さようなら、ANA「787」ロゴ機！航空機の外部塗装(3)ステルス機の場合

軍用機には、目視による識別を困難にすることを目的とする、迷彩塗装がつきもの。ところが最近、レーダー反射低減を企図したステルス機が増えている。これだと、色だけでなく素材というファクターも関わってくる。

ステルス機の表面仕上げ

初の実用ステルス機・F-117Aナイトホークは、レーダー電波吸収素材(RAM : Radar Absorbing Material)を機体の表面に用いていた。素材の色の関係なのか、機体の色は真っ黒で、それゆえに「ブラックジェット」なんて渾名がついた。

しかし最近のステルス機は、「ブラックジェット」ではない。他の戦闘機と同様に、グレー系統の色が主流である。こちらはというと、普通の塗料ではなくてステルス・コーティング、つまりレーダー電波を吸収する性質を備えた素材を機体の表面に塗っている。

ステルス・コーティングやRAMが対応する周波数はマイクロ波(3GHz～30GHz)が主で、導電・誘電性と磁性によって、当たった電波のエネルギーを吸収する。もちろん、これは発信源に反射波が返りにくいようにする狙いによる。そこでどんな素材を使用しているかは、秘中の秘。

もちろん、ステルス機といえども目視される可能性はあるから、単にレーダー電波の反射を減らすだけでなく、視認性を下げられるようにグレー系統の色にする必要がある。色、レーダー電波吸収、塗装の作業性、耐久性、剥離が生じた時の保守性、コストといった具合に、いろいろな要求がついて回るから大変だ。どんなに性能が良くても、コストがかかりすぎたり、塗装が難しかったり、簡単にボロボロに剥げてしまったりするようでは使えない。

飛んでいるF-35ライトニングIIを撮影すると不思議なことに、直射日光が当たっている時にはツルツルのきれいな塗装に見える。ところが、影に回ると途端に、機体表面にバーッとカラーノイズが湧いてきて、撮影者としては頭痛の種になっている。

• 晴天順光で直射日光を浴びると、F-35の機体表面はツヤツヤに映る

• ところが、日影に回ると途端にざらついた映り方に変わり、ノイズも浮きやすくなる

可視光線も電磁波の一種だから、可視光線が当たった時の反射の具合にはステルス・コーティングに特有の何かがあるんだろうか、なんてことも考えてみたが、しかとはわからない。第一、同じ電磁波でも波長が違いすぎる。

もう1つ不思議なのがF-22ラプターで、エアショーなど一般公開の場に出てくる機体を見ると、「本当にステルス・コーティングを適用してるの?」といいたくなるような外見をしている。もっとも、一般公開用の機体がレーダー反射を減らす必要はないわけで、実戦用の機体とは機体表面の整備に違いがあるのかもしれないけれど。

塗装が終わっても続きがある

ステルス機の場合、ステルス・コーティングを施すのはいいとして、それがちゃんと機能していることを確認しなければならない。表面塗装に限らず、アクセスパネルのような開口部についても、設計通りにレーダー電波反射低減が機能していることを確認しなければならない。

ということで、(少なくともF-35の場合は)ロボットによる外部塗装とステルス・コーティングの施工が終わった後で、機体を電波暗室に入れてレーダー電波の反射計測をやっている。フォートワースの工場を訪れたとき、塗装職場は外からのぞかせてもらえたが、さすがに電波暗室は見せてもらえなかった。

電波暗室というと何者かと思うが、要は無響室の電波バージョン。全周の壁からスポンジ状の突起が無数に突出していて、それが電波反射を防ぐ仕組みになっている。だから、測定対象物の背後にある壁からの電波反射に影響されずに、対象物からの電波反射だけを精確に測定できる。

余談だが、ステルス機のレーダー電波反射計測だけでなく、レーダーの試験にも電波暗室を使用することがある。以前に書いた、ロッキード・マーティン社ロータリー&ミッション・システムズ部門のムーアズタウン事業所で、AN/TPQ-65対砲兵レーダーの計測に使用する電波暗室を見せていただいた。これは全周ではなく、一面だけに電波反射を防ぐ突起を無数に並べた作りであった。レーダーのアンテナが1面で、特定の方向にだけ作動するから、これでよいのだろう。

おっと、閑話休題。

ステルス機は色付きにしづらい

どんな飛行機でも、好きな色の塗装を好き勝手に施してよいわけではなくて、メーカー指定のものしか使えない。これがステルス機になるとさらに、「ステルス性を損なわないこと」、言い換えれば「レーダー電波の反射を増やさないこと」という条件が付く。

すると実質的に、機体の表面はステルス・コーティングを使用するしかない。前述したように、ステルス・コーティングにはいろいろな要求条件があるから、そこでさらに「色の選択を自由に」なんて条件が付け入る余地はない。結果として、ステルス機の「色付き」は難しいという話になってしまう。

もっとも、ステルス・コーティングがなくても仕事になる可能性がある機体、例えば開発試験用機とか、デモ専用機とかいうことになれば、話は違ってくる。実際、「色付き不可」ということになっているF-35でも、機体によっては色付きのことがある。たぶん、ステルス性は犠牲になっているのではないかと思われるが、しかとはわからない。

• 「色付き」の状態で展示されたF-35B。たぶん、ステルス性は犠牲になっていると思われる