サーブ 39 グリペン

概要

機体のサイズからの分類は軽戦闘機、用途からの分類はマルチロール機（多目的戦闘機）であり、スウェーデン語のJakt（戦闘）、Attack（攻撃）、Spaning（偵察）の略称に始まるJAS 39の機種番号通り、制空戦闘・対地攻撃・偵察などを過不足なくこなす。また、多目的機にありがちな機体の大型化・開発費上昇と相反して、スウェーデンの国防ニーズと予算の兼ね合いから航続距離やステルス性などの一部性能を妥協することにより、運用体系における高いコストパフォーマンスを実現している。
公式サイトではネットワーク中心の戦い、多彩な作戦に対応する能力、低いライフサイクルコストをバランス良くまとめた機体であるとしている。

スウェーデン独特の要求

冷戦期のスウェーデンはノルディックバランスに則った軍事的中立政策路線により、国防は独力での専守防衛が前提であった。このため戦闘機は地理的に近接しているソ連軍などの仮想敵からの先制攻撃への高い抗堪性が必要とされた。最終的な要求としては、国内各地の山をえぐり貫いて作ったシェルターへ分散配備し、北ヨーロッパのような寒冷地の冬期の作戦にも対応できるよう、雪に覆われた長さ800 m、幅17 mの高速道路の直線区間に離着陸できることが求められた。このため短距離で離着陸（STOL）できる能力と狭いシェルターや高速道路脇の臨時作業場などの充分な設備のない場所での整備、そこから短時間で再出撃を実現する高い整備性が最重要とされた。一方で、同世代を上回る格闘戦能力、長大な航続距離、当時すでに主流だったステルス性の考慮などは予算の兼ね合いで妥協、ネットワーク中心の戦いへの対応は後のアップデートにより実現させることになった。
開発に合わせ1980年代前半から「基地90（sv:Bas 90）」と称する飛行場の分散計画が推進され、一部の新規高速道路は代替滑走路を前提として建設された。これらの道路は長さ800 m・幅17 mの直線区間を必ず有しており、直線区間には給油所や駐機場となるスペースが併せて整備された。この種の短距離滑走路は国際的活動に対応するため離着陸訓練にも利用されていたが、このような運用思想がかえってコストを押し上げる要因となってきたことから、2004年に高速道路の使用を廃止したが、2015年からは訓練を再開した。

機体

グリペンはビゲン同様のカナードとデルタ翼の組み合わせであるクロースカップルドデルタ形式としているが、揚力カナードであるビゲンと異なり、ビゲンより後の世代のクロースカップルドデルタ形式の機体と同様の、揚力を発生しない制御カナードである。カナード全体が昇降舵のように可動する全浮遊動式となっており、これは戦闘機タイプの機体では通常の水平尾翼でも主流となっている形式である。着陸時には最大前傾によりカナードを「立てた」状態とすることで、エアブレーキとして機能する。
機体の構成素材はアルミ 59 %、CFRP 20 %、チタン 8 %、鋼材 8 %、その他 5%となっている。CFRP（炭素繊維強化プラスチック）は主にカナード、主翼、尾翼に使用している。その他素材の主なものとしては、レーダーカバーのGFRP（ガラス繊維強化プラスチック）、尾翼先端のAFRP（アラミド繊維強化プラスチック）、キャノピーのアクリル樹脂がある。バードストライク対策としてキャノピーは厚さ9 mm、前方のウィンドシールドは厚さ26.5 mmを確保しており、重さ1kgの鳥が相対時速1,000 kmで衝突する衝撃に耐えられる。キャノピーは左側にヒンジを有する横開き式が採用された。
操縦系統は3重のデジタル・フライ・バイ・ワイヤとアナログの1系統の計4系統。操縦データは32bitマイクロプロセッサ 68040が処理し、テキサス・インスツルメンツのDSP TMS320C30が入出力とバックアップを行う。
運動性を高めるためにピッチ方向の静安定性をあえて弱めた空力設計の機体を、飛行制御装置 (FCS) により制御して安定飛行を可能とするCCVとなっている。FCSの操縦への介入度合いは荷重制限（G）と運動制限（迎え角と横転率）から6段階のパフォーマンスグループ（PG）に分かれている。A（荷重制限無し、運動制限無し。軽戦闘）。B（荷重制限無し、運動制限緩和。重戦闘）。C（荷重制限無し、運動制限有り。軽攻撃）。D（荷重制限有り、運動制限有り。通常）。E（荷重制限やや強い、運動制限有り。重攻撃）。F（荷重制限最大、運動制限最大。戦闘損傷など）。飛行中に任務と荷重の変化に応じてパフォーマンスグループを自動的に切り替えて常に安全で最高の性能を発揮出来るようにしている。一方でFCSによる制御を前提とした機体であるため、試作機においてソフトウエアのバグによる複数回の事故を起こしている。
前任機のビゲン同様、有事には高速道路の直線部分を滑走路として使用する前提として設計された。逆噴射装置を持つビゲンに対し、それを持たない本機は、短距離離着陸能力では多少とも劣っている。しかしながらビゲンは山中の低いシェルターに収めるため垂直尾翼を左に倒す機構も採用するなど運用手法に最適化した設計により重量は増加したが、対策は降着装置の前部を並列2輪、後部を直列2輪とするなど構造強化で対応したことで最大離陸重量は20,450 kgに達した。これにより滑走路として使用するには高速道路に補強が必要となり、実際に運用できる区間は全国に44ヶ所ある特別に強化された部分に限られていた。これを教訓にグリペンでは、A/B型で最大離陸重量12,500 kgと、満載の中型トラックと大差ない重量に抑えることで強化工事を不要とし、結果として滑走路として利用できる高速道路区間は増加した。また軽量化に伴い後部の降着装置は1輪（E/F型の陸上運用タイプでは前部も1輪に変更）となり、これも重量の軽減に貢献している。また、ビゲンの後部降着装置は2輪のタイヤを収める関係上、降着装置を翼下中央付近に設置しタイヤを翼の付け根に引き込む方式のため翼部の重量が増加し、ハードポイントを設置できないスペースが存在したが、1輪となった本機では胴体引き込み式（E/F型では翼の付け根）に変更したことで翼部の重量が減少し、翼下のスペースを有効に活用することが可能となった。

コックピット

コックピット内艤装にはHOTAS概念を採用している。操縦桿は左右に7度ずつ、手前に9度、奥に13度可動し、一般的な操縦で使う「通常レベル」と精密な火器操作を行う「低レベル」の2種類の感度に切り替えられる。また、内蔵するトルクモーターによりパイロットがシステム上出来ない操作を行うことのないように制限する。スロットルレバーには14の機能操作を集約しており、グリップ部のポインティング・スティックで多機能ディスプレイ（MFD）に表示されるカーソルを操作する。
ヒューズ社とエリクソン社共同開発の250×280 mm回析型HUD（D-HUD）、及び、A/B型では127×152 mmモノクロ・ブラウン管のEP-17Mk.1/2、C/D型では158×211 mmカラー液晶ディスプレイ（LCD）のEP-17Mk.3/4を搭載する。HUD下のメインモード選択・機体状態表示装置のボタンを押すだけで戦闘、攻撃、偵察の各任務に適した飛行モードを選択できる。
パイロットの加速度耐性を向上させる為に射出座席は27度後ろに傾けて取り付けられ、搭載されたマーチンベイカー社製Mk.10L Sタイプ（S10LS）射出座席はロケットモーターにより射出後0.19秒の間に18 - 20Gで加速。点火から0.25秒後にはキャノピーを破壊して外に飛び出し、2秒後には機体から約70 m離れる高度0、速度0からの脱出能力を発揮する。複座のB/D型では前席射出時の燃焼炎や破片への対処のために前後席の間のキャノピー枠からエアバッグを展張する。

エンジン

A/B型およびC/D型のエンジンは、米海軍機F/A-18（レガシーホーネット）等が搭載するアメリカ製ゼネラル・エレクトリック F404-GE-400 ターボファンエンジンを、スウェーデン企業であるボルボ・エアロ(2012年から英国のGKN傘下)が改良したRM12を1基搭載している。機体とは3本のボルトで固定されている。
双発機向けのエンジンを単発で運用するために、吸気流量を約10 %、排気流量を約15%増大することで推力を1万6,000ポンドから1万8,000ポンドに増強した。また単発機の弱点となりやすい生残性を極限まで高めるために、制御システムは機械油圧式と電子式を併用して、冗長性を50 %から90 %に向上した。整備性の向上のため、全13箇所中12箇所には機体に搭載したまま使用可能な内視鏡の覗き窓を追加し、個別交換可能な7つのモジュールでエンジン本体を構成している。また、内蔵する20個のセンサーで取得したデータを、飛行5回ごとに自動でダウンロードして整備や改良などに使用する。
C/D型から、米国国防総省が技術提供を許可しなかったためにボルボ社がGE社の協力のもとで自主開発した全自動デジタルエンジン制御（FADEC）を搭載した。また、フレームホルダーを空冷式に換装して寿命を約3倍にしたり、エンジン排気温度を下げてノズルからの赤外線放射の抑制を図ったりしている。
E/F型からは、F404シリーズの発展型でF/A-18E/F（スーパーホーネット）が搭載するゼネラル・エレクトリック F414を、同じくグリペン向けに改良したF414-GE-39Eエンジンを搭載する。この改修によりミリタリー推力の20 %増大を達成し、アフターバーナーに頼らないマッハ1.1での超音速巡航が可能となった。

電子機器

当初からネットワーク中心の戦いが念頭に置かれていたが、コスト増を防ぐためにアップデートでの対応とした。このためアビオニクスの拡張性が高く、導入国は自国のニーズに合わせた製品を導入することが多い。
中央情報処理装置はエリクソン社が汎用コンピューターを航空機用にしたSDS-80 D80Eを搭載する。CPUはパスカルD80（駆動周波数266 MHz）3基、HDDは160 MB（320MBまで拡張可能）、メモリーは64MB、PROMは32MB、毎秒通信速度1MBのMIL-STD 1553Bデータバス3基で接続している。C/D型からは中央情報処理装置をMACS D96に換装した。これはPowerPCプロセッサ（駆動周波数266MHz）を使い、データバスを5基に増加することで処理速度を約10倍に向上している。
プログラムは初期は「Ada83」、2002年以降は「Ada95」で記述されており、プログラムサイズはグリペンNGで300万行以上になっている。交信記録や飛行データの記録はA/B型でのHi8アナログビデオレコーダーからC/D型で「DiRECT」デジタル記録方式によるマルチメディアカードに更新された。データは飛行中でもデータリンクによりTCP/IP形式で地上に送信され、万が一墜落したとしても墜落直前まで地上で受信、記録出来る。マルチメディアカードは埃や水に対し耐性があるものの墜落時の衝撃には耐えられない。C/D型からユーロファイター タイフーンで採用しているヘルメット搭載表示器（HMD）「ストライカー」の発展型「コブラ」に対応している。「コブラ」は「ストライカー」より軽量化されており、両眼に視野40度の表示領域を映し、対地、対空兵装の照準や速度、高度など飛行諸元を表示する。ヘルメットの凹凸には頭部の位置を感知する為の磁気センサが内蔵されている。2007年より南アフリカ空軍で運用が開始され、同年スウェーデン空軍でも発注された。
ブラジル空軍はブラジルのAEL SISTEMAS（AEL）社(イスラエルのエルビット・システムズ社の子会社)のタルゴ HMDを採用し、スウェーデン防衛素材管理局(FMV)もE型用として同様に発注、2022〜2026年に配備運用される予定。
レーダーは、エリクソン社が開発したPS-05/Aを搭載する。探知距離はスウェーデン空軍発表でF/A-18C/D搭載のAN/APG-65よりは短いものの、ミラージュ2000のRDYより20%、F-16のAN/APG-68より40%長い。空対空で8モード、空対地で7モードあり、空対空では毎秒60度の走査が可能となっている。C/D型からは信号処理装置をASIC社がパスカルで組んだD80からマーキュリーコンピューター社のPowerPCを使ったレース(RACE)に変更したMk.3となりデータの処理速度が向上、Mk.4は探知距離を約30%向上し合成開口（SAR）モードが追加された。また、フロントエンドのアクティブ・フェーズドアレイ・アンテナ（AESAアンテナ）への変更も志向された。まず2008年、タレス社のRBE2-AA（ラファール搭載のレーダー）のアンテナをPS-05に統合したモデルがグリペンDemoに搭載されたが性能に満足できず、またラファールとグリペンが輸出市場で競合していることから、これは量産に移行しなかった。その後、SELEXガリレオ・アヴィオニカ社のブルーヴィクセン・レーダーのAESA試作機の成果を反映したPS-05 AESA（後にES-05「レイブン」と改称）が開発された。約1,000個の窒化ガリウム（GaN）送受信素子で構成され、同社が開発したCAPTOR-E（ユーロファイター タイフーン搭載のレーダー）同様アンテナ部の間にあるスワッシュプレートが機械的に可動することで、上下左右約100度という非常に広い視野を有している
E/F型からは、内装式のSELEXガリレオ・アヴィオニカ社(フィンメッカーニカ・グループの企業。現在は社名をレオナルド S.p.Aに変更したフィンメッカーニカによりスカイワード-Gが販売されている)のスカイワード-GIRSTが搭載される。スカイワード-Gはユーロファイター タイフーンが装備するPIRATE（赤外線捜索追跡装置）やSELEX製の陸上および船舶用IRSTを参考に開発されたもので機首のコックピット前方にやや右側にオフセットされる形で装備される。左右に160 °上下に 60 °の視野をもっており、200目標の追跡が可能である。スカイワード-Gは2014年3月31日、グリペンEデモンストレーターに載され試験が実施された。
電子戦装備はエリクソン・サーブ社製EWS-39で4基のWing Tip Unit (WTU) と1基の電子戦管制装置（EWC）で構成される。Wing Tip Unitはレーダー警報受信機（RWR）を含む。レーダー警報受信機は初期の広域帯受信型のAR830から、1999年以降より広い帯域に素早く対応出来る狭域帯受信アンテナを追加したBOW-21に変更された。BOW-21は対象周波数帯域2〜20GHzのデジタルRWRで、リアルタイムでレーダパルス列分離を行いデータベースから発信源を特定する機能を持つ。RWRコンピューターは民生用パーツを使い、またリアルタイムオペレーティングシステムも民生にも使用されるVxWorksを使っている。また、WTUはECM機能も持っている。EWCUはECM機能を持たないがデータバスを介してチャフ/フレアの射出を制御する。オプションでデジタル周波数記憶機能、妨害波発振器、反復妨害波発振器、出力ステージモジュールを追加出来る。
EWCUの制御する対抗手段としては、BOL(マルチミサイルランチャー(MML)後端に内蔵しチャフ/フレアを160発搭載)。BOP/B（BOY402。主翼下面の外舷側パイロン後端に内蔵した直径55 mmのチューブ6本にチャフ/フレアを12 - 18発や曳航式デコイBO2Dを搭載）。BOP/C （BOY403。右舷胴体後部の主翼と繋がる張り出し部に3基、下面に1基内蔵しチャフ/フレアを各20〜40発収納）がある。
セルシウス・テック社製曳航式デコイBO2Dは重量は2 kg以下で約100 m伸縮するワイヤーにより超音速飛行時も曳航可能となっている。EWS39と双方向通信を行い射出後も発振モードを変更できる。BO2Dは1997年3月に開発を完了しており、E/F型からSELEX-ES製の新型デコイ（Brite Cloud expendable active decoy）を装備する。
ソフトウェアをアップデートすることで電子戦能力を維持し、ステルス性能の低さを補っている。

整備性

維持・運用経費の削減にも注力された結果、先代のビゲンと比較によると、空軍の整備拠点に搬送しての整備を1段階減らしている。平均故障間隔（MTBF）約7.6時間、平均復旧時間（MTTR）約2.5時間となり、48時間の作戦行動における稼働時間が約38時間と約54.5%運用効率が向上している。従来の第4世代戦闘機と比べると、平均故障間隔（MTBF）で30 - 50 %優れ、飛行時間あたりの必要整備人員が半分から三分の一、作戦運用効率は25 - 30 %高くなっている。
整備機材一式はコンパクトに纏められ、整備機材、兵装、整備要員を近距離では大型トラック3台、遠距離ではC-130 輸送機に搭載可能となっている。
空対空装備は10分以内、空対地装備は20分以内でエンジン稼動状態のままでの再装備と給油が可能となっている。エンジン交換は設備が整っていれば取り外しに30分、取り付けに30分で終了する。また小型のホイストと台車があれば3人程度で作業が可能である。
搭載された自己診断装置『Health and Usage Monitoring Systems (HUMS)』を用いることで、検査の省力化が図られている。
1機の整備要員は正規の技術士官または整備兵1名をリーダーに召集兵5名からなる小チームにより、エンジンの完全なオーバーホールや制御プログラムの書き換えなど専門性が非常に高い作業を除きほぼ全ての整備が可能。また臨時召集された者でも機械整備の経験者ならば短時間で理解できる設計とするなど、緊急時の整備性に重点が置かれている。ユーザー側で出来ない整備はエンジンオイルの成分検査、射出座席のパラシュートの梱包などごく僅かである。
再出撃までの時間を短くすることが設計段階から考慮されており、同世代機が2～3時間ほどかかるところを10～20分程で終了するため整備員に負担がかからず結果として少ない数での運用が可能となっている。

運用

前任のビゲンの輸出がゼロだった結果を反省し、イギリスのBAEシステムズと提携して輸出にも積極的である。
同世代機に比べ格闘戦・ステルス性能・航続距離は劣るものの、電子戦能力が高いため地対空ミサイル部隊の支援がある領空内ではSu-35にも劣らないとしている。また機体価格はF-35Aの約半分、多目的戦闘機ながら小型軽量、整備性が良好で維持整備に関わるコストも低いという特徴を生かし、主にブラジルや南アフリカ共和国のような中進国・発展途上国や、開発国のスウェーデン自身も含めた経済規模の小さい先進国・準先進国、雪の影響を受けやすい東欧を中心に次期主力戦闘機候補として売り込みを行っている。ノルウェーでは30年間使用し続けた全運用期間中のライフサイクルコストはF-35Aのほうが30億ドルほど安くなると試算しており、運用形態によってはコストがかかることもある。しかしF-35は操縦系統が高度にデジタル化されているため、ボーイング T-Xなどの操作がよりF-35に近い練習機を新たに導入しなければ訓練不足となることが指摘されているが、グリペンは複座型があるためこのような高価な練習専用機を導入せずに済むという利点がある。またF-35は開発終了後も技術的問題により維持コストが高騰すると指摘されているが、グリペンは運用コストが安定しており、予算の都合で倍近いイニシャルコストを負担できない国もあるため、スウェーデン政府の支援を受けリースの更新や中古機の再整備による価格の低減、導入国の産業界に利益をもたらすオフセット契約を設定するなど官民で連携した販売戦略を展開している。
E/F型は価格が従来型より上昇しているため、サーブは要望があればC/D型の新規製造や余剰機の譲渡・リースにも応じる方針を明らかにしている。
競合はF-16、ミラージュ2000、ラファールなどローコストが売りの軽量戦闘機であるが、アップデートによる能力向上と柔軟な契約によりF/A-18E/F、ユーロファイター タイフーン、Su-27、F-35など高価格な高性能機とも比較されている。