日本も採用、ステルス戦闘機「F-35B」に迫る(6)着陸できる場所できない場所

いまさらこんなことを書くのも何だが、F-35Bの表芸は短距離離陸・垂直着陸(STOVL : Short Take-Off and Vertical Landing)である。ところが気をつけないといけないのが、この垂直着陸。

過熱に御注意

すでに書いている通り、F-35BがSTOVLを行う際は、コックピットの背後にあるリフトファンを作動させるとともに、エンジンの排気ノズルを偏向させて真下に向ける。これにより、下向きの排気で機体を支えられるようになるので、前進速度によって主翼が揚力を発生することがなくても浮いていられる。

ところが、リフトファンはただ単に上から空気を吸い込んで、下から排出しているだけだからいいが、エンジンは話が違う。出てくるのは高温の排気ガスである。しかも、前任のAV-8BハリアーIIよりパワーアップしている上に、最新技術で作られたF135エンジンの排気ガスは、ハリアーのペガサス・エンジンよりも温度が高いと思われる。

• 2017年9月に日本の岩国基地に着陸したF-35B　写真：Lockheed Martin

• 地中海と太平洋を結ぶ作戦を支援するため、米国第5艦隊作戦エリアに配備されるAV-8BハリアーII　写真：US Navy

つまり、F-35BはAV-8Bよりも熱い排気ガスを、しかも大量に吹き付けていることになる。すると、滑走路のアスファルト舗装、あるいは空母や強襲揚陸艦の飛行甲板は、その熱い排気ガスによる加熱に耐えられないと困る。そこで、飛行甲板のうち着艦ゾーンだけ、耐熱処理が施されている。

これが問題になるのは、垂直着陸あるいは垂直着艦の時だ。なぜかというと、同じ場所が長時間にわたって連続的に、高温の排気ガスを浴びることになるから。

実際にF-35Bが垂直着艦を行っている模様を撮影した動画は、動画サイトを見ればたくさん出てくる。まず艦の左舷側でホバリングしつつ、艦と行き脚を揃えたところで、スーッと右側に横移動して飛行甲板の真上に移動する。それからおもむろに推力を絞って降りてくる。それを見ると、飛行甲板の上でホバリングしている時間が意外と長い様子がわかる。その間、甲板は排気ガスを浴び続けるのだから大変だ。

一方、短距離滑走離陸(発艦)の場合には事情が違ってくる。機体は滑走してどんどん動いているから、熱い排気ガスが直撃するとしても一瞬だ。だから、こちらのほうは耐熱処理の必要性はない。あくまで、耐熱処理が必要なのは長時間にわたって排気ガスを浴びる垂直着陸ゾーンだけである。

耐熱加工の内容

米空母の一般公開で飛行甲板に上がった経験がある方ならおわかりの通り、飛行甲板にはノンスキッドと呼ばれる滑り止め塗装が施されている。飛行甲板で転んだら、ちょっと派手な擦り剥き傷を作ってしまうのは間違いない、という代物だ。ところが、このままでは生憎と、高温の排気ガスを浴び続ける状況には耐えられない。

そこで、英海軍のクイーン・エリザベス級空母は建造当初から、米海軍の強襲揚陸艦は後から、F-35Bの運用に備えて飛行甲板の一角に耐熱処理を施した。場所はどちらも同じで、飛行甲板のうち左舷艦尾寄りの一角。先の動画は米海軍の強襲揚陸艦「ワスプ」艦上でのものだが、着艦ゾーンとその周辺だけ、飛行甲板の色が違っているのがわかる。これは耐熱処理の関係だ。

• 米海軍の強襲揚陸艦「ワスプ」　写真：US Navy

使用している耐熱コーティングは、米英で違いがある。米海軍は、Thermion 社製の SafTrax TH604 Nonskid Coating という製品を使っていて、セラミックとアルミを混ぜた素材を飛行甲板に吹き付けている。一方、英海軍はアルミとチタンの混合物を飛行甲板に吹き付けている。どちらも、素材を熱して吹き付ける手法である。

余談だが、鉄の融点は1,536度、チタンの融点は1,666度だそうだ。

穴開き鉄板の上には降りられない

ここから先は余談。

第2次世界大戦中、日本軍と米軍の間でべらぼうな差があったのが、飛行場を急造する能力だった。いうまでもなく米軍のほうが早い。ブルドーザーを持ってきて機械力で土地を均したところに、舗装する代わりに穴開き鉄板を敷いて滑走路を造ってしまう。もちろん、アスファルト舗装の方が平滑性に優れているし、大型の爆撃機になると穴開き鉄板では耐えられないが、小さくて軽い戦闘機ぐらいならなんとかなる。

ところが、ハリアーやF-35BみたいなジェットSTOVL機は、穴開き鉄板の上には垂直着陸できない。一見、「狭いスペースでも穴開き鉄板を敷いて発着場を確保すれば使えるのでは?」と思いそうになるが、実際にはそれができない。

理由は簡単。機体を支えるためにエンジンやリフトファンの排気を地面に向けて吹き出しているのだから、そこに穴開き鉄板なんか敷いてあった日には、穴開き鉄板が舞い上がってしまう。しかも、ただの鉄板よりも始末が悪い。穴がたくさん開いているから、その穴を通って、吹き付けられた排気が鉄板の下に入り込む。そして鉄板を下から持ち上げてしまう。