YF-23ステルス機

YF-23はYF-22(F-22)との競作に敗れたステルス機ですが、日本も含めフランス、イギリスの将来戦闘機に似たコンセプト器が散見されるほど、影響を与えた機体です。

YF-23

YF-23は、アメリカ空軍向けにノースロップ(現・ノースロップ・グラマン)/マクドネル・ダグラス(現・ボーイング)が設計した試作ステルス戦闘機です。


概要

アメリカ空軍のATF(Advanced Tactical Fighter:先進戦術戦闘機)計画において、ロッキード社(現・ロッキード・マーティン)案(後のF-22)との競作で開発されたものです。


1990年8月27日に初飛行しました。

1991年にF-22がATFとして選定されたことを受けて、量産はされませんでした。

ステルス性を重視した機体で、ひし形の主翼にV字型レイアウトの尾翼が2枚のみ(つまり従来は水平尾翼と垂直尾翼の2対あったものを、斜めに配置された1対の尾翼で代用している)という独特の形状をしていました。

第5世代ジェット戦闘機に分類されており、スーパークルーズ能力を有します。

また、ミサイルを機体内の兵器庫に搭載するという計画はあったものの、飛行試験用の実機には兵器搭載が必ずしも求められていなかったため、搭載能力は付与されませんでした。

計画終了後、機体はアメリカ航空宇宙局(NASA)に移管され、1996年までそこで保管されていました。 

後にNASAがYF-23を研究に使用するため、エンジンなしでドライデン飛行研究センターに譲渡されましたが研究は行われませんでした。



経緯

ATF計画は1980年代初頭に着手され、1986年10月31日にロッキード案とノースロップ案が最も有望な設計として選定されました。

開発はノースロップ社に加え、選定で敗れたマクドネル・ダグラス社が加わり、進められました。

なお、ノースロップ社はその当初から一切の試作機の写真やイメージ図などのビジュアル情報の発表を拒否し、姿が公になるのは初飛行の時になるだろうと断言するなど、徹底してYF-23の機密保持を行ないました。

試作機はPAV(プロトタイプ・エアビークル)とも呼ばれ、PAV-1(S/N 87-800)は1989年に製造され、1990年6月22日にノースロップ社パームデール工場から陸路でエドワーズ空軍基地に輸送され、初めて記者団にその姿を現しました。

翌日の8月27日には初飛行に成功するが、左主脚のドアにズレが生じている事を随伴機(英語版)パイロットが確認したため、予定されていた高度・速度を出す事無く50分間の飛行を終えました。

2号機であるPAV-2(S/N 87-801)は、同年10月26日に初飛行を成功させています。

初飛行成功後は、YF-23Aの1号機にプラット&ホイットニー社の「YF119-PW-100」ターボファンエンジンが、2号機にはゼネラル・エレクトリック社の「YF120-GE-100」がそれぞれ搭載され、機体とエンジンの選定が開始されました。

なお、評価は1991年4月23日に下され、ロッキード社の「YF-22」とプラット&ホイットニー社の「YF119-PW-100」がATFとして選定されました。

詳細な結果は公表されていないものの、YF-23は競争相手よりも高速で、燃料搭載量も多く、ステルス性も高かったとしばしば言われています。

しかし、アメリカ空軍は、生産と整備の容易さ・汎用性の高さや機動性・操作性を重視し、推力に劣るYF119-PW-100を搭載エンジンに採用したためにより自重の小さい機体を採用する必要があったことから、より小型で保守的な設計に仕上がったYF-22を選んだと言われています。

構造

YF-23はステルス性を最も重視して設計され、水平尾翼と垂直尾翼を廃して一対のV字尾翼で代用するなど、F-22に比べると技術的先進性を前面に押し出した、前例にとらわれない革新的な設計となっていました。

だが、より保守的で堅実な設計となったYF-22/F-22とは機体形状こそ異なるものの、仕様要求は共通していることから機体規模は近いものとなりました。

機体を構成する直線の角度は全て平行線を意識しており、前後対称の菱形主翼に上反角を持つ全動(オール・フライング・テール)式V字尾翼を有しています。

ピッチ及びヨーはこのV字尾翼をそれぞれ同方向または逆方向に稼働することで制御され、90度回転させることでエアブレーキとしても機能するようになっていました。

これは第4世代機(とくに欧州機)の間で流行したカナード翼とも類似する特徴ですが、ステルス性能を追求するため、尾翼は主翼の後方に配置されていました。

胴体内のウェポンベイに搭載するという方法と搭載する兵器の種類・搭載可能数はデータとして示されたものの、実機には兵器搭載能力は付与されておらず、ウェポンベイの位置も未定のままでした。

これは実機制作から飛行評価までの段階で兵器搭載能力が必須とされていなかったためであり、コンピューターシミュレーション上での発射能力データなどは提出されていました。

なお、要求仕様から対地攻撃能力についても計画されていませんでした。

エンジン

ノズルの長さが上下で大きく異なるという特徴的な形状を取り入れています。

耐熱・吸熱性タイルを用いて長く伸ばした下ノズルが地上(または下方)からの熱源探知を困難にさせるという、生存性を高めるための設計でした。


また同様に熱源探知を防ぐ目的で、排気を冷却する「冷却デッキ」が搭載されました。

これによって推力偏向能力は与えられなかったものの、十分な機動性が翼面の動きによって確保されていた。

愛称

試作機2機にそれぞれ愛称がつけられており、1号機(PAV-1)には当初スパイダー(Spider)との愛称が付けられましたが、後にブラック・ウィドウIIと改名されました。

一方の2号機(PAV-2)は、グレイゴースト(Gray Ghost)と名付けられました。

2018年現在、PAV-1はオハイオ州の国立アメリカ空軍博物館に、PAV-2はカリフォルニア州の西部航空博物館にそれぞれ保管されています。


スペック

諸元

乗員: 1
全長: 20.60m (67ft 5in)
全高: 4.30m (13ft 11in)
翼幅: 13.30m(43ft 7in)
翼面積: 88m2 (948ft2)
空虚重量: 14,970kg (32,934lb)
運用時重量: 23,327kg (51,320lb)
最大離陸重量: 29,029kg (64,000lb)
動力: GE製YF120またはP&W製YF119 、156kN (35,000lbf) × 2

性能

最大速度: M2.58, 2,240km/h (1,210kt)
航続距離: 1,474km (750-800nm) (空中給油なし)
実用上昇限度: 19,800m (65,000ft)
翼面荷重: 265kg/m2 (54lb/ft2)
推力重量比: 1.81

武装

固定武装: M61 20mm ガトリング砲 × 1
ミサイル:次のものから最大6発
AIM-7 スパロー
AIM-120 AMRAAM
AIM-9 サイドワインダー