MiG-31 (航空機)

MiG-31は、ソビエト連邦のミグ設計局が開発した大型戦闘機。当初はソ連防空軍向けの迎撃戦闘機として開発された機体だが、ソ連崩壊後にマルチロール機として改修された機体も存在している。

ソ連初の第4世代戦闘機で、MiG-25をベースに大幅な改良を行った機体である。原型機のMiG-25は高高度・高速の航空機の迎撃に特化し、低空進入する巡航ミサイルや爆撃機への対応能力には劣っていたが、本機は各種改良によってそれを改善している。NATOコードネームはフォックスハウンド 。

1. 開発経緯
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MiG-25はXB-70爆撃機やSR-71偵察機のような、高高度をマッハ2を大きく超える速度で飛行する超音速機の迎撃に特化した迎撃機であった。しかし大陸間核弾道弾の大幅な進歩もあって、高高度を超音速で侵入する爆撃機・攻撃機による核攻撃は時代遅れとなり、代わって核を搭載した巡航ミサイルや戦闘機の護衛を伴った爆撃機がレーダー覆域の下を地面すれすれの低高度で侵入する方法が取られるようになっていった。低空・亜音速での燃費が悪いエンジンを搭載し、自機より低高度で地面を背景にした目標を探知・攻撃する能力の良くないレーダーを搭載したMiG-25はこのような目標の迎撃には不向きであり、改良が望まれていた。低空飛行する目標への攻撃能力を持つ戦闘機の開発が求められるようになり、MiG-29やSu-27といった機体の開発が始められたが、これら新型機の実用化には時間を要するため、実用化までの穴埋めをする戦闘機が必要となった。この新型機を低リスクで開発するため、MiG-25をベースに大幅に改良されて誕生したのがMiG-31である。しかし実際は単なる繋ぎではなく、北部シベリアなど地上レーダーからの管制を受けられない地域でも単独で迎撃を行える、全く別の長距離迎撃機として開発された。

開発は1968年に着手され、原型機のYe-155MPは1975年9月16日に初飛行を果たしている。機体構成はMiG-25とほぼ同様であったが、操縦席は単座から複座となり、主翼前縁付け根部分が前方に延長され、MiG-25に取り付けられていた主翼端の対フラッタ用マスバランスは外されていた。その後の開発試験を経て、1979年には生産が開始された。1982年には国土防空軍に配備され、従来のSu-15およびTu-128の置き換えを開始した。1983年9月に極東サハリンに配備された。1995年までに、500機を超えるMiG-31/Bが生産された。

超高速を実現するため、チタン合金を採用していると西側では予測していたが、実際のところ鋼材とのハイブリッド使用によって超高速時の機体の耐熱限界温度の向上に成功している。翼面荷重は同じ第4世代戦闘機の大型機で同様の任務を持つF-14よりも大きく、世界最大の旋回半径を持つ戦闘機とも呼ばれる。

2. 特徴
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MiG-31の基本的な外形はMiG-25と似ているが、改良点は多岐に渡っている。主なものは以下の通りである。

作戦任務でのパイロットの負担を減らすため、コクピットは単座からタンデム複座に変更となり、後席にレーダー操作員を乗せ作業を分担するようにした。後席は段差がないため、前席から胴体上部のドーサル・スパインへ向けてのラインに溶け込んでいるが、左右側方に窓があるだけで外の視界が極めて悪くなっている。
エンジンを従来のターボジェットエンジンから、より燃費の良いターボファンエンジンに換装した。その分、高高度性能、特に高高度での高速度性能は抑えられているMiG-31もMiG-25もカタログスペック上の最高速度は時速3,000kmであるが、この最高速度は機体の耐用限界である。そしてMiG-25はしばしば耐用限界を超えた速度で運用されており、中東上空にてマッハ3.4を記録している。MiG-31については、少なくとも現在までそのような高速での飛行事例は存在しない。}}。
主翼の後退角を前縁で40度、主翼の翼弦長の25%で33度に減らし、前縁付け根部分にストレーキが取り付けられた。胴体も延長して燃料搭載量を15%増やしており、操縦席の左横側には引き込み式の空中給油用プローブが装備された。これにより長時間にわたる低速での戦闘空中哨戒を可能にした。
機体構造へのニッケル鋼の使用割合を抑え、チタンやアルミニウムの使用を増やし、軽量化を図った。
世界初の戦闘機用パッシブフェーズドアレイレーダーRP-37 N007 S-800「ザスロン」を搭載し、ルックダウン・シュートダウン能力を強化した。これにより探知距離も延伸され、同時多目標対処能力をも獲得した。
レーダーを補完するため、引き込み式のSTP/TP-8 IRSTを搭載した。
新開発の長射程空対空ミサイルR-33を胴体下面に4発搭載可能とした。
格闘戦に備え、固定武装として23 mm機関砲を装備した。もっとも、MiG-31の荷重制限は5Gに過ぎず、燃料満載時はさらに2.5Gに制限され、1970年代当時としても一般の戦闘機に比して機動性能は劣っている。また、MiG-31は操縦が複雑で扱いの困難な機体であり、操縦士によれば僅かな過失や判断の遅れが致命的な事故を齎すと言う。MiG-31の操縦士として訓練課程に入るには、Su-27やMiG-29といった他機種での一定以上の勤務年数および飛行時間、飛行中有視界状況において全ての戦闘行動を完全に遂行可能であることが求められ、こうした条件を満たす操縦士のみが再訓練を受けることとなる。機体の空力特性と戦闘行動の習得、КТЭ-31というMiG-31で起こりうるあらゆる状況を再現するシミュレータでの訓練を完了した後、実機の慣熟飛行へ移行し、上記の、機種転換を完了した上でパイロットとして勤務することになる。このためかMiG-31の操縦士は階級の高い者が多いソ連防空軍時代、本機の再訓練の条件は、パイロットが2等クラス以上であることであった。階級は大尉以上が通例であったという。}}。

3. 設計
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3.1. 機体
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MiG-25に近い外形を持つMiG-31であるが、構造的な変更も多い。使用材料の見直しを図り、MiG-25の構造重量で80%あったニッケル鋼を50%まで減らした。一方でチタンは8%から16%、アルミニウムは11%から33%に増やし、速度面である程度妥協して機体を軽量化している。胴体の大型化と、垂直尾翼内へ燃料タンクを設けたことなどにより燃料搭載量は15%ほど増して16,350kgになっている。主翼は構造が強化され、前縁フラップを新たに設けるとともに後縁フラップも自動制御となり、機動性能の向上に貢献している。主翼付け根前縁にはストレーキがあり、MiG-31M/F型では円弧を描く形状に変更されている。

機動性が良くなったとはいえ、超音速での荷重は5Gに制限されている。

降着装置については、前輪は後ろ引き込み式に変更、主脚はダブルタイヤのボギー式となり40tを超す重量を支える。滑走路への影響を考えて主脚輪は轍が重ならないようになっている。

3.2. エンジン
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MiG-31はアビアドビガーテル  D-30F-6ターボファンエンジンを搭載する。ドライ時で93.0kN、アフターバーナー時で151.9kNの出力を発揮しており、MiG-25のR-15に比べて4,000kgほど向上している。大型化したエンジンに合わせノズル形状も変更されている。初期型ではノズルは可動式だったが、1984年の生産型から非可動になっている。胴体の幅が広げられたので2つのノズルは接触していない。MiG-31Mでは機体重量の増加に合わせて、エンジンも出力向上を施されたD-30F-6Mを搭載している。

3.3. 電子機器
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レーダーはチホミーロフNIIP「ザスロン」パッシブフェーズドアレイレーダーを搭載する。探知距離は200km、追尾距離は120kmに及ぶ。10目標同時追跡が可能で、R-33の搭載能力によるが4目標同時交戦も可能である。捜索範囲は左右各70度、上方70度、下方60度とかなり広い。また、攻撃目標の選択においては、ミッション・コンピュータの脅威度優先順位判断により自動的に行われる。

MiG-31Mの搭載する「ザスロンM」はRCSが0.95m2 程のAWACS機などの目標なら400kmの距離で探知できる能力を有し、24目標同時追尾、6目標同時交戦が可能。素子面直径は1.4mと「ザスロン」よりさらに大きい。

MiG-25になかった赤外線捜索追尾装置を機首下に収納装備しており、使用時のみ機体の外にせり出して作動する。また、レーダーとの併用が可能である。MiG-31Mでは同様の場所に固定装備され、能力が向上しているとされる。

MiG-31MではECMポッドの搭載も検討されており、MiG-31Mの7号機が、Ye-155P3…11がつけていたような三角のフィンを持つECMポッドを翼端に装備した。

電子機器全般については、MiG-25のような真空管などは用いられておらず、完全にソリッドステート化されている。

MiG-31はAK-RLDNとAPD-518という2種類のデジタルデータリンクシステムを備えており、これは4機のMiG-31による連携運用を前提とするものである。前者は4機中のリーダー機が地上の管制所にあるレーダーの自動誘導ネットワークに組込むためのシステムであり、ソ連の防空戦闘機は地上からの誘導に従って行動するのを原則としていたので、交戦指示などを受けるためにこの能力を持っている。後者は残る3機のMiG-31との情報交換用のもので、4機を横に並んで飛行させ、個々の機上レーダーで得た情報をデータリンクで共有することで、水平方向に140度の範囲で800-1000kmの幅による機上レーダーでの哨戒が可能となっており、探知した目標に対しては、リーダー機が残る3機のMiG-31に任意に攻撃を指示することができる。また、MiG-25のような旧式機でもMiG-31側のサポートで情報共有を可能にしている。さらに、平行に並んだ4機のレーダーの情報をデータリンクを介して後方の制空戦闘機である1機のSu-27で統合して、これを基に最適な攻撃を行う新たな戦法が開発されている。

MIG-31Datalink.jpg|MiG-31のデータリンク構想図
右から2番目の機体がリーダー機であり、残りの3機が1000kmの幅で横に並んで飛行させ、個々の機上レーダーで得た情報をデータリンクにより共有しながら、機上レーダーによる哨戒を行い、探知した目標に対してミサイルによる攻撃を行う。後方の1機のSu-27は4機のレーダーの情報をデータリンクを介して統合して、これを基に制空戦闘機として最適な攻撃を行う。

3.4. コックピット
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MiG-31はタンデム式に前後席を配し、前席にパイロット、後席にWSO  が乗る。前席には3色カラー表示のHUDが装備され、後席には大型のレーダースコープやIRST用の角型ディスプレイが装備されている。レーダーの操作は後席でのみ行えるようになっている。後席にも操縦装置が備えられており、前席が操縦不能となった場合には後席が前方を見るためのペリスコープを使用して代わりに操縦することが可能である。これは緊急時への配慮というより、練習機としての使用目的があったものと思われる。 MiG-31Mでは後席にCRT多機能ディスプレイ3基が装備され、前席もHUD下にレーダースコープがついた。キャノピーのふくらみが増され枠も減ったため視界はかなり向上している。後席のCRTについてはMiG-31Fでも同様であるが、MiG-31BMではスコープが無くなり、液晶多機能ディスプレイが2つ追加されている。多くの対地兵装を扱うために改良が加えられ、レーダーモードの追加や、HOTAS概念の導入もなされている。

3.5. 兵装
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固定兵装としてGSh-6-23 23mm ガトリング砲を右胴体下に装備している。弾倉などは胴体内に収めているが、砲身のみを機外に取りつける形をとっている。MiG-31Mでは取り外されている。Su-24での事故を受けてロシア空軍は現在この機関砲の実用を禁止しているので、搭載している機でも弾薬は積んでいない。

MiG-31は胴体下に4発のR-33を搭載でき、胴体下面の形状もこれに合わされている。前の2発は半埋め込み式で搭載される。このミサイルはアメリカ軍のAIM-54 フェニックスと似た運用思想を持つ。誘導方式はセミアクティブレーダー誘導か、慣性誘導ののち終末誘導でセミアクティブレーダー誘導に切り替わるモードを選択できる。射程は160km、飛翔速度はM4.5。MiG-31Bの製作に合わせてR-33Sに改良され、射程が228kmに延長された。さらにMiG-31Mは6発のR-37を半埋め込み式で搭載できる。こちらは制御翼面を折り畳むことができ、R-33と同様にAWACSなど大型の目標を狙うためのもので、射程は300kmを超える。1994年4月に行われたMiG-31Mの試験飛行では実際に300km先の標的を撃墜した。

MiG-31は翼下のパイロンにR-40、R-60、R-73を搭載できる。短射程ミサイルについては軽量なため専用のアタッチメントをパイロンに取りつけることで各2発装備できる。MiG-31MではR-77を4ヶ所の翼下パイロンに各1発ずつ装備できる。これはMiG-31BMでも同様である。

MiG-31BMはマルチロール機として計画されたため、各種対地兵装を装備できる。Kh-31P対レーダーミサイルを始め、Kh-25MP対レーダーミサイル、Kh-29Tテレビ誘導ミサイル、Kh-59画像・データリンク誘導ミサイルなどを運用でき、爆弾ならKAB-1500を3発まで、KAB-500を6発まで装備できた。

4. 派生型
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MiG-31は、搭載レーダーの情報がスパイによって西側に漏れたため