空機を愛してやまぬ親（父）子です。
子の方（中1）ですが、父と話していて、父が質問をしてきて、調べても分からなかったので投稿します。
常識すぎて書かれてないのかもしれませんが、明記されているサイトが見つけられなかったので書きこみます。

戦闘機のレーダーについてです。

戦闘機のレーダーって、一機あたり大体何基装備しているのですか？
機首に一基あるのはわかりますが、それじゃ前方１２０°ぐらいしか捕捉できないんじゃないですか？

エナジーエアフォースというリアル派なフライトシューティングゲームをやっていて父子で気づきました。
死角に入りこまれると映らなくなることがありますが、後方にいても映ることがあるんです。こちらを追尾していない敵機が映るんです。

これはゲームだけなのでしょうか。それとも、１基で約３６０°をカバーできるんですか？

回答よろしくおねがいします。

KITAIKKI · Accepted Answer

一昔前はＦＣレーダーの性能といえば、スキャン角度６０度で探索距離にしてもせいぜい８０ｋｍ程度でした。それが現在ではスキャン範囲１２０度で捜索距離も最大で２４０ｋｍまで可能となっています。

　現在最強と言われているＦ－２２がそれで、ＲＣＳ１m2の物体を探知できるそうです。これがどれくらいすごいかといえば、ヨーロッパでは最新であるタイフーンがスキャン範囲１２０度ではあっても、探索距離が１２０ｋｍしかなく、ロシア空軍最強のフランカーファミリーのＳu－３０ＭＫＩはＦ－１６クラスの航空機をやっと１６０ｋｍで捉えられるということからも分かると思います。とはいえ、これでもＦ－１５の初期型から見れば格段の性能ですけどね。

　さてそこで疑問が出てくるのが、なぜラプターであってもそのスキャン能力が１２０度しかないのかということです。探索距離は大幅に性能向上しているのに変ですよね。実はこれにはそれなりの理由があるんです。

　もともとレーダーは本来はＦＣレーダーと言うくらい、その役割は敵を探知して追跡し、そして攻撃するためのものであって、つまりはミサイルや機関砲を最適の条件で発射するためのものなのです。そこで出てくるのがミサイル本体の能力です。ＩＲ（赤外線）追尾ミサイルのように全方位発射可能な手のかからないものは別にして（これはこれで弱点が多々ありますが）、アクティブもしくはセミアクティブレーダー誘導ミサイルは、その追尾能力が１２０度なのです。つまり１２０度の円の中に敵機を入れて置きさえすれば、ミサイルの命中が期待できるというわけです。実際はもっとタイトな範囲の中に収めてミサイルを発射するようですが、一応この１２０度が「ミサイル発射許容範囲」ということになっているようです。

　現在の技術ならスキャン範囲を１２０度から１８０度に広げることは可能なように見えますが、現在のフェイズドアレイ以前の首振りレーダーアンテナの時代に多角度のスキャンを実現させるには、あの制約の多い狭いレドームはなかなか難物だったようです。それにもしレーダのスキャン範囲を増やしたくなれば、ちょいとラダーをあてて左右に機首を振ればそれで済むことでした。もちろん現在ほとんどの３・５世代から４世代の戦闘機が搭載しているフェイズドアレイレーダーならそれほど難しいことはないのでしょうが、あえて無駄に広範囲を索敵させてパイロットに不必要な負担を与えるよりは、という設計思想が働いているということです。つまり１２０度という数字は長年の実戦データからはじき出された、根拠ある曖昧な数字だといえます。

　それに現在の航空戦闘はＡＥＷ機やＡＷＡＣＳ機などとの連携が日常化しており（とはいえそれだけの高額機の運用が出来る国は限られていますが）、友軍機とのデータリンクによる戦闘情報のやり取りが出来る現状では、突発的な航空戦闘は起こりにくい状況であるといえます。さらに第４世代機には驚くような機能があります。
　それはミニＡＷＡＣＳと呼ばれている機能で、実際に足の遅いＡＷＡＣＳ機を連れて行かなくとも、戦闘機自体にＡＷＡＣＳ機に準じた機能を持ち、その機が入手した戦術的な情報を他の編隊機にリンクして戦闘に活用することが出来ます。

　これらの機能をフルに活かせば、レーダーそのものの性能にそれほどこだわらず、アベレージ程度の性能があれば事は足りるようになるかもしれません。とはいえ、現代のＦＣレーダーは同時能力、つまり同時追尾、同時交戦の能力アップに力を入れているのが実情です。

　ということで、機首のレーダー一基で３６０度をスキャンすることは不可能なのですが、それを何とかしようとしたのが、まだまだ元気だった頃のソビエト空軍機期待の星フランカーファミリーでした。フランカーファミリー機の中で、テイルコーンが異様に長いタイプがあると思いますが、この中には後方警戒レーダーが搭載されいます。
　これは敵のレーダー照射に反応してパイロットに警報を出すセンサーではなく、本物のレーダーなんです。もっとも実機を見て分かるようにかなりの小型サイズですので、その探知能力は後方４～５ｋｍほどということです。それなら単にセンサー式の後方警戒レーダーでいいじゃないかと思うのですが、そこは転んでもただでは起きない旧ソ連でして、後方にテイルオンした敵機に対してこのレーダーでロックオンして、ＡＡＭを発射するところまでいったようです。

　ではミサイルはどう発射するかといえば、最初から後方に向けてＡＡＭを搭載したり、あるいはいったん前方へ発射したミサイルが１８０度Ｕターンをして後方へ向かうといった風で、なかなか楽しいことを考えていたようです。ただそれが現在どのような運命を辿ったかは残念ながら情報がありません。素人考えでは５ｋｍくらいにまで敵機にテイルオンされた時点で、射出座で逃げたほうが利口ではないかと考えるのですが…。

yamaro · Answer

http://www.f-22raptor.com/af_radar.php
↑F22の例です。

戦闘機のレーダーは機首のみです。
後方の捜索はできませんが、後方にレーダー警戒装置を装備していれば、例えば他の機体が出すレーダー波をパッシブで探知することで、だいたいの方角は分かるでしょう。（距離までは難しい）

これの応用で、ミサイル攻撃を受ければ、レーダー誘導ミサイルならレーダー波、そうでないミサイルも赤外線センサでミサイル自体の発する赤外線を捕らえ、レーダーディスプレイ上に表示可能でしょう。

Sasakik · Answer

スホーイSU-27系列のように「後方監視レーダー」を装備している機体があります。
アメリカ軍はAWACSが飛び作戦空域を監視・管制し、データリンクで情報の共有化を図っていますから「誰が何処にいるか」を把握し得ます。
また、ミサイル誘導用などのレーダー波を検知するセンサーも搭載していますから、単機でも「”殺意”を持った敵の存在」程度のことは知ることはできるでしょうね。

そう言えば、ステルス攻撃機F-117は、レーダーを搭載していないんで、データリンクで得た情報を頼りにするしかありませんでしたね。

あ、今は、フェイズド・アレイ・レーダーと言って、多数の受信素子（アンテナ）を平面に配置し連続・高速スキャンする方式が主流になっています。
艦載の防空レーダーには、死角をなくすために２面のフェイズド・アレイ・レーダーを回転させるものがありますが、お椀型のアンテナの首振り式は、既に過去のモノのなりつつあります。

windsnow · Answer

ゲーム内の世界では、後方どころか、その空域にいる敵味方全てが
レーダーに写ったりしますが、これはＡＷＡＣＳからのリンクデータ
を受信している、といった設定になってると思います。

現実の戦闘機での戦術データリンクが、どの位すごいのかは不明で
すが。（多分聞いても誰も答えられない機密？）

uss-1701_f · Answer

後方警戒レーダー　と言う物が有ります。　多分それでしょう。　初期の頃は（敵ミサイルに食い付かれてマス！）　と言う警告音だけでしたが。
　今のは　機種毎、更新毎　で千差万別。　航空雑誌などで　『F-１８（はインテークが　そっくり変わってますなァ）装備更新』　等と出てますが中身は＝”そりゃ機密事項でしょう”＝詳しい事は書かれませんので、”どれ程の性能差”に成るか／成ってるか部外者には判りません。
　基本、機首に一基　と言うのは正しいです。　が、角度については『位相差　やら　首振り　やら』で　100度近くまで”　と言うハナシも。

現用戦闘機のレーダーについて

一昔前はＦＣレーダーの性能といえば、スキャン角度６０度で探索距離にしてもせいぜい８０ｋｍ程度でした。

スホーイSU-27系列のように「後方監視レーダー」を装備している機体があります。

ゲーム内の世界では、後方どころか、その空域にいる敵味方全てが

後方警戒レーダー と言う物が有ります。

この回答への補足

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後方警戒レーダー　と言う物が有ります。