レーダー反射断面積

F-22 ラプター

レーダー反射断面積（レーダーはんしゃだんめんせき、英: Radar cross-section RCS）とは、電波に対し、どれだけのステルス性を持っているかを表す指針である。この値が小さければ小さいほどレーダーに探知される距離が短くなる。特に断らない限りはRCSが最小となる正面での値が書籍などでのRCS値となるが、RCS値は全ての方向からのものが存在する。

$\sigma = \lim_{R \to \infty}4\pi R^2\frac{|E_r|^2}{|E_i|^2}$

$\sigma$：RCS値

$|E_r|$：入射電界強度

$|E_i|$：受信散乱電界強度

R：目標とレーダーとの距離

RCSは面積の次数で表せるが、1m²との比較をデシベルで表記することもよく行われる。単位はm²又はdBsm（DEcibel squared meter、デシベル・スクエアメーター）で表す。例えば1m²は0dBsm、2m²は3dBsmである。

次にレーダーの方程式を示す。

$P_r = \frac{P_tG^2\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3R^4}$

$P_r$：レーダーの最低受信電力

$P_t$：レーダーの尖頭電力

G：アンテナ利得

λ：波長

レーダーの最低受信電力$P_r$が判れば、RCSがσである目標からの最大探知距離 R_max は次の式で計算できる。

$R_{max} = \frac{P_t^\frac{1}{4}G^\frac{1}{2}\lambda^\frac{1}{2}\sigma^\frac{1}{4}}{P_r^\frac{1}{4}(4\pi)^\frac{3}{4}}$

上記の式より、探知距離はRCSの4乗根に比例する。例えば、B-52戦略爆撃機のRCSが100m²でF-117攻撃機のRCSが0.025m²とすれば、(100/0.025)^1/4 = 8倍のレーダー探知距離の差が生じる。また、探知される距離を2分の1にしたいのなら、RCSはその4乗の16分の1にする必要がある。

RCSはなにか直接の反射面積を表しているわけではなく、あくまで軍用機の電波に対する低発見性を数値化して比較するためのものである。RCSが0.01m²だから10cm角四方の金属板と同じ反射であるといった表現は、よくある間違いなので注意が必要である。例えば1m²の金属板がレーダーに直角に位置する時のRCSは14,000m²であるように、一般に反射面積とRCSの値は異なる。

関連項目

• ステルス機
• ステルス性