F-16 (戦闘機)

概要

バージニア州フォールズチャーチに本社を置くジェネラル・ダイナミクス社が開発した軽量戦闘機。当初は昼間軽量戦闘機として開発されたが、後に全天候対空/対地攻撃能力を付与された。正式な初飛行は1974年2月2日。大型化したLERXおよび胴体とLERX及び翼を一体で成形するブレンデッドウィングボディを採用し、フライ・バイ・ワイヤを搭載するなど、当時の革新的技術を積極的に取り入れている。初飛行から40年以上経過しているが、段階的な改良が続けられたことにより後発の4.5世代機に引けを取らない能力を維持し続けている。
アメリカ空軍では高性能だが高価なF-15と相対的には安価な本機での「ハイ・ロー・ミックス」運用が行われており、保有作戦機の過半数を占めている。なお多くの導入国では主力戦闘機として運用されている。
4,500機以上製造され、世界20ヵ国以上の空軍が採用した実績からベストセラー戦闘機と評されており、アメリカ製のジェット戦闘機としては約9,000機のF-86、約5,700機のP-80、約5,000機のF-4に次ぐ第4位の生産数を誇る。アメリカ空軍向けの生産は終了しているが、アメリカ以外では新規に採用する国があるため、輸出向けとして改良型の生産が続いており、2012年4月3日にはモロッコ空軍向けのF-16C Block 52アドバンストが4,500機目の納入機として完成した。
本機をベースとした戦闘機、攻撃機、練習機などの派生型が複数開発されている（後述）。

基本構造

F-16は当初から、胴体と翼を一体で成型するブレンデッドウィングボディ（BWB）や機体の操縦をコンピュータで補正・制御するフライ・バイ・ワイヤ（FBW）といった革新的技術を取り入れた設計となっていた。
ブレンデッドウィングボディは離着陸時や旋回時など大迎角での飛行の際に、胴体で揚力を発生する効果が大きいため、実質上、主翼面積を増大させたのと同等の効果を持つ。単純に主翼面積を増やした場合は、抗力の増大や回転率低下といった欠点も不可避のものとなるが、これを抑えることができる。また、胴体内容積を大きく取ることができるため、内部構造の簡素化や燃料搭載量増への効果がある。
従来の操縦系では操縦桿やフットペダルと動翼は主系統では油圧、予備系統ではロッドリンクやワイヤーによる機械式であったが、FBWでは一方の端からの入力を電気信号に変換して電線で出力側まで伝送する。これにより、機械的接続なしに操縦席の入力を動翼のアクチュエータに伝えたり、逆に動翼への圧力を操縦席側のサーボモーターによる擬似応答とすることが可能となった。
特にデジタル信号に変換することによりコンピュータによる補正が容易になり、F-16が静安定性緩和（relaxed static stability：RSS）による運動能力向上機（Control Configured Vehicle：CCV）として実現するに至っている。
LERXとブレンデッドウィングボディを持つCCVとすることにより、大きな主翼面積として翼面荷重を低く抑えるという手法を取ることなしに要求される運動性を獲得した。より小さな主翼面積は抗力や突風の影響を抑え、低空域での機動性や安定性、加速力の向上に寄与している。なお、静安定性緩和による水平尾翼の釣合い荷重の軽減に応じた尾翼面積の減少も空気抵抗低減に効果があったが、本格的生産後に判明した対地攻撃時の引き起こし時の不具合に対して30%面積を拡大されている。主翼には、後縁にフラップとエルロンの両方の機能を持つフラッペロンと前縁に前縁フラップが取付けられており、小さい旋回や大迎角での飛行などの空戦時の機動性向上が図られている。また、エア・ブレーキはエンジンノズル付近の両側に取付けられている。
機体の構造材料としてはアルミニウム合金が高い割合を占め、F-100以降にアメリカ戦闘機に広く採用されているチタニウム合金の使用率は2%程度である。F-15の25.8%と比べると10分の1程度であり、価格低減を重視している。一方で複合材料の使用率は4%に達し、F-15の1.2%よりも高い。また、F-15のボロン系に対し、より発展したグラファイト系の複合材料を採用している。
基本構造はA型の時点でほぼ完成しているが、武装やアビオニクスの拡張性が高く、メーカーがアップデートや採用国の要求に合わせた改修を行っている。

コックピット

FBWにより操縦桿の配置が自由になったため、F-16では操縦者の右側に移動させ（サイドスティック方式）、シートのリクライニング角を30度と深めることにより、遠心力の身体軸方向の分力を緩和してブラックアウトの発生を遅らせたり高G機動時の加重を体全体に分散することにより、対G能力の向上を図っている。
速度計、高度計、姿勢指示器、方位磁針などの基本的な計器は従来からのアナログ式であるが、液晶の多機能ディスプレイやヘッドアップディスプレイなど限定的ながらグラスコックピットが前後席両方に導入されている。
操縦桿入力の信号化には操縦桿の変位ではなく操縦桿に加わる圧力を使用している。試作当初は操縦桿を固定していたが、加重もしくは迎え角の限界に達していることが伝わらずにパイロットが力を加え続けて余分な疲労を生じることがないよう、若干動くように変更された。
パイロットには、視界に慣れるまで計器飛行を行うよう指導されるという話もある。これは全周視界がほぼ確保されているためである。つまり、パイロットの身体の大部分に当たる周囲にキャノピーが位置して機体が視認されにくく、視界を遮る枠も単座型では後方にのみ存在しているにすぎない。このため、他機種から転換してきたパイロットは、機体と水平線の位置関係を誤認したり、錯覚として機体から加速度により振り落とされそうになるかのような感覚を抱くこともあるという。

エンジン

試作機からBlock 25までの機体は、プラット・アンド・ホイットニー社製のF100を一基搭載していたが、Block 30からは、ゼネラル・エレクトリック社製のF110 の搭載も可能なエンジンベイとなった。F110はF100よりも推力が大きいため、F110搭載機の方が僅かに巡航速度が速い。
機体下面に装備され、外見上の目立つ特徴となっているエアインテークは遷音速域での効率に重点を置いた固定式となっており、軽量な機体に高出力のエンジンでありながらも最高速度をマッハ2に留めている。LWFは遷音速域で起こる格闘戦を目的としてマッハ2以上の最高速度の要求がなかったため、ジェネラル・ダイナミクスでは、最高速度をマッハ2.2とする可動式エアインテークを装備した場合と最高速度をマッハ2程度とした固定式エアインテークを比較すると、超音速領域の最高速度と余剰推進力を除いた同一条件要素において固定式エアインテークの方が優れているとした結果である。
補助動力装置としてエンジン始動用のJFSと、緊急時の電源にEPUを備えている。なおEPUの燃料は70%のヒドラジン水溶液であり取り扱いに注意が必要となる。後に開発されたF-2ではヒドラジンを使わないEPUが採用された。

武装

M61A1 20mmバルカン砲を固定武装とし、主翼先端部や主翼下にAIM-120 AMRAAMやAIM-9を搭載可能。これに加え、無誘導爆弾やクラスター爆弾、レーザー誘導爆弾、ロケット弾などを搭載できる。

運用

当初格闘戦のための軽量戦闘機として開発されたにもかかわらず、対地攻撃に使用できる十分な対地攻撃能力を兼ね備えた結果「スウィング・ロール」や「スウィングファイター」と呼ばれた。近年、この種の機体はマルチロール機と呼ばれている。
低速・低空での運動性が良好であることから湾岸戦争前の時点で派生機のA-16がA-10の後継の座をA-7FやAV-8Bと争っていたが、湾岸戦争での実績に対する再評価によりA-10を延命改修した上で2028年まで使用した後、F-16ともどもF-35で更新するという決着となっている。
低速・低空での運動性が良好という特性により無改造で高度な曲技飛行が可能なため、アメリカ軍ではサンダーバーズ（空軍）やPACAF F-16 Demo Team（太平洋空軍）で曲技機として使用されている。
2014年9月9日、F-16Dにおいて飛行後の点検時にロンジロン（縦通材の中で最も強度が高い部分）にクラックが見つかり緊急点検を実施したところ、82機で亀裂の発生が確認された。該当機は飛行が停止され現在ロッキード・マーティンと協力して修理方法を開発中である。なお該当の機体は平均機齢が24年、5,500飛行時間以上である。

愛称

愛称は、当初「マスタングII」や「コンドル」も検討されていたが、空軍士官学校でマスコットに使用されているファルコン（隼）と決定した。しかし、航空機の商標としては『ファルコン』がダッソーのビジネスジェットダッソー ファルコンに使われているため、訴訟を避ける目的で、ファイティング・ファルコン（Fighting Falcon：戦う隼）と言う名称が制定されている。米空軍のパイロットや整備員の間では戦う事が当たり前である戦闘機にわざわざ「ファイティング」とつけることは不評であり、非公式な愛称として、宇宙空母ギャラクティカ オリジナルシリーズに由来する「バイパー」や「エレクトリックジェット」と言う名称も使用されている。
非公式名称の一つの「バイパー」はインド向けに提案されていたF-16INの現地公式名称として、メーカー側でも使用していた。

製造

開発国の米国のほか、ベルギー、オランダ、トルコや韓国などでライセンス製造がおこなわれた。米国での製造は主にフォートワースで行われてきた。しかし2011年以降受注減やF-35の生産拡大に伴いロッキードの航空部門長は2017年の9月にフォートワースの工場から最後のF-16を納入し、サウスカロライナ州グリーンビルに移転するために2年間の生産休止を行うと発表した。グリーンビルでの製造は2019年4月より開始され、ロッキードはF-16を製造し、現地で試験してからバーレーンやスロバキアのような米国の同盟国に売却すると発表した。ロッキードでは今後同工場で2019年後半よりF-16ブロック70の製造を開始する予定である。

採用状況

F-15は1960年代後半から1970年代末にかけてのインフレにより高価になり、アメリカ空軍でも当初計画されていた配備済のF-4全機をF-15と発展型で置き換える事ができなかったため、F-16を並行配備して作戦機数を確保している。
低い高度での任務が主軸となる対地攻撃任務は制空任務より損耗率が大きいため、高価なF-15が制空任務専門に充てられたのに対し、相対的に安価なF-16は制空・対地の双方の任務に用いられ、フランスのミラージュ2000などとともに小型・軽量ながら現代の本格的なマルチロールファイターの先駆けとなった。
F-15系列機に対する対地攻撃任務面の長所として、軽量小型でかつCCV設計の採用によって空気抵抗が小さく、高度300m以下での低高度での機動が上回っている点もあげられている。しかしその一方で、兵器の搭載量に関してはF-15には及ばない。
アメリカ空軍をはじめ多くの国で運用中であるが、設計寿命の8,000飛行時間を迎える機体が現れたことから、2020年代からはF-35 ライトニングIIへの更新が進むとされる。アメリカ空軍も2012年時点で1,020機あるF-16を2020年代までにF-35Aに入れ替える予定であったがF-35の開発は遅延。2017年4月には、配備期間を2040年以降まで延長する決定がなされた。さらに寿命を4,000飛行時間延長して12,000飛行時間とする機体構造補修（SLEP）とAN/APG-83 SABR AESAレーダーへの換装を中心とした延命計画が、ブロック40・42・50・52の300機に行われる予定である。また、F-35の量産化が始まって以降も、その安価さを武器にF-35を導入できない中小国などへの販売が依然として続けられている。
セールスで競合するのはF-5、グリペン、ミラージュ2000、MiG-29といったローコストが売りの軽量戦闘機であるが、アビオニクスやエンジンのアップデートにより後に登場した機体にも劣らないことから、F/A-18E/F、ユーロファイター タイフーン、ラファール、Su-27、F-35など高価な高性能機とも比較されている。
F-16は日本のF-2の原型になっている。

実戦参加

F-16が参戦した戦争の多くは中東を戦場とした。
1981年6月7日にイスラエル空軍によるイラクの首都近郊の原子力発電所への航空攻撃作戦のバビロン作戦で参加し、1982年6月6日にレバノン南部のPLO拠点攻撃を目的にイスラエルがレバノン内戦に介入したガリラヤの平和作戦では、F-15と共にシリア空軍に対するベッカー高原の航空優勢を常に掌握していた。
ソビエト軍のアフガニスタン侵攻では、パキスタン空軍のF-16はソビエト連邦空軍やアフガニスタン空軍に大きな損害をもたらした。
1990年8月2日にイラクの隣国クウェートへの侵攻に始まる湾岸戦争ではアメリカ空軍の主力として参戦した。当時配備されていたF-16の大多数は精密誘導兵器運用能力はなく、精密誘導兵器の運用能力を持つF-16 Block 40/42保有部隊にしてもLANTIRNのAN/AAQ-14標定ポッドの生産遅延によりAN/AAQ-13航法ポッドのみの保有であったため、対空兵器対策として高度1万フィート以上から目視照準で無誘導爆弾を投下する戦術に限られた上に異常気象による視界悪化から芳しい戦果を得ることはなかった。
戦争終結までの約13,000回の出撃で8機のF-16がイラク側の対空兵器で撃ち落とされた。平均して1,636回の出撃で1機という出撃回数に対する被撃墜率は、低高度攻撃を主な任務としていたトーネードや、本来想定されていない戦線後方への航空阻止に投入された結果大きな損害を被ったA-10に比べて低かったが、機数と出撃回数の多さから損失数はトーネードの12機の次に多かった。
1992年11月27日にベネズエラで発生した、ウゴ・チャベスのクーデターでは、当時のベネズエラ政府側についた部隊のF-16が、2機のOV-10と1機のAT-27を撃墜した。
サザン・ウォッチ作戦においてアメリカ軍のF-16は1992年12月にイラク南部でMiG-25、1993年1月にイラク北部でMiG-23を、視界外交戦能力を持つAIM-120により撃墜した。
キプロス島の領有権を巡り対立関係にあるギリシャとトルコの間では、1960年代から偶発的な空中戦がたびたび発生しており、1996年10月10日にギリシャのミラージュ2000がトルコ空軍のF-16Dを撃墜したが、トルコ政府がこの事件を公表するまでギリシャは事件の発生を公式に認めていなかった。
中東での作戦と平行し、ボスニア・ヘルツェゴビナ紛争において1994年にセルビア空軍機との交戦と防空施設への攻撃に投入された。
コソボ紛争末期にNATO軍が本格的な介入を行ったアライド・フォース作戦では、MiG-29と交戦し、1999年3月24日にオランダ空軍のF-16AM、5月4日にアメリカ空軍のF-16CJがそれぞれ1機ずつを撃墜した。
2001年のアメリカ軍を中心とした多国籍軍のアフガニスタン侵攻や2003年のイラク戦争に投入された際の攻撃の多くはレーザー誘導爆弾やJDAMと言った精密誘導兵器やHARMといったスタンドオフ兵器による対地攻撃だった。
2006年5月23日にはギリシャとトルコのF-16が空中衝突によって失われた。
2006年11月27日、地上部隊の戦闘支援中の米軍所属機がバグダード北西30km付近で墜落した。同年8月31日、オランダ軍のF-16がアフガニスタン南部で墜落した。
2011年リビア内戦におけるオデッセイの夜明け作戦においてギリシャ、イタリア、アラブ首長国連邦のF-16は初めての実戦参加となった。
2014年12月24日、生来の決意作戦における空爆に参加していたヨルダン軍所属機が墜落した。
2015年11月24日、シリアとトルコの国境付近においてトルコ領空を侵犯したとして、トルコ空軍のF-16が、シリアでの空爆作戦に参加していたロシア航空宇宙軍所属のSu-24を撃墜した。

著名な事故

1992年1月23日、三沢基地所属の5機がハワイへ移動中に東京から約1166km沖合でKC-135から空中給油を受けたが、ジョン・ドーランが搭乗する機体がKC-135と接触し制御不能となったため緊急脱出した。ドーランは5時間漂流していたところ海上自衛隊のUS-1Aに発見され救助された。ドーランは後に中将へ昇進し在日米軍司令となっている。
2003年 9月14日、アメリカ合衆国アイダホ州のマウンテンホーム基地で行われたエアショーにおいて、離陸直後のサンダーバーズ所属機が墜落する事故が起き、パイロットが負傷した。
2009年9月13日、1機のイスラエル空軍所属F-16Aがヘブロン上空での練習飛行中に爆発し、パイロット1名が死亡した。このパイロットはF-16初の実戦であるバビロン作戦に参加し、コロンビア号空中分解事故で死亡したイラン・ラモーンの長男だった。
2011年2月14日、多国間共同訓練コブラ・ゴールド11参加中のタイ王国空軍所属2機が空中で接触し、2機共に墜落した。脱出したパイロットは2名とも無事だった。

派生型

F-16は生産数の多さから同一マイナーコード中でも生産ブロックにより相当に仕様が異なるため、多様な派生型を持つ。