試験も兼ねて口語的に書いてきます。細かいソースはあとから追加してく。

 ロイター通信が「F-3とテンペストで計画を統合するぽい」とかじた。真偽はともかくとして管理人自体すげー驚いてます。が、当報道でも統合で決め打ちではないゆーてるので続報を待ちましょう。
 けど報道されたからには気になるので「両機が統合されるならどんなシナリオなのか」を考察していきます。



1.発端
2.経緯
3.考察
4.おわりに


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1.発端
 
 さっきあげましたけどロイターが計画統合を報じた(ソース)。内容は以下の通り

・F-3とテンペストの開発計画を統合し新たな共同事業を立ち上げる方向で調整中
・両国共に統合によって技術とコスト両面で更なるメリットがあると判断
・年末までに合意を目指す
・仕様を少し変えつつも基本的には同じ機体を調達する
・両機で別々の計画にしながら協力できるところは協力するシナリオも残ってる
・情報提供元は3人の日英関係者


情報元の確度が低いとは言え、技術コスト両面のメリットから計画統合が本命で、計画別々で協力していく線もまだ残ってる状態らしい。



2.経緯

 まず最近の経緯について説明します。細かい情報みたい人はこっち見てね。

【公式発表】

2017年
「F-2後継機の導入手段検討せなあかん。」
「こっちもまあまあ近い時期に戦闘機開発計画検討してるんですよね。」 
日英「そんじゃ情報交換やら将来の共同事業にむけての共同スタディやりますか。」


2020年
「予算通ったし2021-22年末まで機体案考えるで。コストとかリスク面から米英と国際協力もやるか。」
「うちテンペストあるんだけど機体搭載品(サブシステム)周り協力しない?」
「数年前からミサイル開発やらレーダ技術検討で仲良しやしな。話詰めよか。」
「それまでに土台となる機体案は互いに作っときますか。」

2021年7月
日英「一先ずエンジンの協力を中心に更に話詰めます。」
21年12月
日英「レーダ研究やります。エンジン協力の目玉として共同実証機も作ります。」
「搭載品どこまで共通化(丸ごと-部品単位)するか2022年丸ごと使って共同分析します。」


【報道レベル】

2022年5月
「LMと支援協議したけど機体改修が米本土でやるとか改修自由度的にムリだこれ。」
LM「LM案断られた時点で旨味少ねぇんだよな。利益と日本が求めるリスク低減を両立させるとブラックボックスでてくるし。」
「ということで設計支援相手もBAEに変更するわ。引き続き搭載品の共通化の協議もしようね。」


ということで事前情報からは、別々の機体構造ながら搭載品レベルの協力を念頭に置いていた感じ。設計支援パートナーをLM→BAEに変更したとか報道もあったとは言え。

「両機は別々の開発体制ながら、技術交流やら搭載品共通化したりと国産と国際共同開発の中間みたいな連帯だねー」

と思ってた矢先、例の計画統合の話が出てきて流石にびっくらこいたとさ。

 ただし過去の発表を見ていくと

20年12月
「英米と搭載品協力」
21年8月
「エンジンを中心とした搭載品協力」
21年12月
「搭載品協力ため共同研究と共同分析」

という表現。20年12月〜21年12月までは協力はサブシステムレベルであると明記し、英国側もそれに準じた発表でした。

 しかしLMからBAEに変更すると報道された22年5月頃には日英首脳会談があった。当会談のプレスリリースでは年末の合意を目指す戦闘機協力についてサブシステムレベルと範囲を限定しなかった。

 5月会談の関連報道では「日英共同開発に変更」「機体の開発でも協力」という表現がぽつぽつ見られてきた。
 ただし読売は「日英共同開発。エンジンやミサイルシステムとか。」とエアフレームには触れてないけど。なんなら読売は昨年時点で「エンジンに近い機体箇所にはF-3の設計に英国も参加する」とか報道してたし。

 これだけなら表現のブレと言えなくもないが同月に防衛大臣が「英国とは様々な協力の可能性を追求」と発言。更に7月の英国防省の発表では「日本とより広い範囲での協力を目指す」という表現になってる。即ち21年5月頃から協力範囲をサブシステムレベルに区切らず表現するようになってきている。

 20年12月〜ロイター報道の解釈として

ずっとサブシステム協力だよ派
→現在も一貫としてサブシステム協力。
→概ね読売の報道通り。機体開発で協力云々は搭載品協力での調整の範囲内。
→エアフレーム共通化は考えすぎ。
→ロイターは飛ばし

搭載品協力だけど設計支援変更を含む派
→現在も主に搭載品協力
→5月の機体協力報道は搭載品協力の調整の範囲じゃない?
→5-7月の公式発表のブレは、設計支援先を英に変更するのも含め表現変わった。
→ロイターは飛ばし/わからん

現在はサブシステム以外も検討するよ派
→5月の設計支援変更で搭載品以外も検討の対象に

→5月時点でエアフレーム共通化や計画統合も対象になってるかは議論の余地アリ
→7月の表現的に検討範囲としてサブシステム以外も拡大してて、エアフレーム共通化や計画統合もその範囲に含まれるんじゃない?


 このブログでは現在はサブシステム以外も検討するよ派&仮に計画統合する際のシナリオとして以下の考察行ってきます。

追記
 そも2017年の日英共同スタディで「将来の共同事業の可能性を検討」としているので、サブシステム協力は先に合意しつつより上位の共同事業(=計画統合)の線も継続してたのかも。

う国際協力関係

日英共同スタディ(2017〜)
→広範な共同事業の可能性を検討

相互運用性確保(2020〜)
→米国防総省の支援&共同研究

インテグレーション支援協議(2020〜)
→LMに決定するもBAEに変更?

サブシステム協力協議(2020〜)
→英国とエンジン/レーダ研究、共同分析

一旦サブシステム協力を念頭に合意したけど、広範な共同事業を検討する日英共同スタディがまだ生きてて、そっちが計画統合として後述する理由で復活したかも?



3.考察

 「統合で機体はどうなるんだ機体は」

 経緯とか置いといても1番の疑問点はこれだと思います。基本的には同じ機体ゆーてもF-3は大型制空機に対して、テンペストは中型戦闘爆撃機ぽい。任務もかなーり異なってるし1つの機体で統一できる気配が全くない。

 そこで管理人が出した結論ですが

・共通のエンジン/中後胴体構造を採用した対空型と対地型を各々で開発する
・ミッションシステムの中核たる統合FCSは独自開発し、戦闘機能も差別化
・前胴や主翼、CFTも独自設計として機体要求の差異にそれぞれ対応する
・センサ丸ごと/部品や似通う機体機能は徹底的に共通化してコスト削減
・トーネードIDSとADV、F-111とF-111Bの関係性が近い


 要は1つの機体で両方対応とか絶対無理だから、胴体共通化しつつ独自設計部分でFi型とFB型とで差別化するんじゃない?という解釈です。「少し仕様を変えつつ」の「少し」にもよりますが。
 これでエアフレームとアビオニクスほぼ同じでレーダちょい弄った程度になったらゴメンね。(前も要求の差異からエンジン共通化は無くね?とか書いたらまさかの計画統合まで飛躍しててたまげてるし)

※追記

 後述するけどテンペストの新CG的にF-3とエアフレーム丸ごと共通化すんのかなぁ?みたいな画像がぼちぼち出てきたので更にわからなくなってきた。多分ミッションシステムは自前でやることになるだろうけど。
 さらに厄介なのが新CGはテンペストの技術実証機の可能性も捨てきれないのでタイトル通り「わからん」。



そして↑の解釈の根拠について大きく以下の4つに分けて考えます。

(1)計画統合のメリットとデメリットは?
(2)なんで胴体共通化&計画統合に変更?
(3)対空型と対地型に分かれる理由は?
(4)異種派生型と共通エンジンて両立する?
(5)共通エンジンの形態は?
(6)もうちょっと派生機の解像度欲しい
(7)イタリアとの調整は?
(8)結局開発形態どーなんよの?


(1)計画統合のメリットとデメリットは?

 まず協力自体、コストの低減と技術共有が大きな理由。開発プログラムを統合することで試験や開発日程など官同士も調整しやすくなる。胴体共通化で共通品目が拡大する場合、搭載品で個別に共通化するより統合した方が横断的に調整ができる。また互いの長所を生かした相互支援も広がる。エンジンなら英側の内装発電機、胴体構造なら日側の接着構造の導入とか。
 
 分担で対地型の胴体構造やセンサの生産に関与できれば、生産担当品目数は減るが担当分の生産数は多くなりコスト削減に繋がる。また対地型の輸出等でも間接的に噛める。

 デメリットは共通化そのもの。担当箇所から外れた生産部位に関する自国の防衛企業が撤退しかねない。また単機種毎に性能適切化やるよりは妥協点が生じざるを得ない(程度問題ではある)。範囲によっては恩恵より統合に伴う調整の手間が煩雑。純粋に言葉や文化が違うので範囲が広がるほどコミュニケーション的な障壁も大きくなる。そもコストとワークシェア、共通化の手間はトレードオフなので仕方が無いといえば仕方ないが。

 報道での「計画は別々にやりつつ協力できるところは協力する選択肢もまだ残る。」はまだ共通化-性能妥協度-コストメリット-統合に伴う調整の手間等を分析中であり、当初プランの搭載品レベルでの協力も保険として残してるのではないかと。テンペストも現在7つの機体案を分析中(うち1つが機体構造共通化案なのかね?)といいますし。

 若しくは微妙なラインだけど、残り期限的に1番面倒そうな計画統合を優先して議論→集中的に協議→メインシナリオ と関係者が解釈した可能性も微レ存?


(2)なんで胴体共通化&計画統合への経緯は?

 搭載品レベルの検討が何で胴体共通化&計画統合になるのか、設計支援先変更とか政治要素抜きで以下に流れを考えました

➀「エンジン共通化プランを検討して、インテーク含め双方で機体案弄ったらいい感じに胴体構造も共通化できそう」

②「胴体共通化できると他の搭載品も共通化できる部分がめっちゃ広がる」

③「共通化の範囲考えると、民同士の調整のみならず官側も一体化したプロジェクトの方が横断的に調整できるんでね?」

 まず➀ですがさっきのロイターの報道だと「少し仕様を変えつつも基本的に同じ仕様の機体」とあるので、「機体構造の共通化」が搭載品レベルに留まってた今までとの決定的な違いかと思います。

さらに去年の読売だと

「F-3の機体についてインテークとエンジン排気口周辺の開発に英国も参加させる」
「エンジン協力は何かやるので密接な機体箇所にも参加させた方が性能の最適化が見込める」

と報じられてたのでエンジンと周辺の機体構造の調整から発展したんではないかと。

・機体構造の共通化が最大の変化点
・エアフレームと密接な搭載品はエンジン
・エンジン付近の機体構造に英国も参加させるという過去の報道
・エンジンと密接な機体構造は胴体構造

 よって該当するのは胴体構造では?と他の箇所、主翼や前胴(機首)は航続性能やレーダ性能で差別化されやすいため共通化はされにくいと考えたのもあります。

 次に②は胴体を共通化できると各種装置から配線配管も共通化できるため、APUといった比較的大物から細かい配管レベルまで範囲が広がる可能性があります。

 最後③は共通化項目が大幅に増える場合、別計画同士で日程等を組んでる場合は共通化の調整が融通効かない恐れがあります。変更が他の搭載品にまで及ぶと融通も効きにくくなりますし。

 まとめると当初は搭載品レベルでエンジンの共通化検討したら胴体も共通化できそうになって、調整範囲の拡大から搭載品間で個別に調整するより、計画統合した方が融通利きそうという流れなんじゃないかなと。


(3)対空型と対地型で分かれる理由は?

 さっきも書いた通り1つの機体で両方対応とか無理そうだから。

・空自と英空軍が要求統一するならともかく時間的に運用構想を練り直すのはキツイ。
・最大公約数的な共通機体も考えにくい。航続距離とか運動性能、搭載量とか。
・仮にエアフレーム性能が奇跡的に一致しても、ミッションシステムへの要求機能で絶対喧嘩する。片は制空機で片はOCAシステムの前線管制機のため。
・運用後から各々改定していく点でもあるので共通化するメリットが薄い。

 胴体とエンジン共通化するなら独自設計部分で差別化するしか方法なくねという考え。「少し仕様を変えつつも基本的には同じ機体」の「仕様を変える」という記述がポイント。

 ただし、F-3とテンペストの運用コンセプトや機体規模が意外に似通ってるとかになると想定が諸々崩れるのでご容赦を。
 

(4)エンジン共通の派生型て両立できんの?

 正直これまだ迷ってる。機体構造あわせるなら胴体だしコストメリットからも必然的にエンジン共通化になってくるけど。
(エンジン1基の相場として米国向けF119が13億円、日本向けF110が13億円なので、規模にもよるけど概ね10億円以上20億円未満のゾーン。機体単価を150億円なら双発機で大体20%を占めてくる。)

 エンジンベイに余裕持たせる&インターフェース共通化して独自エンジン(or共通コアの派生型)...も考えたけど総流量次第でインテークにも手を加えたら胴体共通化の恩恵どんくらい残るの?という疑問もあって非常に微妙なライン。話進めるためにエンジン共通化を前提にしときますが。

次にエンジン要求(ぽいもの)を見てくと

日本:大型機をぶん回す
→重量機の離陸/戦闘機動を支えるピークパワーや回転数の変動、呼気流の乱れへの耐性、良好な加速性能(短時間で最大回転数)
→敵OCAへの抗堪性として余剰推力によるSTOL性能も重視?

英国:中型機だし後ろに陣取る
→中量機かつ離陸/戦闘機動時のピークパワー要求が低め、回転数も変動しにくい、加速性能も求められにくい
→STOL性能への要求はわからん

これが大型機だけど鈍重、中型機だけど高速高機動なら中間点とれたかもだけど見事にエンジン特性が違う。それでもエンジン共通化が成立するシナリオは以下の通り?

・F-3が26DMU級説
→巷では割と大型機とか言われるF-3だけどコスト面から26DMU/16-17t双発で妥協して、テンペストの出力帯にも合致
→割とありそうでイヤーンなやつ

・F-3があんま機動しない説
→対空重視だけど前方は無人機任せで後方に陣取って管制
→全機が無人機管制する訳でもないし微妙

・テンペストが割と大型機説
→テンペスト側がF-35との差別化で大型化を志向して、大型機としてのF-3と推力が似る

・大は小を兼ねて共通化ごり押し説
→F-3が18-20t級双発かつ、テンペストが中型機かつ推力過剰だけど同じエンジン採用
→「単機種のコスト最適化」ではテンペスト側に不利、適切な推力帯にして機体規模を抑制がベネ
→ただし「エンジンと胴体&付属する諸々の共通化」のコスト低減効果が上回るなら、単機種最適化では不合理でもこっちに利点がある
→テンペスト自体がある程度大きくなるなら単機最適化視点の弊害も小さくなる

・F-3が高速性不要&AAM特化説
→現行CGからも高速性は重視せず(最高マッハ1.8とか)、MRMの搭載に特化し重量局限
→幅広の主翼でSTOL性も確保
→大型制空機のコンセプト保ちつつAB17.5tくらいで収まり、テンペストも妥協できた

 ざっとこんなところ。大は小を兼ねるパターンか高速性不要説あたりが日本側にとっては美味しい。規模/速度/機動/STOL性とあらゆる点で日本の方がエンジン要求がキツイと思うので、共通化を盾に英側に呑ませられれば嬉しい。


(5)共通エンジンてどんな形態よ

 ぼくも知りたいです。ただ日本は高温コア技術、英国は内装発電機や統合熱管理といった艤装全般に強みもっていると。

 なので設計についてコアは日本(XF9ベース?)、低圧系は日英で分担、補機と艤装は英国 になるんじゃないかと。生産は高温部について英国の割合増やすとかあるかも。補用品ビジネス的に高温部は頻度や単価的に美味しいので。


(6)もうちょっと派生型の解像度上げたい

 ということで汚絵描き晒しコーナーです。

Picsart_22-07-18_13-46-51-255
F-3(対空型)

Picsart_22-07-18_13-47-45-899
テンペスト(対地型)

 趣味で書いてたやつの流用です。こんな形で晒すとは思ってなかった。(ディティールはほぼ無視してね。ステルス、重心、空力中心とかヘッタクレも無いので。)

 解説すると中後胴構造を共通化しつつテンペストはベイ一個で完了。F-3はお太い前胴を伸ばしてベイを増設、レーダ径でも差別化。主翼とストレーキは各々お好みにカスタム。FCASエアバス案みたく縦方向にダクト湾曲させてエンジン隠しも対策済。

 という感じに最大公約数的な中後胴にしつつ、前胴-主翼-CFT等で搭載量や航続距離を差別化していくのではなかろーか。

 ちなみに対空型をじっくり書きつつ対地型は今回用にやっつけで書いたのでクオリティが更に酷い。
 
 完全に願望ですが兵装量を差別化する場合、F-22のように中胴の湾曲ダクト下にベイ2つ並べるよりか、前胴にもベイ設けられるYF-23式やSu-57式の方が工夫しがいがあるんでは?とか(F-22式構造にしつつCFTに増設ベイつけるとかもあるけどね)。

Picsart_22-07-18_14-04-18-913
FCASエアバス案

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フレキシブルベイの説明にあったテンペスト

 流石に妄想過ぎると言われても、テンペストと似たようなFCASエアバス案がウェポンベイ1個だったり、当のテンペストも地味に縦列ベイぽいイラストあるのでこれ位許して欲しい。感覚的に欧州新世代機達は中型ウェポンベイ一個で兵装量に満足してる節がある。


※追記

なんかテンペストが新たなCG公開した。


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 第一印象は26DMU級。背面は典型的なF-22式のダクト構造。入口すぐでぐねっと曲げて下にベイ置くやつ。と思いきや胴体側面の角度が急で底面幅が小さそう(=ウェポンベイ幅が少さい?)。尾翼はF-3のポンチ絵と似てて運動性は一応ありそう、流石にF-3側に合わせたと解釈するのは恣意的?

 これが共通胴体機案としてF-3verは主翼のみ換装して航続距離up...だと兵装量が心もとない。胴体側面にウェポンベイ付CFTでもつけるか、前胴延長してベイ設けるか。

 ただし共通構造機(共通胴体はぼくの想像だし)は存在すら確定してない上に、新CGがそれだとも限らないので現状なんもわからん。

 これもしかしたら本当に丸ごとエアフレーム共通化する気なのかなぁ? あるいはこの模型は技術実証機の機体案であって検討中の実機とは異なるかもしれない(ウェポンベイ幅がやたら狭そうなのにも説明がつく)。


(7)イタリアとの調整は?

 よく挙げられる疑問として「機体要求で日英間ならともかくワークシェア含めイタリアとの調整はできるん?」があります。調べた範囲ですがイタリアはあくまで「金出すからうちにも開発とか研究のお仕事頂戴☆」というノリ。

 イタリアは大正義レオナルド(ミッションシステムやセンサ担当)に任せて、既にテンペスト内でお仕事は確保済み。お仕事が対空型と対地型で棲み分けされるなら主導権や作業量で殴り合う関係にもなりにくい。逆説的にミッションシステムとか統合するとイタリアとの仕事の奪い合いにも発展しかねないため対地型と対空型で開発は分けるとした。

 またテンペストも英空軍特化というより、分裂前のFCASの検討作業もあって広汎なタイフーン後継機として要求されてる感があるので。英空軍の要求時点で多国籍に運用されるのはある程度織り込んでいるでしょうし。
 

(8)結局開発体制はどうなんのよ

 百聞は一見にしかず。私の好k...ということで今までの開発体制と比較してみましょう。

【現体制】

Picsart_22-07-18_06-05-07-035
現在の開発体制(自作)

 プライムが関連企業の出向人員を抱えて開発総指揮と各部の開発室からなる開発チーム(FXET)を設置している。開発室まではプライム内に含まれる。その下に各部の担当企業(サブプライム)や更に下請企業がくっついて各部の設計生産を担当する。

 プライム&開発室は構想設計〜開発完了までサブプライム以下は基本設計〜開発完了までを担当する。現在は機体の構想設計が進行中であり、エンジンはIHIが防衛省と契約し一足早く基本設計に移行している。

 国際協力については設計支援企業として(一応まだ公式では)Mの下にLMがつく。相互運用性に係る実装機能の検討で防衛装備庁が米空軍と契約。日英の官民でエンジンやレーダの共同研究を契約している。搭載品の共通化について、MとBAEの設計チームが異計画間を跨ぎつつ機体案を分析している。

 サブプライム同士の連携は正直形態がわからないの。あとエンジン以外はまだ基本設計入ってないのでサブプライムの構成もまだ確定してない。


【将来体制?】(※ロクに情報が無い上に完全に想像なのでアテにしないでほしい)

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将来の開発体制(自作)
 
 日英共同プログラムでは開発日程、試験、共通化の調整、生産分担など日英の官レベルで意見を調整する。サブプライム同士は協力協定を結び個別の搭載品目だけでなく横断的に共通化を行う。

 開発体制の変化としてはそれぞれ開発を監督してた官の事業/チームを統合。各派生型についてシングルプライム体制はそのままでプライム/サブプライム同士の連携がより深化するかも。計画統合というと壮大なイメージがあるけど、実態は官側のプロジェクト監督部が統合されたと言うべきか?

 ちなみにユーロファイターだと

官民合同のプロ管会社(NETMA)

機体設計とガワ製造(ユーロファイター社)

エンジンの開発設計(ユーロジェット)

といった具合に主要部はSPCを設立。他のサブプライムはユーロファイター社と契約して開発や生産を行う。
 
 ただし今回は共通生産構造が胴体のみであること、配備後の形態管理も異なること、同時に全く異なる派生型の開発など官民管理会社やプライムと機体構造企業でSPC作る旨味が少ない気がする。MHIも開発指揮のSPCには否定的ぽいし。ただエンジンは共通化するならSPCつくるかも。

 けどテンペスト新CGでエアフレーム丸ごと共通化行けると判断された場合、ユーロファイターの開発体制と似たようなことになるかもしれず。


 
4.おわりに

 毎回デタラメ書いとりますが今回はひじょ〜〜〜に確度が低いです。けど基本的に同じ機体だとかプログラム統合を真とした上で、有り得そうなシナリオを自分なりにまとめたのでこれを肴にあーだこーだ言ってくれればいいかなーと。
 
 心情的には似た要件の部品は共通化してコスト抑えつつも、エアフレームや主要品は国内開発がいい。けど最終的には運用性能満たして、国内に知見や金落ちつつ、持続的に調達可能なコストで、改修自由度あって、性能の妥協も最小限なら開発形態は気にせんでもええのかなーと。

 上の願望が叶いつつもなるべくかっこいい機体になるよう見守っていきたいです。