E-3 (航空機)

開発

アメリカ軍は、大型の航空機にレーダーを搭載した空中早期警戒に高い関心を持っており、早い時期から早期警戒機を運用していた。ベトナム戦争の時期には、早期警戒を知らせる空載レーダーにはEC-121（ロッキード コンステレーションの派生型）を運用していたが、EC-121の管制能力は限定されており、指揮統制用のC-130Eの運用のほか、SAGEではデータリンクを通じて地上施設が指揮統制を行なったりしていた。技術発展に伴い、早期警戒のみならず指揮統制についても、同じ機体で行えることが求められるようになり、1963年には、EC-121の後継機の検討が開始されている。技術発展を鑑み、新型機のレーダーにはグランドクラッターの影響を受ける低空飛行機体をも探知できるルックダウン能力も求められた。開発にはボーイング社、マクドネル・ダグラス社、ロッキード社が候補となり、1966年7月にはロッキード社が外されている。1967年にはレーダーが並行して開発されることとなり、ウエスチングハウス社とヒューズ社が競争開発にあたることとなった。陸地上空におけるレーダー（Overland Radar Technology,ORT）の開発は、EC-121Qを改装し、搭載・試験を行っている。ボーイング社は当初、専用の機体開発を検討していたが、十分な性能を有していた707の改設計機を用いることとした。改設計案としては、前傾した垂直尾翼の先端に円盤状のレドームを設置、航続時間延長のため、エンジンはTF34を8基装備する案も検討されている。1970年7月にマクドネル・ダグラス社のDC-8改造案を破り、ボーイング社の707改造案が採用されている。まず、競争開発されている空載レーダーを比較するため、2機の試作機（EC-137D）を製造することとした。試作機は、量産型の要求である14時間の航続時間を必要としなかったため、搭載エンジン数は707と同じJT3D4基のままとなった。
試作機EC-137は1972年2月9日に初飛行している。3月から7月にかけて、2種のレーダーの搭載飛行試験を行っている。試験の結果、1972年11月にウエスチングハウス社製のレーダーが採用されることとなった。ヒューズ社もF-15搭載のAN/APG-63を開発するなど優秀な技術を有していたが、ウエスチングハウス社はデジタル・パルスドップラーレーダーを開発し、実用化させた。このレーダーは、クラッター処理に優れており、低空飛行物体の探知も可能であるほか、水平線越えモード（BTHモード）では長距離捜索のみならず船舶の探知も可能である。
1973年1月26日より全規模開発に移行し、前量産型3機の発注が行われた。コスト削減のため、航続性能要求が緩和されており、エンジンはJT3Dが4基のままとなった。これらの初飛行は1975年2月である。
量産型の完成は1976年。アメリカ空軍では1977年から就役している。アメリカ空軍のほかは、NATOの共同運用のほか、エンジンをゼネラル・エレクトリックとスネクマ共同開発による新世代のCFM56に換装した機体がイギリス空軍、フランス空軍、サウジアラビア空軍で使用されている。このほか、パーレビ体制下のイランが1977年にE-3を7機発注し、1981年までに配備を完了させる計画だったが、1979年のイラン革命によってパーレビ体制が崩壊したため、契約は全てキャンセルされた。
改造母機として利用しているボーイング707の生産数にはこのE-3として製造されたものも含まれており、1981年以降はアメリカ海軍向けのE-6と共に軍用型しか生産されなくなっていたが、同機は1991年をもって生産終了となった。そのため1991年にE-3導入を検討していた日本の航空自衛隊はAWACS導入に別の母機が必要になり、翌1992年ボーイング社が提案したボーイング767を採用し、E-767として4機製造された。

機体

機体は、ボーイング707-320Bを母体として利用している。強力な電磁波を発生させるレーダーを装備する特性上機体には窓がほとんどなく、数少ない開口部である操縦席の前面風防には対電磁波防護を施したものが使用され、機体外壁や乗降ハッチ（ドア）等も対電磁波防護の施された分厚いものになっている。その他には、空中給油装置の付加や発電機の能力向上が行われている。後部胴体の上に二本の支柱に支持された円盤状のレーダードーム（レドーム。直径9.1m、厚さ1.8m）を搭載していることが外見上の大きな特徴である。大きなレーダードームを追加しながら、特に垂直尾翼の形状変更などの飛行安定性向上策は特に取られておらず、実際に飛行特性への影響もほとんどないといわれる。支柱の高さは3.4mあり、また、空気抵抗軽減のため、離陸時にはレーダードームは前下方に6度傾けられる。
アメリカとNATOのE-3は6,400kmの距離を飛行し、無給油で最大8時間滞空できる。フランス、サウジアラビア、イギリスが購入したE-3は、CFM56-2ターボファンに換装されており、8,000kmを飛行し、約11時間滞空することができる。空中給油を実施することでさらに航続距離を延長することも可能である。機内には、休憩スペースや食事スペースが設けられており、長時間の任務時に乗務員が交代で作業を実施することができる。
コックピットは、アメリカ空軍向けは707と同じだがNATOやそのほかの国へ輸出されたE-3は計器の一部がCRTディスプレイに差し替えられている。

アビオニクス

レドームは運用時は油圧により水平方向に毎分6回転し、非運用時でもロートドームの基部にある軸受けにオイルを循環させるために毎分1/4回転している。レーダーは大量の熱を発するため冷却のためにレーダードームには機器冷却用の通風孔が設けられている。
レドームの片方に搭載されるAN/APY-1レーダーは、Sバンドを使用するパッシブフェーズドアレイレーダーであり、機体の傾きを検出して走査を自動的に補正する機能を備えている。動作モードはパルス・ドップラー非高度走査、パルス・ドップラー高度走査、水平線以遠、洋上モード、インターリーブド、パッシブモードの6種類がある。探知距離は250mi（400km）以上、低空を飛行している目標に対し200マイル（320km）で、同時に600個以上の目標を探知、200個以上の目標を追尾できる。ルックダウン時に、グランドクラッターを排除しつつ低空を飛行している目標を識別、追尾するために二次レーダーも統合されている。後に、レーダーは海上監視能力を強化したAN/APY-2となった。もう片方には、AN/APX-103敵味方識別装置が装備される。なお、IFFを補完するため、レーダー自体も非協力的目標識別（NCTR）と呼ばれるレーダー反射波を解析することで目標識別が行うモードを備えている。
レーダーが収集した情報はコンピュータ処理され、11台（メイン9台と補助2台）設けられたコンソールのビデオスクリーン上にはデータがグラフィックや表形式で表示される。オペレータは、この情報をもとに監視、識別、武器制御、戦闘管理と通信を実施する。また、これらの情報はデータリンクを通じて、味方の艦船や管制所に送信することができ、緊急時には、RC-135またはタスクフォースを経由して国家指揮権限に転送することができる。これらの電子・機械設備で発生した熱は、ブリードエア（抽出空気）によって冷却される。

ブロック30/35

1987年から開発がはじめられたE-3Cに対する改修計画。機首、前部胴体側面、尾部にAN/AYR-2 ESM用アンテナを追加し、IFFをAPX-103B、JTIDSデータリンクターミナルをクラス2Hに換装、GPS統合航法装置の追加、コンピュータの処理能力向上とメモリ増加、ディスプレイの近代化を行う。クラス2H JTIDS端末の搭載により、レイテンシは8倍に向上した。最初の改修機は1995年10月に完成した。同様にNATOのE-3に対して行った改修では簡素化されており、「RSIPマイナス」と呼ばれる

RSIP

1997年末から、E-3Cに対して行われた改修。RSIPはレーダーシステム改善計画の略。古いTransistor-transistor logic（TTL）及びエミッタ結合論理（MECL）電子部品を取り替え、ソフトウェア言語としてAdaを利用した既成のデジタルコンピュータに換装した。これにより、レーダー反射断面積（RCS）が小さな巡航ミサイルなどの目標をより正確に探知できるようになった。解析時間短縮のためパルス圧縮波形を使用し、ECCM能力も強化されている。整備性や将来発展性の改善、表示装置の改良なども実施されている。

WLSP

2005年8月に契約が締結されたE-3Dに対する改修。WLSPは全運用期間支援計画の略。IFFモードSに対応させ、事故データ記録システム（ADRS）の交換などを実施した。

ブロック40/45

2005年から開発されている改良型。「E-3 AWACS 35年の歴史で最も重要なアップグレード」と呼ばれる。C2/WAS/BM（指揮管制/広域監視/戦場管理）能力を強化する。具体的にはDAMA-SATCOMを導入してネットワーク中心の戦いへの適合を行うほか、GATMを導入し、航法精度を上げ航空交通管制（ATC）の要件を満たす。また、レーダーの立ち上がりが遅い(離陸後一時間立たないと捜索を開始できない)原因の一つであったコンピューターを近代的なものに換装し、情報を自動的に統合する機能を追加した。これに伴い、ディスプレイも直感的に状況を認識できる表示モードを持つタイプに換装されている。しかし、調達ユニットコストが計画より22.5%増加したため、ナン・マッカーディー制度を回避するために改修対象を31機から24機に減らしている。2014年7月28日に初期作戦能力（IOC）を獲得し、2015年11月に南西アジアに初展開した。サウジアラビアのE-3Aも同仕様に改修される。

IFF近代化

2012年10月29日、アメリカ空軍はTelephonicsとIFF換装の契約を6,000万ドルで結んだ。この換装により搭載するAN/UPX-40は従来搭載していたAN/APX-103Cより遠距離から微弱な信号を感知でき、グランドクラッター除去能力により低空飛行目標の識別も容易である。またモード5の機能強化も盛り込まれている。最初の改修機は2015年7月39日に初飛行した。これはブロック40/46改修の一環として実施された。

E-3F MLU

2010年2月3日に契約が締結されたE-3Fに対する改修。ブロック40/45相当の改良となるが、この改修ではそれに加えIFFモードSとモード5への対応改修が含まれる。

DRAGON

DRAGONは製造ソース低減汎地球作戦航法アビオニクス換装（Diminishing Manufacturing Sources Replacement of Avionics for Global Operation and Navigation）の略。NATOとアメリカ空軍が共同で実施している。搭載されたアビオニクスの交換部品の入手が困難となったのに加えて、ICAOの2018年までに満たす必要がある新しい飛行命令に準拠する必要があったためである。改修では生産が終了した1970年代のアビオニクスから最新のデジタルアビオニクスシステムに更新する。具体的な内容としては、通信航法機器を強化し、コックピットはグラスコックピット化し、エンジン、ナビゲーション、レーダーデータをカスタマイズして正確に表現する5つのマルチカラーグラフィックディスプレイとすることでフライトクルーを4名から3名に減らす。そのほか、ウインドシアを予測することができる気象レーダー、地上接近警報システムの強化、デジタル衛星通信システム、飛行管理システムの搭載、警告、注意および勧告をエンジン機器および乗組員警告システムを介して送信するシステム、パイロットと副操縦士がユーザーフレンドリーでカスタマイズ可能なエンジン、フルデジタルフライトデッキオーディオ音声配信システムの追加を実施する。またIFFモード5機能を追加することも可能。
2014年8月にボーイングはNATOのE-3をアップグレードする2億5000万ドルの契約を授与され、2015年3月にNATO 向け改修初号機が初飛行した。2016年8月にボーイングは量産改修を開始、最初の1機が12月13日に納入された。改修初号機は米シアトルのボーイングの施設で、13機は独南部バイエルン州マンヒングで改修された。2018年12月18日NATOは14機の改修を完了したと発表。。
2016年5月にはアメリカ空軍のE-3Gが同様の改修を受けて初飛行し、1月9日にティンカー空軍基地に到着した。残りの23機は今後8年間で納入される予定。

提案

そのほか、以下の計画が提案されている。

エンジン換装

アメリカ空軍とNATOのE-3はTF33を使用している。TF33は、性能が不十分で騒音が大きいことからより高性能エンジンに換装することが検討されている。候補のエンジンとしては、既に他のE-3運用国機体が搭載しているCFM56エンジンのほかJT8D-219が候補として挙がっている。JT8Dは、CFM56と比べ換装する際のコストが半分とされる。

バイスタティックUAV

RQ-3 ダークスターやRQ-4 グローバルホークにバイスタティック受信機を装備し、E-3と組み合わせることで低RCS目標の探知を実現するもの。

後継機

後継機としてE-10が開発されていたが、国防予算縮小のあおりを受けて2007年に中止された。ブロック40/45やDRAGONなどの改修によりE-3の機体寿命は2024年まで延長され、最大で2035年まで持たせられるとされる。アメリカ空軍では2019年にE-3をさらにアップグレードするか後継機として新しい機体を開発するかどうかの決定を行う予定である。NATOでは、2014年に後継機についての決定を行う予定であったが、報道はない。
イギリスがE-737（E-7A）を後継機として調達すると発表した

仕様

出典: 月刊エアワールド1998年4月号別冊『空中警戒管制機 AWACS/E-767&E-3』