F-117 (航空機)

概要

世界初の実用的なステルス機として1981年に初飛行を行った、アメリカ空軍の攻撃機である。レーダーから発見されにくくするため、平面で構成された独特の多面体の機体形状をしている。これにより空気力学的に不安定な形状となっているが、操縦にフライ・バイ・ワイヤを採用し、姿勢制御にコンピュータを介在させることで安定性を確保した。1982年には部隊配備が始まっていたが、アメリカ国防総省が1988年11月に不鮮明な写真を公開するまで、詳細はおろか存在自体が極秘扱いとされていた。
機体は黒一色に塗装され、主に夜間作戦に使用されることから、アメリカヨタカを意味する「ナイトホーク（Nighthawk）」の愛称が与えられた。
1983年に実戦配備がスタートし、1990年までに全59機の配備が完了した。攻撃機として主に重要施設への空爆を任務としており、湾岸戦争をはじめいくつかの実戦で使用されたが、撃墜による損失はコソボ紛争における1機のみとされている。
運用・維持コストの高さから2008年4月22日をもって全機が退役したと考えられていたが、2014年10月9日に、トノパテストレンジにおいて飛行しているF-117が撮影されたことがある。
2016年12月23日に米国議会で可決された2017年国防授権法(NDAA)により、今後毎年4機のペースで廃棄処分することが決定、飛行可能な機体を残しつつ、部品の取り卸しを行いながら段階的に廃棄を進めて行くことが明らかになった。
1機当たりの価格は約4,500万ドル（2006年上半期）。技術流出を防ぐ為、輸出は行われなかった。

飛行試験と試作機の損失

1977年11月4日に、ロッキード社のバーバンクの施設で最初のエンジンテストが行われた。その後も空港が閉鎖された真夜中に限定した上で、カモフラージュ用のネットがかぶせられて実験が繰り返された。近隣からはその騒音による苦情があったが機密は保持され、後にネバダのグルーム乾湖にその場は移された。
契約締結からわずか20ヶ月しか経っていない1977年12月1日に初飛行テストが敢行される。35回のテスト飛行が無事行われたが、1978年5月6日に行われた36回目のテストで着陸に失敗。右主脚が途中まで引き込み、ロックができないと判断されたため、高度3,000mまで上昇したのち燃料を完全に消費しパイロットは射出座席により脱出した。エンジンが停止したHB1001は、背面姿勢のまま地上に落下し大破した。また、ロッキード社のテストパイロットのビル・パークは射出座席が正常に分離せず降下時に重傷を負い、引退を余儀なくされた。
事故前から製作が始まっていた2機目のHB1002が、1978年7月20日（同年3月から4月には既に初飛行を行ったとの説あり）に初飛行し、試験飛行を引き継いだ。後に52回の飛行が行われたが53回目の飛行中に油圧系統の故障によりエンジンから発火、炎上した。この2機の破損した実験機は極秘裏に処分され、F-117およびB-2と言ったステルス機が公開されるようになった現在でもトップシークレット扱いで、わずかに公開された写真を除き、その詳細は不明のままである。
両機とも失われたハブ・ブルーであったが、飛行試験中はアメリカ空軍が誇るE-3早期警戒管制機ですら極めて近距離での状況以外、探知はできなかったなど、ステルス機としての性能を見せつけた。
1978年11月、アメリカ議会は極秘に実用型ステルス戦闘機の開発を承認、本格的な開発に移行した。

F-117の誕生

実用機であるF-117の初飛行は、1981年6月18日にグルームレイクで行われた。ロッキード社はF-117を、カリフォルニア州パームデールのスカンクワークスがアメリカ空軍工場42号（ロッキード工場10号）で製作した後、極秘にグルームレイクに輸送、組み立てを行っている。
機体の形状は、レーダー波を特定方向に反射させる反射角を持たせるためひし形になっている。当時のコンピュータの能力では曲面のシミュレートは事実上無理があり、シミュレーションが容易な角ばった機体となった。航空力学的には飛行に不向きな形状であるため、飛行姿勢は4重に管理されたデジタル・フライ・バイ・ワイヤによりコンピュータ制御されることにより初めて飛行可能な機体といえる。
直線基調の機体であり最初に公表された1枚きりの写真が機体各部の角度を読み取りにくい方向から撮影されていたため、それを元に作成された非公式な三面図は、実機とはかなり違う寸詰まりなものとなっていた。のちに正式な三面図が発表されて、やっとその間違いに気付くほど、当時は情報公開が少なかった。

部隊編成

F-117の実機が完成すらしていなかった1980年（1981年説あり）から、既にアメリカ空軍は戦術航空軍団直轄部隊としてトノパー・テストレンジ（Tonopah Test Range：TTR）にステルス戦闘機部隊「第4450戦術群（the 4450th Tactical Group）」を編成している。この第4450戦術群の下に第4450戦術戦闘飛行隊を編成し、F-117の随伴機A-7D攻撃機を配置した。
当初はF-16の配置が予定されたが、機体価格の高さからA-7Dに決定された。これは同時に、まだステルス機の存在が秘密であった初期のころは第4450戦術部隊を"A-7飛行隊"として秘匿することにも役立った。カモフラージュとして用いられたA-7Dは後により安い経費で維持可能なT-38タロンに置き換えられたが、転換訓練を行なうパイロットはA-7Dで慣熟飛行を行っていた。
最初のF-117の配属が決定したのは1982年5月であり、ジェームス S. アレン大佐が指揮を執る事となった。大佐は1983年8月23日の部隊によるF-117の初飛行も自身で行っている。部隊は1983年10月28日に稼働したが、十分なF-117はまだ配備されていなかった。このためパイロットの飛行時間を維持する事が課題となり、飛行特性が似ていると言われるA-7Dを使ってパイロットの飛行時間を延ばした。

唯一の被撃墜例

コソボ空爆において、1999年3月27日にセルビアの首都ベオグラード近郊上空で米空軍第49戦闘航空団に所属する1機、コールサイン「ヴェガ31」、シリアルナンバー「82-0806」（1982年度会計発注の22号機）が撃墜されている。同機は、1984年8月20日に進空して同年9月12日に空軍へ引き渡されており、湾岸戦争では第415戦術戦闘飛行隊に所属し39回出撃している。撃墜当日、同機は僚機とともにネヴァダの基地から発進し大西洋を横断し、数回の空中給油の後、地中海上で最後の空中給油の後ベオグラード近郊まで進空したところで撃墜された。撃墜後パイロットは緊急脱出し、数時間後に救助されている。同機のキャノピーのフレームには「ケン・"ウィズ"・デュエル大尉」と記載されているが、同パイロットは当時除隊を控えているためアメリカ本土に居た。当初はパイロットの名前、階級は公表されなかったが、Dale Selko(デール・ゼルコ)大尉（当時。2007年時中佐）が当日操縦していたことが明らかになっている。また、撃墜された時にパイロットが、僚機（「ヴェガ32」)等及び管制機に向けて発した、「Mayday! Mayday! Mayday! Vega 31 …」との連呼した救助コールと、それに呼応する音声、及び続いて発信されたF-117の遭難信号音等も傍受され録音が残っている。自機のレーダーも外し、僚機との交信も控えて隠密作戦をするF-117であるが、墜落時には敵側にも傍受可能なウォーキートーキーを使って救助発信を行なった。
事件当初、様々な説があったものの、その後、アメリカ合衆国、セルビア側の双方で公表され、当事者のインタビュー記事などもあり、概容は判明している。
迎撃したのはユーゴスラビア防空軍第250地対空ミサイル旅団第三中隊で、同部隊は開戦と同時に従来のミサイル基地から秘密基地に移動しており、開戦後数日で従来のミサイル基地にやってきた3発の巡航ミサイルからの被爆を回避していた。F-117の撃墜時刻に任務分担についていた8名の班の指揮官名はダニ・ゾルタン中佐。撃墜に利用された兵器は1960年代初期に登場した中低高度用対空ミサイルS-125N ネヴァー（西側名称SA-3ゴア）である。当時のS-125の射撃管制システムは、目標捕捉レーダー、追跡管制レーダー、高角レーダー、TV追跡システムからなり、この第三中隊では西側の新鋭軍用機に対応する為に射撃管制システムを改良しており、レーダーの送受信機を改造して長波長、低周波数の電波を利用してF-117の探知を可能にしていたとされる。F-117に対して発射された2発の対空ミサイルの内、一発がF-117の左翼を直撃し、F-117は墜落した。パイロットは当日の作戦について最初から撃墜される事を危惧しており、当日の現地の天候が雨模様だったことも、撃墜された原因の一つとして挙げている。いずれにせよ「見えない筈の爆撃機」を「狙い撃ち」できた訳である。この教訓からか最近のロシア戦闘機は、Su-57を始めとして、機首に装備しているXバンドレーダーだけでなく、主翼前縁スラットにLバンドレーダー（N036L-1-01）を装備し、対ステルス対策としているとの説もある。
セルビアの山中に墜落した機体の残骸は、ベオグラードの航空博物館に展示されている。紛争当時のクロアチア陸軍参謀総長だったドマゼット＝ロソは、一部の残骸はスロボダン・ミロシェヴィッチ政権時代からセルビアと友好国である中華人民共和国に提供され、殲20といったステルス戦闘機などが開発されたと主張した。これについて「撃墜されたF-117の部品を入手した中国にとって、最大のステルス技術の収穫は、F-117が木製の飛行機だった事だ。」との笑い話も中国情報部で囁かれたという。

退役

高いステルス性を持つF-22 ラプター、B-2 スピリットが配備されたことに加え、高い機動性を持つステルス戦闘機であるF-35 ライトニング IIも将来配備される予定であることと、これらのステルス機が「1時間飛ぶと30時間メンテナンスが必要」と米議会で質問されたように、F-117も機体表面のステルス能力の維持に時間がかかり、費用も高くつくことから、2008年4月22日をもって全機が退役した。
退役後はネバダ州にあるトノパー・テストレンジでモスボールにて保管され、必要が生じれば復帰することもあるという。また、機密情報を保持したまま解体する最適な方法を探るため、2008年8月26日に1機が同実験場で解体実験に供された。
しかし、2014年頃にアメリカ・ネバダ州のトノパ・テストレンジにてF-117が飛行している所を目撃されたことから、米空軍はいまだ何らかの用途で飛行可能なF-117を数機保存していると思われる。また、2018年7月にもネバダ州の空軍飛行場で飛行している機体が目撃されている。
今後は概要の項目で既述の通り、博物館への収蔵等の目的で保存される機体を除いて全機が廃棄処分されることが決定している。オハイオ州デイトンのライトパターソン空軍基地に隣接する国立アメリカ空軍博物館に1機が収蔵、展示されている。

特徴

F-117は敵のレーダーに発見されにくいステルス技術を全面的に取り入れた世界初の航空機であり、従来の航空機のイメージを覆す多面体の形状をしているのが特徴であるが、一部においては既存のジェット機の技術が採用されており、操縦系統はF-16から、コックピットの機能はF/A-18から、ナビゲーションシステムはB-52から採用している。
レーダーや赤外線などではできるだけ敵に発見されないように以下の対策が施されている。

赤外線対策

F-117ではレーダー以外のセンサーに対するステルス性も考慮されている。例えばエンジンはアフターバーナー非搭載のF404-GE-F1D2を使用し、排気口を機体上面に設けるなど、できるだけ赤外線によって発見される危険を減らす工夫を行なっている。

レーダー能力の放棄

使用していない間でも外部からの電波をよく反射させ、使用すれば敵のレーダー警戒装置（RWR）によって探知される危険が高い為に、F-117ではあえて機上レーダーを搭載せず、目標の探知や捕捉などには、機体下面の前脚部にある目標指示用のレーザー目標指示装置や機首最前部にあるFLIR（前方監視赤外線装置）、機首下にある引き込み式のDLIR（下方監視赤外線装置）などを使用している。

夜間飛行専用

機体が黒いのは夜間に飛行することで人の肉眼での視認も避けるよう、夜間飛行に特化した塗装が行なわれているためである。
また、2003年12月23日にはシリアルナンバー「85-0835」（1985年度会計発注の51号機）が試験的にコンパス・ゴーストグレイ主体の昼間ロービジ塗装を施してロールアウトし、2004年5月から第53航空団第53試験評価航空群第1分遣隊ドラゴンチームで運用評価試験が行われたこともあり、評価試験中の機体は俗に「Dayhawk」（昼の鷹）やドラゴンチームに因んで「Grey Dragon」（灰色の竜）と呼ばれた。
量産体制に移行する前に試作された機体の内、一号機は当初スカンクワークスのベン・リッチの発案によって迷彩塗装が施されていたが、後に明灰色に塗り替えられた。その後F-117Aが夜間に運用されることが決まった際に黒一色に塗り替えられている。
2008年3月11日にエドワーズ空軍基地で開催された航空ショーで、退役に際して行われたF-117Aの退役セレモニーでは、機体底面にアメリカ合衆国の国旗である星条旗をペイントした特別塗装の機体がデモ飛行を行い、引退に花を添えている。

飛行ルート

対地攻撃任務の多くの時間は、あらかじめ設定されたルートを自動操縦装置により飛行する。編隊飛行はせず原則、単独飛行で任務遂行する。

飛行特性

全般的な特性はデルタ翼機のそれとほぼ同じである。その形状により空力特性は悪く一般的な戦闘機、攻撃機と比べ機動性に劣り、フライ・バイ・ワイヤの使用により無理矢理飛ばしているとも言える。そのため離着陸の速度は比較的高く、長い滑走路を必要とする。その為着陸時にはドラッグシュートを用いてタッチダウン後の着陸速度を下げている。亜音速では機首が上がり、急旋回すると速度が大幅に低下して高度が下がり、墜落事故も起こしている。また前述の通り、アクロバット飛行で主翼に過負荷が掛かり主翼を破損して墜落する事故も起きている為、機動特性は良くない。
エンジン整流板が付いているので飛行音は非常に静か。また、前述の理由と、アフターバーナーを装備していないため、超音速飛行は出来ない。

兵装

空対空ミサイルについては、自衛用にAIM-9L サイドワインダーを搭載可能ではあるが、機体試験で搭載と発射をしたのみで、F-117の訓練にAIM-9の発射訓練は含まれておらず、実戦部隊で装備された記録も無い。また、機関砲などは搭載されていない。

F-117N シーホーク

ロッキードから提案されたF-117の海軍型。バブルキャノピーの採用、尾翼追加、主翼の大型化、着艦装置および構造強化がされる予定であった。しかし、この型は不採用となっている。

レーダーの乱反射

存在が発表される以前はステルス機はレーダーに映らないと言われていた。レーダーは照射した電波が物体に反射されて返ってくるのを感知して対象の大きさや距離などを測定するので、ステルス機は照射された電波をさまざまな方向に乱反射させてレーダーに映らない程度に弱める、丸みを帯びた形状であると想像されていた。
しかし、実際は電波を特定方向にのみ反射する事により探知方向を制限させるという、予想とは全く逆の方式を用いていた。つまりレーダーに全く映らないのではなく、偶然にも特定方向に反射したレーダー波がキャッチされてしまう事もありえる。しかしそれはごく短時間で終わってしまい、レーダー上に反映される機影は飛行機と判別されないほど全く異なったものとなってしまう。この関係からレーダー上での機影は数あるアメリカ空軍の機密の中でも最重要軍事機密となっている。これはF-117に限った事ではなく、B-2やF-22などの他のステルス機についても同様である。
また、特定方向以外に反射されるレーダー波も皆無という訳ではなく、極めて微弱でRCSが極端に小さいというだけである。そのため湾岸戦争時には単機で侵入したF-117も、ユーゴスラビア介入の際にはソ連製の濃密な防空システムをかいくぐるためにEA-6B電子戦機の電子戦支援を受けていたといわれる。また、この事実は、「さまざまな方向に乱反射」という手法では、ステルス能力が不十分である事を示している（反射するレーダー波の総量が同じであれば、当然ながら『さまざまな方向に乱反射させたレーダー波』と『特定方向にのみ反射を制限し、その方向以外への微弱な反射レーダー波』を比較すれば、前者のレーダー波のほうが強くなる）。

レーダー・リフレクター

自機のレーダーがないため単独では周辺の他機の飛行が全くわからない。平時にこのまま飛行すれば友軍機や民間航空機などもF-117のステルス特性のためにお互いがレーダーで見えないので非常に危険である。このため基地から基地へのフェリー時など非戦闘行動時には、レーダー・リフレクターと呼ばれる突起を胴体側面に取り付け、レーダーへの反射を確保する。

撮影制限

エンジン排気口は機密とされ、従来は後方からの撮影が禁止されていたが、現在では一般雑誌などでも見ることが出来る。排気口は押しつぶされたように極端に横方向へ押し広げられており、整流フィンが内部に並んだハーモニカの吹き口のような形状を成している。これに加えて排気口の真下に吸熱タイルを配置して排気温度を下げる工夫がされている

木材の使用

レーダー探知を極力避けるために非金属素材が多用されていると言われ、コソボ紛争で撃墜された機体片の写真では木材が使われているのが確認できる。

ステルスと直線デザイン

F-117の直線的デザインは今までの航空機には無いものであり、各方面に大きな衝撃を与えた。そのため一時期は、この独特な形状はステルス設計に必須のものであると解釈された事もある。ただし上記でも述べた通り、これは当時の設計用コンピューターの能力による限界のため、このような単純な設計でしかレーダー波の反射のシミュレーションができなかったからである。
一方、ロッキードほどのコンピューターを持たなかったノースロップは、ステルス技術の開発は元ヒューズ社のレーダー技術者であるジョン・キャッセンの経験により乱反射の低減を主目的にし機体に凹凸や鋭角を作らないことを根幹として、粘土を使った模型による実験により行われ、さらにノースロップB-2爆撃機の設計時には技術が進歩したコンピューターを使用し、曲面でのシミュレーションを可能にしている。
ただし、表面形状を維持するための整備は平面よりも曲面のほうが遥かに困難になるため、B-2の曲面設計は同時に整備コストが大きくなるという問題を生じさせた。

パーソナルマーク

実戦で使用される戦闘機・攻撃機にはパーソナルマークやパイロットのTACネームを機体にペイントする慣例があるが、F-117ではステルス性を損なうことを理由に上層部から許可がおりなかった。しかし現場の兵は、色々と思案した末に爆弾倉のドア内面にペイントを施した。ステルス性を重視して作られたF-117とはいえ、爆弾倉の内側の塗装はごく普通のオフホワイト塗装になっていたからである。
また、F-117退役セレモニーの際には多くの関係者達がこのドア内側にサインやメッセージを書き込んだ。

パイロットの負担

湾岸戦争においてF-117パイロットは非常な負担を強いられたが、これはその秘匿性及び整備性とその長時間飛行に拠るところが大きい。
通常の攻撃機ならば押し上げられる戦線にともなって発進する基地も前方に移動できるため、爆撃ポイントと基地での距離がそう変わることはないが、F-117の場合は機密と整備を満足できる基地がそう多くあるわけもなく、結果として開戦当初から戦闘終結まで同じ基地を使用せざるを得なかった。
F-117につきまとう単座・亜音速飛行そして夜間限定という条件と共に、日々爆撃ポイントが遠ざかってゆくなかで一回の攻撃にかかる時間は延びていき、最終的には5時間を超える長時間ミッションになってしまった。
その後GPS誘導システムなどを充実させることで負担は軽減されたものの、パイロット不足などの関係から近年F-15Eでも同種の長時間ミッション問題が発生している。

「F-19」とプラスチックモデル

存在こそ確認されていなかったが、F-117の存在は1980年代半ばには公然の秘密となっていたため、各軍事関係書籍などでは「F-19」と仮定されたステルス機の想像図が数種類発表されていた。共通していたのは、機体の各部が曲線で構成されており垂直尾翼が内側に向いているなど、同じロッキード製軍用機であるSR-71を小型化したようなデザインであった。
「F-19」という名が一人歩きを始めた原因の一つが、イタリアにあるプラモデルメーカーのイタレリが1987年に製作・販売した同名のプラスチックキットがあった。このキットは、「アメリカの開発した極秘のステルス機を独自の情報源により再現した」とうたわれていた。また、当時漏れ伝えられていたステルス技術を反映して、「ミサイルなどは機体内に搭載する」、「機体は曲線で構成され、二枚の垂直尾翼は内側に傾斜している」といった形状をしていた。上記のようなステルス戦闘機に対する関心や憶測、マスコミなどが持てはやしクリスマス商戦の目玉商品となったことから、ベストセラーとなった。
このキットについて国防総省のスポークスマンに記者がコメントを求めたが、「ある程度の航空機についての知識を有する者ならば、この程度の形状は想像し得るだろう」という肯定も否定もしない返答であった。この「否定」されない返答が、このキットの売り上げ増に拍車をかけたとも言われている。F-117の開発を行っていた時期にスカンクワークスの責任者だったベン・リッチは引退後、自著の中で「このインチキ戦闘機と社内の内紛のせいで、ロッキード社の機密保持に問題があるとしたアメリカ議会の公聴会に呼び出されそうになった（本人の出席は免れたが、当時のロッキード社の社長が出席している）」と記載している。