無人航空機

無人航空機（むじんこうくうき、英: Unmanned aerial vehicle, UAV）や飛行ドローン（英: Drone）は、人が搭乗していない航空機のこと。無人機の1種。単に、ドローン（Drone）と呼ばれる事もある。

「無人航空機」には全幅30メートルを越える大型から手の上に乗る小型までの様々な大きさのものが存在し、固定翼機と回転翼機の両方で軍用・民間用いずれも実用化されている。操縦は基本的に無線操縦で行われ、機影を目視で見ながら操縦するものから衛星回線を利用して地球の裏側からでも制御可能なものまで多様である。飛行ルートを座標データとしてあらかじめプログラムすることでGPSなどの援用で完全自律飛行を行う機体も存在する。似た性能を持つ巡航ミサイルや弾道ミサイルは通常は無人航空機には含まない。大きな機体ではガスタービンエンジンを搭載するものから、小さなものではガソリンエンジンを搭載し、極小の機体ではバッテリー駆動される。

固定翼機では、離着陸時に地上を滑走するものが多いが、小型の機体ではトラックの荷台に載せたカタパルトから打ち出すものや、さらに小さな機体では手で投げるものもあり、回収方法も小型のものではネットで受けるものもある^[1]。例としてRQ-2 パイオニアはネットで回収する。

名称

無人航空機を意味する英語 "Unmanned Aerial Vehicle" や "Unmanned Air Vehicle" からUAVと呼ばれることが多い。"Unmanned" が男女差別を想起させるため、遠隔操縦するパイロットが地上から操縦しているが機体には乗っていないという点を強調して、「人が居ない」という意味の "uninhabited" で表し、"Uninhabited Aerial (Air) Vehicle" の表記も見かけるがそれほど普及していない。ICAOではRPAS (remote piloted aircraft systems) と呼んでいる。連邦航空局ではUAS (Unmanned Aircraft Systems) と名付けている。

軍用機

歴史

無人の航空機を遠隔操縦するという発想は既に第一次世界大戦中からあり、第二次世界大戦時から研究が本格化した。当初はケタリング・バグのような飛行爆弾に近い攻撃用途での研究が多かったが、完全な無人作戦機として使えるものが実用化されることはなかった。

1944年には、アメリカ陸軍が強固に防御されたV1飛行爆弾発射施設などを破壊するため、B-17 爆撃機を無人機に改造し高性能炸薬を積み込んで体当たりさせるという「アフロディーテ作戦」を立案していた。改造されたB-17はBQ-7と呼ばれ、不要な装備を全て外し、コックピットにテレビカメラを計器盤と外を見るための計2台を設置して無線操縦できるようにされていた。しかし、炸薬の安全装置解除が遠隔操作ではできないなどの問題があったため、パイロットと航空機関士が搭乗して離陸を行い、イギリス領空内で誘導母機と合流し炸薬の安全装置を解除してから脱出するという、無人機としてはまだ不完全なものだった。BQ-7は1944年4月から攻撃任務に投入されたものの、当時の技術的な問題から途中で操縦不能に陥り墜落してしまうことが多く、攻撃は一度も成功しなかった。その後ノルマンディー上陸作戦の成功により目標となる施設の地上制圧が可能になったこともあり、1945年に作戦は中止された。この作戦にはアメリカ海軍も便乗しており、改造する機体をPB4Y-1に変更して行っていた。1944年8月12日の初攻撃任務にはジョン・F・ケネディの兄ジョセフ・P・ケネディ・ジュニアがPB4Y-1のパイロットとして参加していたが、脱出前に機体が原因不明の爆発を起こし戦死した。これを最後に海軍では行われていない。無人機型B-17は戦後も運用されており、1946年に行われた核実験「クロスロード作戦」では新型の無線操縦装置を取り付けたQB-17が核爆発後の降下物測定に使用された。

戦後、軍用での無人機として広く普及したものは「ターゲット・ドローン」と呼ばれる標的機であった。

標的機はその目的・運用上、無人でそれなりの機動ができることが望ましい。研究・開発は大戦中から始まっており、英国の練習機DH.82 タイガー・モスをベースとした無線操縦機Queen Bee（クインビー、女王蜂）は、そこから転じて生まれた「ドローン」（雄蜂）という呼称の由来となっている。

アメリカ空軍では1950年代にBQM-34 ファイヤービーのような高速飛行するジェット推進式の標的機を配備して、標的機の他にも試験的ながら攻撃用途での開発の先鞭が付けられた。ファイヤービーはパラシュートによる回収方法が採用されたが、アメリカ海軍では無線操縦式のヘリコプターであるQH-50 DASHにより、海上を飛行して魚雷を投下する用途で1960年代に開発配備した。

1970年頃から無線機の小型化や電子誘導装置が発達したことにより、写真偵察などを目的とする無人偵察機がアメリカやイスラエルで本格的に開発開始された。20世紀末からはさらなる画像電子機器や通信機器、コンピュータの発達により、リアルタイムでの操縦と偵察映像の入手、完全自動操縦などが可能となり、21世紀からは偵察機型から攻撃機型への展開が行われた^[2]。2010年度の米国防予算案では、4軍合計で無人機への予算を38億ドル要求し、1,297機の購入を見込んでいる。2009年度は1,071機の購入だった。また、高高度を飛行することで通信中継点となる軍用無人航空機の研究も進められている。一方、アメリカやイスラエルと異なり、欧州各国は無人機の有効性に懐疑的な主張が多く、本格的な開発に入ったのはアフガニスタン戦争やイラク戦争での、アメリカ軍の無人機の戦果を目の当たりにしてからであり、開発は遅れている^[3]。

日本では、1950年代から研究が開始されており、主に偵察分野で無人機を活用している他、無人ヘリコプターからのミサイル攻撃などを研究している。近年では、中国が、無人機の開発で急速に存在感を増しつつある^[4]。日本では、幅広い産業分野で無人航空機が利用されており、特に農業では農薬散布に広く利用されている^[5]。世界で初めて、産業用無人ヘリを開発したのは日本のヤマハ発動機であり、農林水産省から委託を受けて神戸技研が二重反転式ローターのRCASSの開発を進めていたが難航したため、撤退して、その後、1985年からエンジンの供給元であったヤマハ発動機が引き継ぎ、ヒロボーの協力で1987年に開発、翌年から実際に販売された^[6]。

衛星との双方向の通信によってリアルタイムの操縦が行える高性能な機体では、地上側にパイロット席に相当する移動式の操縦ステーションが設置、これと軍用無人機とが組み合わされ、全体が1つのシステムとして機能するものも現れている。

無人ステルス機の研究も進められている。RQ-3 ダークスターやX-47のような実験機を経て、RQ-170 センチネルが実戦に参加していると推測される。ただし、機密が多く詳細は明らかではない。また、無人制空戦闘機といった計画も知られていない。

無人機による攻撃

現代ではMQ-1 プレデターなど武装した無人航空機が世界で数多く登場しており、アフガニスタン紛争、イラク戦争などで実戦投入されている。主な任務は対地攻撃だが、イラク戦争では有人機との空中戦に用いられたケースもある。

近年、攻撃能力を持つ無人機がアフガニスタンとパキスタンでのターリバーン、アルカーイダ攻撃に参加しており、2009年8月にパキスタン・ターリバーン運動のバイトゥッラー・マフスード司令官を殺害しているが、誤爆や巻き添えによる民間人の犠牲者が多いことが問題となっている^[7]。これは、無人機操縦員の誤認や地上部隊の誤報、ヘルファイアミサイルの威力が大きすぎることなどが原因となっている^[8]^[9]。ヘルファイアミサイルの問題に関しては、より小型で精密なスコーピオンミサイルを採用して対処することになっている^[9]。

無人機によるテロリスト組織への攻撃は、しばしば倫理や法律上の議論を惹起するが、アメリカ政府によれば無人機による攻撃は、テロリストの攻撃に対して均衡が取れている規模であること、結果的に多くのアメリカ兵の生命を救っていることをあげ、合法的でかつ倫理的にも反していないとの見解を示している^[10]。

アメリカ軍では無人機の操縦者のうち7人に1人は民間人（民間軍事会社）だが、アメリカ軍の交戦規定により攻撃は軍人が担当している^[11]。

操縦者の精神的問題

機体そのものに人間が搭乗しないため、撃墜されたり事故を起こしたりしても操縦員に危険はなく、また、衛星経由で遠隔操作が可能であるため、操縦員は長い期間戦地に派遣されることもなく、任務を終えればそのまま自宅に帰ることも可能である。このような無人機の運用は、操縦者が人間を殺傷したという実感を持ちにくいという意見がある^[12]^[11]一方で、「いつミサイルを発射してもおかしくない状況から、次には子どものサッカーの試合に行く」という平和な日常と戦場を行き来する、従来の軍事作戦では有り得ない生活を送ることや、敵を殺傷する瞬間をカラーテレビカメラや赤外線カメラで鮮明に見ることが無人機の操縦員に大きな精神的ストレスを与えているという意見もある^[13]。

国際政治学者のP・W・シンガーによると、無人機のパイロットは実際にイラクに展開している兵士よりも高い割合で心的外傷後ストレス障害を発症している^[14]。

また、無人機の活用を推し進めるアメリカ軍では、無人機を操縦する兵士の負担が増している。有人機の操縦士に比べて無人機の操縦士は酷使されており、年間平均飛行時間は有人機では200～300時間だが、無人機では900～1100時間にも上る。また、労働時間は平均で1日14時間、週6日勤務となっている。人手も不足しており、軍では状況を改善するための方策を考えている^[15]。

法的定義

現在、各国が開発・導入を進めている無人航空機であるが、急速に進む技術に法律がついていけていない問題がある。世界各国の航空法は、基本的に航空機を「人が乗り込んで操縦するもの」という前提で制定されている。日本を含む一部の国が、農薬散布などに使われる大型ラジコンなどを想定した法律を持っている程度で、ほとんどの国では、従来の航空機と変わらない規模の無人航空機については想定しておらず、法律を整備している最中である。また、国際的な取り決めについても定まっておらず、各国の課題となっている^[16]^[17]。イギリスでは、現行の法律上、国内に軍用無人航空機の試験飛行ができる場所がなかったため、無人機タラニスの技術者や機体をオーストラリアに派遣して試験飛行を行っている。ドイツでは、1,300億円をかけたアメリカのグローバル・ホークを元にした無人機開発の計画があったが、この航空機はドイツ国内およびヨーロッパ各国で、法的に飛行が不可能であることが発覚したため、開発が破綻している^[3]。日本では、2015年 12月10日に施行した改正航空法により、無人航空機（ドローン）の定義^[18]及び無人航空機の飛行ルールが定められた^[19]。

問題点

完全な自律機動ではない機体の場合、常に操縦側との通信が必要となるが、これは比較的簡単に妨害、あるいは傍受が出来る。アメリカ軍の運用するプレデターが撮影した映像が、ターリバーンによって傍受されていた例もある。ただし、多くの電波が行き交う都市部などでは、無人航空機の動作を意図的に妨害したり、無人航空機の位置を特定することは難しく、また莫大な費用がかかる^[20]。

悪意ある使用者による盗撮や、操縦ミスによる事故、テロへの使用も懸念されている。特にテロへの利用は、アメリカの国防総省や、国土安全保障省なども警戒している。また、多くの電波が行き交う都市部では、無線の混線を引き起こし、意図しない動作が起きる可能性もある^[20]。

2014年には、フランスの原子力発電所上空で、小型無人機による違法飛行が繰り返される事件が発生した。フランス国防安全保障事務局（フランス語版）は、組織的な挑発行為と見ているが、犯人の手がかりは無いとしている^[21]。

2015年1月には、アメリカの政府職員が、個人所有のドローンの操作を誤り、ホワイトハウスの敷地内に墜落させる事故が発生、周囲一帯が封鎖される騒ぎとなった^[22]。更には同年の4月にも日本の首相官邸の屋上で無人機が墜落した状態で発見される事件も起こっている。詳しくは首相官邸無人機落下事件を参照

分類

軍用の無人機には任務、性能、サイズによる分類が存在する。

任務による分類

UAVは、その機体の任務により以下のカテゴリーに分類され、マルチロール（多用途）の機体も多い。

標的 (Target) - 対空戦闘訓練において、味方の地上部隊や航空部隊から敵航空機役として標的になる。
偵察 (Reconnaissance) - 戦場で情報を収集し、味方に提供する。
戦闘 (Combat) - 攻撃能力を持ち、高い危険を伴う任務に投入される (UCAV)。
兵站 (Logistics) - 輸送や兵站任務用に設計されている。
研究開発 (Research and development) - UAV技術の開発や実証など実験目的で使われる。

性能による分類

UAVは、機体の性能で以下のカテゴリーに分類される。

Handheld - 最高高度2,000ft (600m)、航続距離2km程度
Close - 最高高度5,000ft (1,500m)、航続距離10km程度
NATO type - 最高高度10,000ft (3,000m)、航続距離50km程度
Tactical - 最高高度18,000ft (5,500m)、航続距離160km程度
MALE -（Medium Altitude Long Endurance：中高度長時間滞空）最高高度30,000ft (9,000m) 航続距離200km以上
HALE -（High Altitude Long Endurance：高高度長時間滞空）最高高度30,000ft以上、航続距離は規定なし
HYPERSONIC - 高速、超音速 (M1-5) もしくは極超音速 (M5+)、最高高度50,000ft (15,200m) もしくは弾道飛行可能、航続距離200km以上
ORBITAL - 低軌道を飛行可能 (M25+)
CIS Lunar - 月遷移軌道を飛行可能
Train Cable UAV (Tcuav) - UAV、UGV、列車の3つの技術を複合したシステム

なお、アメリカ軍の各軍種では、ティアなどの独自の分類法を用いている。

サイズによる分類

明確ではないものの、以下のような分類を使用することがある。

Strategic UAV - 戦略無人機、長時間長距離を飛行するもの。
Tactical UAV - 戦術無人機。
Vertical Takeoff/Landing UAV - 垂直離着陸無人機。
Small UAV - MAVよりは大きいが、比較的小型のもの。
MAV - "Micro Air Vehicle" の略で、狭義にはDARPAの定義した最大の長さが150mm以下のサイズのUAVを指す。
NAV - "Nano Air Vehicle" の略で、MAVよりさらに小型のUAV。DARPAによると最大の長さが75mm以下で、最大離陸重量は10グラム以下。

軍用無人機の種別

標的機

軍用無人機の中で標的機は、攻撃・射撃訓練の際に標的となることを前提とした機体である。標的機の多くが、巡航ミサイルのように片道で運用して帰還を前提としていないため、降着装置をまったく持たないものがある。

無人偵察機

無人偵察機は、アメリカのRQ-4 グローバルホークや日本の遠隔操縦観測システム (FFOS) などがある。イスラエルに対立するイスラム武装組織ヒズボラも2006年に無人偵察機「ミルサード」の所有を公表している。

偵察任務には長時間の滞空が求められるために固定翼機が多いが、回転翼機も存在する。FFOSはヘリコプター型で運動性が高い代わりに速度や高度、巡航距離の性能が固定翼機に比べて低いほか、高度な制御技術を要している。ほかに回転翼の無人機としてはボーイング社がA160 ハミングバードを開発中である。無人偵察機に似たコンセプトのものに、陸上ではUGV（Unmanned ground vehicle：無人陸上車両）、海中ではUUV（Autonomous Underwater Vehicle：無人潜航艇）が構想されており、試験段階にあるが、広範には用いられない。

無人攻撃機

英語ではUCAV (Unmanned Combat Aerial Vehicle) と呼ばれる。20世紀末に実用化された無人偵察機は21世紀に入って搭載能力に余裕をもたせられるようになった。こうした機種に攻撃任務を付加することで、偵察・攻撃の両方が行えるマルチロールの無人偵察・攻撃機が実用化された^[23]。無人偵察機がマルチロール化した例では、RQ-1 プレデターがMQ-1 プレデターとなり、MQ-9 リーパーが作られた経緯がある。

2001年のアメリカ同時多発テロ事件後、アメリカ軍がアフガニスタンへの侵攻を開始した2001年10月14日に先立つ10月7日、MQ-1 プレデターがヘルファイアミサイルを搭載して武装偵察飛行を行ったのが無人攻撃機実戦の始まりである^[24]。その後アフガニスタン戦線の外、イラク戦争、イエメンなど中東地域での攻撃に多用されるようになった。

地上部隊進軍のための情報提供と同時に援護攻撃を行ったり、イラク戦争ではイラク軍の防空網に対する囮として使われたほか、イラク戦争に先立つ2002年 12月23日には、イラク飛行禁止空域を警戒飛行していたMQ-1が搭載していたスティンガー空対空ミサイルでイラク軍のMiG-25を攻撃している^[25]^[26]。広く知られた利用方法はアルカーイダやターリバーンへの攻撃で、宣戦布告なき戦争（＝不正規戦争）でパキスタンやイエメン、ソマリアなど、撃墜されパイロットが捕虜となった場合国際的な問題とされそうな国で多用されている^[27]^[28]^[29]^[30]。

無人攻撃機にはアメリカ軍が運用しているMQ-1 プレデターやMQ-9 リーパーなどがあり、イスラエルも早くから導入している。多様な無人攻撃機の実証実験機などのテストが進行中である。無人攻撃機の実証実験機にはX-45やX-47がある。

アメリカ軍が、無人機での攻撃を開始して以降、殺害した人数は、2013年2月時点で約4,700人と推定されている^[31]。アメリカ空軍は2023年までに、すべての攻撃機のうち3分の1が無人機になるとしている^[32]。

無人戦闘機

無人で制空戦闘を行う航空機はSF作品ではお馴染みであるが、現実には開発・実用化はおろか、計画すら実現していない。無人攻撃機の装備に空対空ミサイルが含まれる場合もあるが、あくまで自衛用武装に過ぎず、有人機の様な汎用性や空対空戦闘を行える運動性・機動性・エンジン出力はないため、有人戦闘機と遭遇した場合、ぼぼ被撃墜は確実である。開発中の精密な空中自律行動能力と空対空戦闘機能を持つUCAVは、無人「戦闘」攻撃機と呼ばれるれる事もあるが、これも対地攻撃がメインの無人攻撃機である。F-35のUAV化がメーカーから提案されたことがあるが、採用はされていない。

実験機

新技術の実験に無人航空機が用いられるケースも存在する。軍民双方で無人実験機は使用されており、X-36やX-10のように有人機やミサイルのプロトタイプとしてセミスケールの無人試作機を製造する例も見られる。

民間機

民間無人機の主な用途

民間用無人航空機での主な用途を示す。

農薬散布: 民間用無人航空機の代表的な用途であり、回転翼機が多い。中には軍用機のように、GPSを使って自動的に設定されたルートを飛行するものもあるが、ヤマハ機が日本から中国など海外へ不正に輸出されて社会問題となったケースもある。
架線工事: 1980年代より架空電線路用の予備線を張るのに利用されている。基本的にラジコンヘリコプターの産業利用であるが、尾根伝いの長い距離を空中架線するのに利用される。
写真撮影: 空中写真の撮影に利用される。1990年代よりはデジタルカメラなどを使って撮影に挑戦するアマチュアも見られる^[33]。気軽に撮影できる一方で首相官邸無人機落下事件や文化財などの建築物、地域の祭りなどの催しで使用され衝突・落下など安全管理が問題になっている。このような事態を受けて平成27年 9月4日、改正航空法が可決成立されドローンの規制・罰則が定められた。施行は年内の予定^[34]^[35]
災害調査: 被災地域の空中からの調査や、噴火など予断を許さない状況下での調査などに利用される。有人ヘリコプターでは騒音による振動や巻き上げる風で被害拡大させる懸念を軽減させることも期待される（→レスキューロボット）自動化され、コンピュータと連動させ、地図の作成にも威力を発揮する^[36]。
宅配便: ドイツの物流会社DHLが2014年より北海のユイスト島（Juist）向けに、無人機による配送を開始した。複数の国で宅配に利用する計画が進められている。
警察: 長野県警察では、2015年より無人航空機の本格運用を始める。事件・事故現場の見取り図作りなどに活用する^[37]。
実験機: 軍用機同様に、民間の研究機関でも無人実験機が用いられている。