01
だれも乗らずに、9時間
いま見ているのは、無人機のMQ-9リーパーです。つくったのは、カリフォルニア州のジェネラル・アトミックス社です。米空軍は2007年から、この機体を飛ばしています。機体は大きく、主翼は端から端まで20mあります。離陸するときの重さは、最大で約4,760kgです。乗用車なら、2台半近くになります。機内には、だれも乗っていません。操縦するのは、地上管制ステーションにいるクルーです。何千kmも離れた場所から飛ばすことも、よくあります。おもな仕事は、ひとつの地域を何時間も見張ることです。ただし武器も積んでいるので、標的を見つけたクルーが、そのまま攻撃できます。そのため「ハンター・キラー」とも呼ばれてきました。
このモデルでは、武器を積んだ任務を1回、最初から最後まで追いかけます。離陸の滑走を始めてから、着陸して止まるまで、約9時間15分の飛行です。まず飛行場のクルーが離陸させ、上昇を始めます。その30分後、遠く離れた別のクルーが、衛星を通して操縦を引き継ぎます。リーパーは監視区域の上空を6時間半回り続け、ヘルファイアミサイルを1発撃ちます。それから基地へ戻り、飛行場のクルーが着陸させます。
これを全部画面に収めるために、モデルはいくつかの点を簡単にしています。距離はすべて縮めてあり、飛行全体が数kmの砂漠に収まります。監視区域の上空で回るのは、2周半だけです。本物のリーパーなら、もっとずっと多く回ります。機体そのものは、縮尺より20倍大きく描いています。そうしないと、7.6kmの高さを飛ぶ機体は見えないからです。任務の長さ、クルーが交代する時刻、離陸と上昇と着陸の速さ、使う燃料の量は、モデルが独自に決めた値です。公表されている数字ではありません。
上の時計は、離陸の滑走が始まった瞬間から時間を数えます。T+1:30:00なら、任務が始まって1時間半という意味です。ふつうの速さなら、飛行全体を約1分半で再生します。タイムラインをドラッグすれば、好きな瞬間へ移れます。下のチップをタップすると、その場面へ飛べます。再生中は、表示の変化にも注目してください。クルーが交代すると無線通信が切り替わり、燃料は時間とともに減っていきます。無線通信をオンにすると、電波のビームが見えます。飛行経路をオンにすると、機体が通った跡と、監視区域の上空で描く円が現れます。
02
速く飛ぶより、長く飛ぶ
まずは主翼を見てみましょう。細長くて、グライダーにありそうな形です。技術者はこの細長さを、アスペクト比という数字で表します。翼の長さが、翼の幅の何倍あるかを示す値です。リーパーの場合は約17です。小型機のセスナ172は7.5なので、2倍以上になります。細長い翼なら、機体を浮かせておくときにむだになるエネルギーが少なくて済みます。何時間も飛び続けたいなら、これが効いてきます。
とはいえ、リーパーはグライダーではありません。翼1平方メートルあたりに、約200kgの重さがかかります。セスナのほぼ3倍です。この重さを支えて浮いているには、それなりに速く飛ばなければなりません。そのためには、強いエンジンが要ります。積んでいるのはターボプロップエンジンです。小さなガスタービンが、歯車を通してプロペラを回すしくみです。ハネウェル社のこのエンジンは900馬力を出し、機体の後ろにある3枚羽根のプロペラを回します。このプロペラが、機体を後ろから押して進めます。断面表示にすると、中のエンジンと燃料タンクが見えます。
なぜジェットではなく、プロペラなのでしょうか。プロペラは、たくさんの空気を軽く後ろへ押し出します。ゆっくり飛ぶなら、これが燃料を節約できるやり方です。それに、リーパーは急ぐ必要がありません。ふだんは時速約370kmで巡航し、監視区域の上空では時速約300kmで回ります。タービンには、もうひとつ利点があります。空気の薄い高いところでも、力が落ちにくいのです。だからリーパーは、ひと世代前のプレデターよりずっと高く上がれます。プレデターはピストンエンジンだったので、約7.6kmより上へは行けませんでした。
プレデターと並べると、リーパーはずっと大きな機体です。重さは約4.7倍、出力は8倍近くあります。尾翼の形も違います。リーパーは2枚の尾翼がV字に上を向き、小さな尾翼が1枚、下を向いています。だから後ろから見ると、Y字に見えます。プレデターのV字は、逆に下を向いていました。離陸するときの重さのうち、約38%は燃料です。量にすると、およそ1,800kgです。これこそが、長く飛べる本当の秘密です。チップをタップすると、プレデターやセスナ172と並べて比べられます。
03
宇宙を経由して、遠くから操る
機内にだれもいないので、すべては無線が頼りです。飛行場の近くでは、リーパーは地上と直接やりとりする見通し内通信を使います。名前のとおり、地上のアンテナから機体がまっすぐ見えていなければなりません。電波は、周波数によっていくつかの範囲に分けて呼ばれます。この通信が使うのは、Cバンドという範囲です。遠く離れると、地球の丸みがじゃまをします。そこで任務に入ると、リーパーは衛星通信に切り替えます。こちらが使うのは、別の範囲のKuバンドです。衛星アンテナは、機首の上にあるふくらみに収まっています。
仕事は、2組のクルーで分け合います。飛行場にいるのは、少人数の離着陸クルーです。直接の通信を使って、離陸と着陸を受け持ちます。そのあいだの飛行は、すべて任務クルーの担当です。任務クルーがいるのは米国内の地上管制ステーションで、たとえばネバダ州のクリーチ空軍基地です。モデルでは、離陸の30分後に任務クルーが操縦を引き継ぎます。飛行場のクルーが機体を取り戻すのはT+8:55:00で、着陸の15分前です。
ネバダから送った指令は、長い道のりをたどります。まず光ファイバーのケーブルを通って、中継局まで進みます。中継局は、それを電波で衛星へ送り上げます。ドイツの裁判所が、そうした経路のひとつを突き止めました。イエメン上空を飛ぶときは、データがケーブルでドイツのラムシュタイン空軍基地まで運ばれ、そこから上へ送られていたのです。モデルでは衛星を近くに描いていますが、本物は赤道の上空35,786kmにあります。そこまで上って下りるだけで、地球をおよそ1.8周する道のりです。光の速さで進んでも、約4分の1秒かかります。
指令が機体へ届くまでに1回、映像が戻ってくるまでにもう1回。この上り下りが2回あるので、合わせて約0.5秒です。さらに、途中のケーブルや機器でも時間がかかります。結局、パイロットが操作の結果を目にするのは、約0.5秒から2秒あとです。任務の多くで自動操縦を使うのは、このためです。通信が途切れたときのルートも、あらかじめ決めてあります。機体はそれをたどって、回収できる場所へ向かいます。クルーを2組に分けるこのやり方は昔からの定番で、いまもよく使われています。ただ2018年からは、リーパーは自動で着陸することもできます。米空軍によると、衛星を通した着陸も当たり前になりつつあります。
指令が機体に届くまで
- 地上管制ステーション：たとえばネバダ州のクリーチで、パイロットが操縦桿を動かします。
- ケーブル：指令が、地上の光ファイバー回線を伝わっていきます。
- 中継局：ドイツのラムシュタインなどの中継局が、指令を電波で衛星へ送り上げます。
- 衛星：赤道の上空35,786kmから、信号を下へ送り返します。
- リーパー：機首のふくらみにあるアンテナが受け取ります。映像も、同じ道を通って帰っていきます。
04
暗闇でも見える球形のカメラ
機首の下には、センサーボールがぶら下がっています。直径は約56cmで、中のセンサー部分は約104kgあります。この球は、回ったり傾いたりできます。だから機体が旋回していても、クルーはカメラを同じ場所に向けておけます。監視区域へ向かう途中は、前方の斜め下を向いています。監視区域に着くと、標的をとらえたまま離しません。そのようすは、下の表示で確かめられます。
球の中には、いくつもの「目」が入っています。昼間用のカメラは、カラーと白黒で撮影します。赤外線カメラがとらえるのは、光ではなく熱です。だから夜でも、温かいエンジンや人がくっきり浮かび上がります。さらに、レーザーを使う道具もそろっています。距離を測るレーザー測距器、あたりを照らすレーザー照明器、そしてレーザー目標指示器です。チップをタップすると、昼間の映像、赤外線の映像、レーザーを切り替えられます。
攻撃のときに大事なのは、レーザー目標指示器です。誘導兵器のために、標的に目印をつける装置です。光の波長は1,064nmで、赤外線の領域にあります。そのため、だれの目にも見えません。モデルの明るい線は、目で追えるように描いているだけです。光は、決まった符号のとおりに短く点滅します。兵器も同じ符号に合わせてあるので、自分用の光点だけをめがけて飛びます。
カメラは雲の向こうを見通せませんが、レーダーなら見通せます。リンクス・レーダーは機体に組み込まれていて、雲や雨を通して地上を細かく写し出します。動いているものを見つけ出すこともできます。地上管制ステーションでは、パイロットが機体を操り、センサー操作員がセンサーボールとレーザーを受け持ちます。多くの場合、3人目のクルーとして情報コーディネーターが加わります。見えているものが何を意味するのか、読み解く手助けをする役です。今回のような長い任務では、途中で何度も新しいクルーと交代します。
05
見えない光点を追うミサイル
武器は、主翼の下にある取り付け台に吊るします。この台をパイロンといいます。モデルが積んでいるのは、昔からよくある組み合わせです。ヘルファイアミサイルは4発で、2発ずつ載る発射機に並んでいます。GBU-12爆弾は2発で、胴体寄りに吊るしてあります。そこにあるパイロンが、いちばん重いものを支えられるからです。ヘルファイアは長さ約1.6m、重さ約45kgです。2020年のソフトウェア更新で、リーパーは最大8発まで積めるようになりました。
ヘルファイアは固体燃料のロケットモーターで飛び、約8km先の標的まで届きます。進む向きは、セミアクティブ・レーザー誘導で決めます。「セミアクティブ」とは、ミサイル自身はレーザーを持っていない、という意味です。かわりに先端のシーカー（標的を探すセンサー）が、標的に当たってはね返るレーザー光を探します。その光を出しているのは、レーザー目標指示器です。センサー操作員が、その光点を標的に当て続けます。シーカーは、発射の前にロックオンすることも、発射のあとで光点を見つけることもできます。
だからクルーは、撃ったらそれで終わり、とはいきません。ミサイルが命中するまで、レーザーを標的に当て続ける必要があります。リーパーの高さから撃つと、ミサイルが飛ぶ時間はふつう約20秒から30秒です。スライダーで決めるのは、ミサイルが飛ぶ距離です。目盛りは8kmから始まります。リーパーがすでに7.6kmの高さにいるからです。スライダーをドラッグして、もっと遠い標的を試してみましょう。ミサイルの飛行時間も、レーザーを当てておく時間も延びていきます。モデルがこの時間を幅で示しているのは、ヘルファイアの速さが資料によって違うからです。
リーパーは、爆弾を落とすこともできます。GBU-12も、レーザーの光点をめざして進路を合わせます。一方、GBU-38はJDAMとも呼ばれ、GPSを頼りに進みます。モデルの標的は、架空の施設です。長い任務の中で、攻撃にかかるのはほんの数秒です。そこでタイムラインでは、この数秒に広い区間を割り当てています。チップをタップすると、発射や命中の瞬間へ移れます。
06
丸1日以上、空の上に
空にいられる時間の長さこそ、リーパーの本当の強みです。武器を積まなければ、約27時間も飛び続けられます。旅客機のどんな長距離便よりも長い時間です。武器を満載すると、約14時間になります。燃料を満タンにして武器も満載する、ということはできません。両方を合わせると、離陸してよい重さを超えてしまうからです。そこでクルーは、武器を積むぶんだけ燃料を減らします。チップをタップして比べてみましょう。武器を積まないリーパーも同じ任務を飛びますが、攻撃の場面だけがありません。
任務のときは、ふつう高度約7.6km、およそ25,000フィートを飛びます。もっと高く、約15kmまで上がることもできます。ただ、正確にどこまで上がれるかは、資料によってまちまちです。監視区域の上空では、エンジンの出力を絞ってゆっくり旋回します。これで燃料が長もちします。モデルの武装任務は約9時間15分なので、この14時間に楽に収まります。
その時間を食ってしまうのが、距離です。監視区域まで行くのに1時間かかれば、見張る時間は1時間減ります。帰りの1時間も同じです。スライダーをドラッグして、もっと遠い監視区域を試してみましょう。モデルでは、行きも帰りも時速約370kmで巡航するものとします。燃料は、1時間分を予備として残します。そのうえで、監視区域の上空に残る時間を示します。
1機だけでは、ひとつの場所を昼も夜も見張り続けることはできません。休みなく見張り続ける態勢を、米空軍は「コンバットライン」と呼びます。これをひとつ保つには、ふつう4機と約200人が必要です。地上管制ステーションではクルーが交代し、監視区域の上空では機体が交代します。ただ、機体の数は減ってきています。米空軍のリーパーは、2022年には351機ありました。それが2026年5月には135機になり、生産ラインもすでに閉じています。