イメージ 1

■事業の概要等 

○ 事業の概要

近隣諸国で開発が進む将来のNBC(核、生物、科学)弾頭を搭載した巡航ミサイルやステルス機といった脅威に対して、遠方でかつ確実に対処する能力を早急に獲得する必要性から、誘導弾の射程延伸や旋回性能の向上が求められている。

誘導弾の推進部に適用されるCFRPモータケース(直巻FWモータケース及び通常CFRPモータケース)は、一般的な金属モータケースと比較して約1/5の材料密度であるため推進装置部の軽量化が可能であり、誘導弾の飛しょう性能向上に大きく寄与すると考えられるが、CFRPモータケースは耐熱温度が金属モータケースと比べ約半分となることから、将来の誘導弾の要求における高速化・長射程化の結果として想定される厳しい空力加熱条件及び長秒時の飛しょう条件下では、熱保護のため内・外部インシュレータ(断熱材)を厚くする必要があり、軽量化の利点が薄れるという問題がある。

本事業ではこの問題点を解決するため、CFRPモータケースの耐熱性を金属モータケースと同等に引き上げるため高耐熱化技術を獲得するとともに、直巻FWモータケースの技術を適用することにより内・外部インシュレータの薄肉・軽量化が可能である直巻マルチセグメント・ロケットモータの飛しょう性能の向上を図るものである。

○ 所要経費

約38億円(平成30年度概算要求額。後年度負担額を含む。研究試作総経費約38億円)

○ 事業実施の時期

平成30年度から平成34年度まで研究試作を実施し、平成34年度から平成35年度まで試験を実施する予定である。

○ 必要性

近隣諸国で開発が進む将来のNBC(核、生物、化学)弾頭を搭載した巡航ミサイルやステルス機といった脅威に対して遠方でかつ確実に対処するため、誘導弾の射程延伸や旋回性能の向上が求められており、早急政策評価の結果 に実施する必要がある。

○ 効率性

本事業は、防衛装備庁が実施した研究試作「直巻マルチセグメント・ロケットモータの研究」(平成28年度に終了)で確立した、CFRPモータケースの1つである直巻FWモータケースによる、直巻マルチセグメント・ロケットモータの設計手法及び製造方法を活用することにより、効率的な研究を実施する予定である。

また、日米共同研究として米空軍研究所と共同で研究を進めることにより、米側の高耐熱性樹脂に関する知見を効果的に活用するとともに、高耐熱性樹脂の硬化に係るモデル化、検証といった一連の作業を日米で分担することにより研究経費及び期間の効率化を図る計画としている。

○ 有効性

本事業を実施することにより、推進薬充填率の向上等が可能な直巻マルチセグメント・ロケットモータの高耐熱化を図ることが可能であり、従来の金属モータケースを採用したロケットモータと比べ、誘導弾の飛しょう性能の大幅な向上が期待できるだけでなく、本研究の過程において、従来型CFRPモータケースの高耐熱化技術を併せて獲得することが可能となり、早期に現有の誘導弾等の飛しょう性能の向上を図ることが可能となる。

○ 当該事業の技術的位置付け

CFRPモータケースの耐熱性を金属モータケースと同等に引き上げるための高耐熱性樹脂技術及び高耐熱性樹脂硬化技術は「平成28年度中長期技術見積り」における特に重視する取組の一つとして位置付けられて総合的評価 いる「現有装備の機能・性能向上への取組」に該当し、我が国の装備品の研究開発の方向性に沿ったものである。

○ 研究開発を実施する必要性

類似した諸外国装備品や開発の詳細な情報はないため研究開発の必要性がある。

○ 当該事業の技術的成果の評価

CFRPモータケースの1つである直巻FWモータケースを設計・製造する技術は、我が国が確立した先進的な技術であり、これらは世界に例を見ないものである。本事業で得られる、CFRPモータケースの高耐熱化のための技術は、我が国の強みをさらに伸ばすものであるとともに、将来の誘導弾の飛しょう性能に大きな影響を及ぼす可能性を秘めたものであり、また、諸外国との共同研究・開発等の交渉材料としてのバーゲニングパワーとなり得るものである。
なお、事業の推進にあたり効率性の確保には十分留意する。

政策等への反映事業の概要等  総合的評価を踏まえ、平成30年度概算要求を実施する。


担当部局等名:防衛装備庁技術戦略部技術計画官
評価実施時期:平成29年7月~平成29年8月

イメージ 2

CFRPとは、「Carbon Fiber Reinforced Plastics」の略で、「炭素繊維強化プラスチック」を意味します。プラスチック、つまり樹脂を炭素繊維で強化することで、樹脂単体よりも高い強度や剛性を得ることが出来ます。
CFRPは何で出来ている?

CFRPに使われる炭素繊維には、PAN系とピッチ系の2種類があります。PAN系炭素繊維は、PAN(ポリアクリロニトリル)が原料で、ピッチ系炭素繊維は、石油や石炭から得られるピッチと呼ばれるものが原料の炭素繊維です。

詳しくは「ダウンロード」の「CFRPの基本の基本.pdf 10~12ページ」を参照


CFRPに使われる樹脂には、加熱すると硬化する熱硬化性樹脂と、加熱すると融解する熱可塑性樹脂があります。CFRPへ主に使われているのは熱硬化性のエポキシ樹脂ですが、そのほかにも不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノール、シアネートエステル、ポリイミド、熱可塑性樹脂ではポリアミド(PA)、ポリカーボネイト(PC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが使われます。

これらの炭素繊維と樹脂を組み合わせることで、様々な特性を持ったCFRPを作ることが出来ます。

F-2開発において翼をCFRPによる一体構造とするなど、世界の最先端を走る日本の素材産業は、軍事テクノロジーに於いても、遺憾なくその実力を発揮している。

日本が現在開発中の誘導弾胴体ははすべて高耐熱化したCFRPとなると思われます。また、航空機等にも、エンジン付近など高温に曝される場所に応用されると思います。

現在自衛隊は窒化ガリウム[GaN=Gallium Nitride]半導体集積回路で出来たAESAレーダーをミサイルのシーカーとしたおかげで、打ちっ放し能力を手に入れたAAM-4Bのシーカーや、高耐熱化したCFRPと直巻マルチセグメント・ロケットモータを使い射程延長化したミサイルを使った高性能ミサイルを複数開発中である。

イメージ 15

イメージ 10
03式中距離地対空誘導弾(改)をベースとした新 艦対空誘導弾の開発
イメージ 11
12式地対艦誘導弾(改)及び哨戒機用新空対艦 誘導弾の開発(116億円) 敵水上艦艇等への対処能力を向上させるため、現 有品に比べて射程延伸等の機能・性能を向上させた 12式地対艦誘導弾(改)及び哨戒機用新空対艦誘 導弾を開発 


イメージ 14

イラストの地対空ミサイルは、大雑把な射程距離の性能進捗状況を表しています。
左から「03式中距離誘導弾」、「03式中距離誘導弾改」「03式中距離誘導弾改後継のNSAM」もしくは、新艦対空誘導弾の射程距離を表すものとして解釈できる。

射程は非公開だが、wikiによれば原型の「03式中SAM」の推定は60 kmである。中SAM改の射程はTokyoExpressでは「原型の03式中SAMの推定60 kmを大幅に上回る」とされている03式中SAM改」70km超説が主流であるが、原型のAAM4の射程が100km+超非公式AAM4Bの射程が120超なので、「03式中SAM改」の射程は少なくとも100km超はあるのではないかとDdogは推測(妄想)しています。

03式中SAM改の正体は、03式対空誘導弾の改良型ではなく、本来、シースパローSAM後継として海上自衛隊向けに開発されたが、ESSMが採用されたため、不採用となっていた艦対空誘導弾「XRIM-4」の流用です。

現在海上自衛隊の艦船搭載用新艦対空ミサイルとして、03式中SAM改にブースターを追加装着した「新艦対空ミサイル」を開発中である。「XRIM-4」は再び海上自衛隊に採用されるというリベンジを果たしたことになります。

イメージ 12

日本列島の防空ミサイルは航空自衛隊が、第一世代の防空ミサイルナイキJは無人戦闘機の一種であるという解釈から、長距離ミサイルを航空自衛隊、陸上自衛隊は短距離防空ミサイルとしてホーク対空ミサイルを運用してきました。

ところが、航空機や亜音速の巡航ミサイルから日本列島を守る、空自の第二世代の防空ミサイルPAC-2の射程は70kmでした。

そのうえ、空自の防空ミサイルPAC-2は、逐次弾道弾迎撃用のBMDである射程20kmのPAC-3/30km+のPACmseに換装され、海自のSM-3で打ち漏らした弾道弾から日本を守ることが主任務となり、航空機・巡航ミサイルは陸自の03式中SAM/03式中SAM改が担ています。

空自の高射部隊は射程160kmだったナイキJにあわせて配備され、ほぼ日本列島をカバーしておりましたが、PAC-2/PAC-3/03式中SAM/03式中SAM改の現状の防空体制では現在日本の空は穴だらけになってしまっています。

現在、海自が開発中の「新艦対空ミサイル」の射程は、漏れ聞くところでは、長距離艦対空誘導弾「SM-2」やその後継の「SM-6」並みの長射程を目指している(ブロガーのJSF氏の情報)とのことだ。SM-2といっても、SM-2MRブロックIIIで射程166.7 km
SM-2ERブロックIVの射程が370.4 km、SM-6RIM-174 Standard ERAM)射程が241–496 km(150–308 mi)であるが、SM-2MRブロックIIIで射程166.7 km程度を目指すのが妥当であり、160km台だれば、ちょうどかつてのナイキJと同じ射程となる。

ということは、イラスト右端の高耐熱CFRPモータケースと、直巻マルチセグメント・ロケットモータを使い射程延長化したミサイルは、現在海自が開発中の「新艦対空ミサイル」を再度陸上バージョンとし直した、NetworkSAM(NSAMということになる。

NSAMの登場でようやく、念願のナイキJの射程であった160km以上をカバーすることができ、再び日本列島のほとんどは、NetworkSAM(NSAMによって、爆撃機や巡航ミサイルからも守られることとなる。

NSAMは更に、開発中の空自の長距離新型空対空ミサイルJNAAMを地対空ミサイル化すれば、駄作戦闘機F-35Aの有効活用に光が差しそうである。


イメージ 4
5/15
イメージ 5
9/15
イメージ 6
14/15
イメージ 13
NetworkSAM(NSAMの眼は、F-35,E767,E-2Dに加え、次期レーダーとネットワークだ。日米両軍の陸海空のレーダーネットワーク、F-35,E767,E-2Dに加え、日本の次期レーダーと戦術ネットワークの構築することにより、日本上空ではステルス機/ステレスミサイルがステルスではなくなる。



イメージ 3

■事業の概要等

○ 事業の概要
将来の経空脅威及び弾道ミサイルに対応し得る探知追尾性能、抗たん性、経済性等に優れる警戒管制レーダ装置の開発を行うものである。
○ 所要経費
約196億円(平成30年度概算要求額。後年度負担額を含む。試作総経費約196億円)
○ 事業実施の時期
平成30年度から平成34年度まで開発試作を実施し、平成34年度から平成35年度まで試験を実施する予定である。

■政策評価の結果

○ 必要性
近年、戦闘機の低RCS(※1)化が進み、周辺国においても、その配備が進捗するものと予測され、弾道ミサイル能力についても更に向上することが予測されることを踏まえると、将来の経空脅威及び弾道ミサ イルに対応し得る警戒管制レーダ装置が必要となるものと判断する。
○ 効率性
研究試作の成果等の適切な活用により、開発計画の遅延リスク及び事業コスト等抑制を図ることで効率的な開発計画となっているものと判断する。
○ 有効性
警戒管制レーダ装置を開発することで、分散型MIMOレーダ(※2)技術及びレーダリソース(※3)再構築技術を活用することができ、将来の経空脅威及び弾道ミサイルに対応し得る警戒管制レーダ装置を実現できるものと判断する。
※1 RCS:Radar Cross Section(レーダ反射断面積)
※2 MIMOレーダ:Multi-Input Multi-Output 複数の送信アンテナから互いに異なる信号を送信し、分散配置された複数の受信アンテナで目標反射信号を受信し、復調分離して目標信
号を合成するレーダ
※3 レーダリソース:レーダの送信エネルギーの総量


■総合的評価

近年、戦闘機の低RCS化が進むことが予測され、弾道ミサイル能力についても更に向上することが予測されることから、これら将来の脅威に対 応し得る警戒管制レーダ装置が必要な状況となっている。
かかる状況に適切に対応可能な警戒管制レーダ装置について、国内、国外ともに直接調達可能な装置がないことから開発によるほかない。このことを踏まえつつ、本事業を評価したところ、平成30年度に事業を着手することで、かかる状況に対応可能な警戒管制レーダ装置を実現できる見通しがあり、また事業計画も効率的な計画となっているものと判断できることから、本開発事業は早急に取り組むべき事業である。

政策等への反映 総合的評価を踏まえ、平成30年度概算要求を実施する。


担当部局等名:防衛装備庁プロジェクト管理部統合装備計画官
評価実施時期:平成29年7月~平成29年8月

5 政策評価の結果

(1)必要性

ア 防衛省が当該事業を実施する理由警戒管制レーダ装置の開発用途が防衛用に限られることから、防衛省が実施する必要がある。

イ 当該年度から実施する必要性近年、戦闘機の低RCS(※)化が進み、周辺国においても、その配備が進捗するものと予測され、弾道ミサイル能力についても更に向上することが予測されることを踏まえると、将来の経空脅威及び弾道ミサイルに対応し得る警戒管制レーダ装置が必要となる。                 
(※)RCS:Radar Cross Section(レーダ反射断面積)

ウ 既存の組織、装備等によらない理由既存の警戒管制レーダ装置では対応できる能力に限界があり、かつ、改善や改修では、探知追尾性能の向上と、アンテナを分散配置することによる抗たん性、経済性等を両立させることは困難である。エ 代替手段との比較検討状況警戒管制レーダ装置は、防衛用途に限られることから、国内においては防衛省外に存在しない。加えて、国外より直接調達可能かつ要求性能を満たすレーダはない。したがって、国内外に代替手段は存在しない。

(2)効率性

関連研究である「将来のレーダ方式に関する研究」(平成23年~平成27年)において、アンテナを分散配置する方式のレーダの研究試作品を縮小スケールで設計・製造し、リスクの高い要素技術の課題を解決しており、これらの成果等を本事業で開発するフルスケールモデルの設計・製造へ適切に活用して、開発計画の遅延リスク及びコスト等の抑制を図ることで効率的な開発計画となっている。

(3)有効性

ア 得ようとする効果                                                                                        警戒管制レーダ装置の開発において、下記の技術を活用することで、将来の経空脅威及び弾道ミサイルに対応し得る警戒管制レーダ装置を実現できる。

(ア)分散型MIMOレーダ(※1)技術分散配置した空中線によるMIMO信号合成(符号化・復調化)技術をフルスケールモデル及び実環境において実現する技術
(イ)レーダリソース(※2)再構築技術フルスケールモデルでのサブアレイ数の増減(大・中・小)によるレーダリソースの再構築を実現する技術
(ウ)サイト間連携技術目標融合処理等の技術について処理のリアルタイム化、探知距離性能等をフルスケールモデル及び実環境において実現する技術    
(※1)MIMOレーダ:複数の送信アンテナから互いに異なる信号を送信し、分散配置された複数の受信アンテナで目標反射信号を受信し、復調分離して目標信号を合成するレーダ
(※2)レーダリソース:レーダの送信エネルギーの総量


イ 効果の把握の仕方

試作品の設計製造及び試験を実施し、具体的な機能・性能の確認及び技術の検証を行う。
なお、試作品の設計製造においては、適宜、設計の技術的妥当性について確認を行いながら事業を行う。
また、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成24年内閣総理大臣決定)に則り、事業の事前及び中間時点等に複数回の研究開発評価を実施して、適切な事業実施に努める計画である。

6 事後検証を行う時期

技術的な検証については、基本設計終了時点、試作終了時点等において中間評価を実施し、所内試験終了時点において事後評価を実施する予定である。
また、施策レベルの検証については、目標管理型政策評価を実施する予定である。

7 総合的評価

近年、戦闘機の低RCS化が進むことが予測され、弾道ミサイル能力についても更に向上することが予測されることから、これら将来の脅威に対応し得る警戒管制レーダ装置が必要な状況となっている。かかる状況に適切に対応可能な警戒管制レーダ装置について、諸外国から導入可能なものは存在しないことから開発によるほかない。このことを踏まえつつ、本事業を評価したところ、平成30年度に事業を着手することで、かかる状況に対応可能な警戒管制レーダ装置を実現できる見通しがあり、また事業計画も効率的な計画となっているものと判断できることから、本開発事業は早急に取り組むべき事業である。
 


イメージ 8
出典www.defenseindustrydaily.com
イメージ 7
出典obiekt.seesaa.net

在日米軍のXバンドレーダー「AN/TPY-2」は日本の青森県車力と京都府京丹後に配備されている。米軍の早期警戒衛星は、日本の自動警戒管制システム(JADGE:Japan Aerospace Defense Ground Environment)とデータリンクで繋がり、在日米軍のXバンドレーダーも含めお互いをカバーし合う事が出来ます。

イメージ 9
Xバンドレーダーは車載移動式で、左右には回転せず上下方向の角度調節機能があります。左右方向にはフェイズドアレイ方式で左右各60度、合計120度の捜査範囲があります。

探知距離に付いては少なくともTHAADの射程1000km以上の性能があるとされています。アメリカ軍は機密として公式発表していませんが韓国から中国東北部まで探知できるので、中国は騒ぐわけですから、2000km程度の探知が可能なのではないでしょうか?

日本海は日本配備のXバンドレーダーが大部分をカバーしているため、北朝鮮が日本海配備の潜水艦からSLBMをどの位置から発射しようと探知が可能です。ただ、その前に新浦型ミサイル潜水艦の位置はおそらく、張り巡らした水中ソナー網等で、常時把握しているので、いざ開戦となれば、水面に現れることなく海の藻屑になるであろうから、Xバンドレーダーでの潜水艦警戒は使うことが無いのだろ。

在日米軍のXバンドレーダーで韓国配備のTHAAD迎撃ミサイルを管制し誘導することも可能であり(リモート射撃)、北朝鮮の弾道弾の動きはほとんど把握すています。

ネットワーク化し、極超音速巡航ミサイルや弾道弾の迎撃も最適な手段を選んで対処する、まるで日本列島全体が不沈空母ではなくハリネズミのようなイージス艦化することを防衛省は目論んでいるようだ。