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2016年12月27日 (火)

空飛ぶガスステーション

近頃話題の空中給油だが、ここで主なふたつの空中給油方式について説明しておく。そのなんたるかも理解していない言説があまりに目にあまり、まず基礎知識を得てから議論してほしいと思うからである。

ここではともに固定翼機である「給油機」と「受油機」がともに飛行しながら燃料を補給するケースについて考え、回転翼機(ヘリコプター)がホバリングしながらホースを吊り下げて艦船などから燃料を補給する方法は扱わない。

さてこうした空中給油には二つの方式がある。
・フライングブーム式
・プローブ・アンド・ドローグ式

フライングブーム式は主に米空軍が採用している方式で、航空自衛隊もこれに該当する。給油機から「フライングブーム」と呼ばれる給油パイプを伸ばし、これを受油機側の受油口(たいてい機体背部にある)に差し込んで給油するものである。
いっぽうのプローブ・アンド・ドローグ式は米海軍などで採用されている方式で、オスプレイの事故時の空中給油はこちらになる。給油機は、給油ホースを後方に流す。ホースの先端には「ドローグ」と呼ばれる漏斗状の受油口受けがついており、受油機は「プローブ」と呼ばれる受油口をドローグに突っ込んで給油を受ける。プローブは機首から長く突き出すか、あるいは引き込み式になっていて使用しないときは機首部に格納するようになっている。

フライングブーム式の特徴をまとめると、
・時間あたりの給油量が大きい
・受油機側は速度を合わせるくらいで特別な操作は不要
・給油機側に専用の機体と装備が必要
・給油機側にオペレーターが必要
・いちどに1機だけしか給油できない

プローブ・アンド・ドローグ式の場合は、この逆となる。特に受油機側は自らの操縦で自機のプローブをドローグに差し込まなければいけない。給油を受ける可能性があるすべての機体のパイロットがこの訓練を積む必要がある。
それでも米海軍がフライングブームではなくプローブ・アンド・ドローグ式を使い続けているのは、空母からの運用を想定しているからだ。原子力空母といえども搭載可能な機体数は限られるし、大きさにも限界がある。給油機のために専用機を用意しておく余裕はない。それに対してプローブ・アンド・ドローグ式なら増加タンクに巻き取り式ホースを取り付けた空中給油ポッドを懸吊すればどんな機体でも給油機になり得るのだ。今回のオスプレイの事故でも給油機は専用の空中給油機ではなく汎用輸送機 MC-130 に空中給油キットを搭載していたらしい。

なお、フライングブーム式の専用給油機でもプローブ・アンド・ドローグ式を併せ持つ、あるいは臨時搭載可能にしている機体は多い。米空軍のように専用の空中給油機をふんだんに用意できるならともかく、そうもいかない普通の国々にとってはプローブ・アンド・ドローグ方式のほうが汎用性が高いといえるだろう。このふたつの方式の間には互換性がないため、例えばもともと米海軍向けに開発された F-4 ファントム戦闘機を米空軍でも採用することになった場合は、フライングブーム式の受油口を追加するといった設計変更が必要になった。

空中給油の利点は飛行時間あるいは航続距離を伸ばすこと、とだけ考えるのは誤りで、それは現代では副次的な理由になっている。
たいていの機体で、最大離陸重量と最大重量の間には差がある。たとえば、一度浮いてしまえば50トンでも飛べる機体であっても、離陸時には40トン以下でないと飛び上がることができないということは普通のことだ。この場合、空中給油ができないとすると40トンでおさまる装備でしか作戦できない。つまり、武装か燃料のいずれか(あるいは両方)を削って40トン以下に収める必要がある。しかし給油ができるのであれば離陸時に燃料を全量搭載しておく必要はない。途中で補充できない武装はフル装備しておいて、そこそこの燃料で離陸した上で足りない分は空中給油すればよい。空中給油は作戦機の能力をフルに発揮させるためには非常に有効な手法と考えられている。「専守防衛だから空中給油は必要ない」というのは理由になっていないのだ。

# 「空飛ぶガスステーション」というのは空中給油機の愛称だが、実際にはいまどきガソリンを燃料とする軍用機はほとんど無い。ヘリコプターやプロペラ機も含めてタービンエンジンとするのが現在の趨勢で、軽油に近いジェット燃料が使用される。

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