無人航空機

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無人航空機(むじんこうくうき、: Unmanned aerial vehicle, UAV)は、人が搭乗しない(無人機である)航空機のこと。通称として、短くドローン: drone)と呼ばれることもある。

定義および名称[編集]

英語の頭文字からUAV (Unmanned Aerial Vehicle, Unmanned Air Vehicle)と呼ばれる事も多い。ICAOにおいてはRPAS (remote piloted aircraft systems) 、連邦航空局ではUAS (Unmanned Aircraft Systems) と呼称する。

なお、"Unmanned" が性別に中立な表現ではないため、「人が居ない」という意味の "uninhabited" で表し、"Uninhabited Aerial (Air) Vehicle" とすることもある。

無人航空機に対し、人間が搭乗して操縦する従来の航空機を有人機(Manned Aircraft)と表現することもある[1]

人間が乗り込んで操縦することも出来るが、無人でも飛行可能な航空機はOptionally piloted vehicle(OPV)と呼ばれる。

ドローン[編集]

「ドローン」(英単語drone)の語義のひとつに、この種の無人航空機のことを指す用法がある。オックスフォード英語辞典第2版では、droneの、語義 2.b として A pilotless aircraft or missile directed by remote control.(遠隔操作で指向され、操縦手の搭乗しない航空機ないし飛翔体)としており、そこに挙げられている用例としては1946年のものが最も古い。[2]しかし2018年現在の英語圏では特に無線機と区別して自立性を持つ機体をドローンと呼んでいる場合もある。[3][4]

法的規制[編集]

従来の航空法では目視で操縦するラジコンが想定されていたが、2010年代以降安価なマルチコプターが市販されるようになると、空撮中の墜落[5]空港への侵入、目視出来ない距離での飛行[6]などの問題が発生するようになった。またメーカーが開発する際にも法的なトラブルが発生した。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、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[7]。これらの問題に対処すべく、各国で法規制が検討された[8][9]

日本では、2015年12月10日施行の改正航空法で「無人航空機」が定義された。『航空の用に供することができる飛行機回転翼航空機滑空機飛行船その他政令で定める機器であって構造上人が乗ることができないもののうち、遠隔操作又は自動操縦により飛行させることができるもの(200g未満の重量(機体本体の重量とバッテリーの重量の合計)のものを除く)』となっている[10]。飛行可能な模型航空機(200g以上で遠隔操作や自動操縦が可能なもの)など殆どの無人飛行機体が含まれる。なお、単純なゴム動力飛行機、紙飛行機竹とんぼは、重量の面や遠隔操作や自動操縦が不能な事から無人航空機の定義には含まれない[10]

その他、同改正航空法により、無人航空機の飛行ルールが定められた[11]。また、2016年(平成28年)4月7日施行の小型無人機等飛行禁止法により、内閣総理大臣官邸をはじめとする国の重要施設、外国公館や原子力事業所などの周辺地域の上空でドローン等を飛行させることが禁止された[12]

概要[編集]

ネットで回収されたRQ-2 パイオニア

固定翼機と回転翼機の両方で用・民間用いずれも実用化されている。

無人航空機には全幅30メートルを越える大型から手投げ式の小型機まで存在するが、国によっては一定以下の重量は模型航空機として扱っている[13]

操縦は遠隔操作(無線有線を問わず[13])、プログラムによる自律飛行、一部を自動化する半自律飛行があるが、多くは無線による操縦が採用されている。衛星回線を利用すれば目視できない遠隔地でも操縦できるが、タイムラグが大きくなる。プログラムによる飛行では単に設定された航路を辿るだけでなく、GPSなどの援用で位置を修正する機種も実用化されている。姿勢や航路を維持したり衝突する前に静止する半自律飛行[14]や、人工知能などを利用し外界を認識することで人間が関与しない完全自律飛行は研究段階である。

有人機に比べ信頼性に劣り衝突回避も難しいため、運航管理や衝突回避の研究が行われている[15]

動力は大きな機体ではガスタービンエンジンレシプロエンジンなど有人機と同じ物を搭載するが、軽量機には電動航空機も存在する。

巡航ミサイル弾道ミサイルは技術的に類似しているが、通常は無人航空機には含まない。

旅客機に採用されているオートパイロットは技術的に重複する部分が多い[16]。この他にも研究用として有人機に無線操縦装置を搭載した機体が多数開発されている。

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たり地上のワイヤーに機体のフックを引っかけて回収する機種もある[17]。例としてRQ-2 パイオニアはネットで回収する。

軍用機[編集]

歴史[編集]

B-17の改造機であるBQ-7
QF-9J標的機を直撃するAIM-9L
QH-50 DASH
1950年代に利用されていたラジコン式のターゲット・ドローン『KAQ-1

無人の航空機を遠隔操縦するという発想は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、低翼単葉ロボット機完全自動操縦装置などの無線操縦システムが研究されたが、精度やコストの問題から実用化されなかった。

早急な実用化はともかく[18]、練習機などをベースに無線操縦機の研究・開発が行われ、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する説がある。

しかし第二次大戦の末期には、戦況や核兵器などといった状況から、いくつかの無人機の例があった。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。

軍関係で、無人機として広く普及したものは標的機(ターゲット・ドローン)であった。アメリカ空軍では1950年代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。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、実際に配備した。

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イスラエルで本格的に開発開始された。20世紀末からは画像電子機器や通信機器、コンピュータの発達により、衛星通信により遠隔地でもリアルタイムで操縦と映像の取得、気象条件が良ければ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[19]。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。

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[7]。一方の中国は、無人機の開発で急速に存在感を示すことになった[20][21]

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。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[22]。世界で初めて、産業用無人ヘリを開発したのは日本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[23]

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。アメリカ海軍P-8は当初から無人機との連携が考慮されているなど、無人機の存在を前提とした有人機も登場している。

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。

無人制空戦闘機はハードルが高いため研究段階である[24]

無人機による攻撃[編集]

MQ-1の操縦席

人間が搭乗しないため、敵地で撃墜されても操縦員が死傷したり、捕虜になるリスクがない。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[25]。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[26][27]。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[27]

無人機によるテロリスト組織への攻撃は、しばしば倫理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[28]

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[29]

また、中国CAIG翼竜英語版CASC彩虹英語版など積極的に攻撃能力を持つ無人機を発展途上国に輸出してナイジェリア軍のボコ・ハラム攻撃[30]エジプト[31][32][33]イラク[34]ISILへの作戦、サウジアラビアアラブ首長国連邦イエメン内戦への軍事介入[35]など中東アフリカ[36][37]で実戦使用され、先進国に輸出を限定していた米国もこれに規制緩和で対抗しており[38]、無人機の拡散による紛争拡大が懸念されている[39]。テロ組織側でもISILは滑走路での離着陸を必要としないDJI[40]スカイウォーカー・テクノロジーなど殆どは世界市場でメジャーな中国製[41]の商用ドローンに爆発物を載せて攻撃するといった利用が拡大している。2018年にイスラエル国境警備隊催涙弾を搭載したドローンを導入し、同年3月30日にはガザ地区におけるデモ隊との衝突時に初使用しており[42]、DJIの商用ドローンをベースに開発したともされる[43]

操縦者の精神的問題[編集]

MQ-1Cの操縦者

大型機は衛星経由で遠隔操作が可能であるため、操縦員は地球の裏側の本国の基地内で、スクリーンを見ながら操縦していることも多い。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[44][29]この場合は長期間戦地に派遣されることもなく、定時で任務を終えれば、そのまま家族のいる自宅に帰るのである。「ミサイルを発射して敵を殺す戦場」と「息子のサッカーの試合を見に行く日常」を毎日行き来する、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[45]

国際政治学者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[46]

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[47]

問題点[編集]

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[48]

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、アメリカ国防総省や、国土安全保障省なども警戒している。

2013年12月12日アルカイーダ系武装組織の活動が活発であったイエメンにて、アメリカ軍の無人攻撃機が結婚式へ向かう車列を誤爆。14人が死亡、24人が負傷した[49]

2014年には、フランス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[50]

2015年1月には、アメリカの政府職員が、個人所有のDJI製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[51]。更には同年の4月にも日本の首相官邸の屋上で放射性物質を載せた同機種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。2017年には同機種などの商用無人機に爆弾を搭載してシリア・イラクでテロリストに使用される事例が多数報告された[52][53][54]。2018年8月にベネズエラではDJIの商用無人機を利用して大統領暗殺を狙ったテロ事件も起きている[55]。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[48]

2017年5月18日には中国海警局の船舶が尖閣諸島の日本領海に侵入し、翼竜1英語版と思われる無人機を飛行させたため、領空侵犯と認定された[56]。また、中国ではに擬態したドローンによって上空から地上を監視する計画が推し進められており、人権侵害に繋がるとする懸念もされている[57]

分類[編集]

分類のためのいくつかの観点について述べる。

任務による分類[編集]

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[編集]

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[編集]

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[編集]

標的機[編集]

母機であるDC-130のパイロンに吊されたファイヤービー
艦上から発射されるBQM-74

ミサイルの迎撃や航空機への射撃訓練で使用される標的は、標的曳航機の機体後部から吹き流しを曳航したり、機体にミサイルシーカーを搭載して操縦により機動を再現していた。吹き流しでは有人機の至近へ射撃するため幾度となく誤射が発生し、有人機をミサイルに見立てる場合には捕捉の訓練しか出来ないため、標的そのものを飛行させる標的機が考案された。

他の有人機や地上から無線操縦されるラジコン式は臨機応変に動きを変えられるが、電波の届く範囲での運用となる。プログラムにより制御されるものはミサイルのように所定のコースを辿る物体の迎撃訓練に使用される。

航空機の動きを高度に再現する場合には有人機を改造した機体が利用されるが、高価であるため新品ではなく老朽化などで退役する機体が選ばれる[58]

片道で運用するため降着装置を有しない機体も多く、ミサイルのように管制機のパイロンから投下する物もある。またGAF ジンディビックの初期型は10時間ほどで寿命を迎える使い捨てエンジン(アームストロング・シドレー ヴァイパー)を採用するなど、割り切った設計となっている。しかしコストダウンを徹底しても吹き流しに比べ遙かに高価であるため、現代でも標的曳航機による訓練が行われている。現代の標的曳航機は無人標的機の運搬や管制、チャフの散布や電波妨害など複数の訓練に対応した訓練支援機が多い。

かつてはRP-63のような有人標的機も存在した(演習弾を使用する)。

デコイ[編集]

ADM-141 TALDを発射するF-14

航空機に搭載するデコイとして、母機から投下し自律的に行動する小型の無人航空機(空中発射デコイ)が存在する。これらは対空ミサイルを引きつけるため電波や赤外線を放射する。

アメリカ空軍では戦略爆撃機を迎撃する地対空ミサイル対策として、ミサイルが狙う目標を増大させることで脅威を分散させて生存性を向上させるというプランに基づき、B-52ADM-20 Quailを搭載した。ADM-20は敵の防空圏に進入する段階で母機から投下され、母機と編隊を組んで長距離を飛行、燃料が切れた時点で放棄される。エンジンは爆撃機と同等の速度を要求されたが使い捨てのため低品質の材料を使用しコストを抑えたゼネラル・エレクトリック J85が採用された。J85は基本性能が認められ高品質の材料で製造される有人機用として設計を改められ、ベストセラーとなった。

このほかにもイスラエル・ミリタリー・インダストリーズ社とブランズウィック英語版社の(ADM-141 TALD)、レイセオン社の(ADM-160 MALD英語版)などがある。

空中発射デコイは実際の航空機に近い飛行を再現するなど高機能化が進んでおり、対空ミサイルに対して欺瞞効果が高いが使い捨てにしては高価であるため、エンジンを搭載しないグライダーや母機から曳航する低コスト型も存在する。しかしハードポイントを占有し重量もあるため、より安価で小型軽量なフレアチャフなどの使い捨てパッシブ・デコイが主流である。

イラク戦争では無人の偵察機や攻撃機をイラク軍の防空網に侵入させ対空砲火を引きつけるなど、有人機では不可能な運用も行われている。

無人偵察機[編集]

RQ-4 グローバルホーク

偵察機は極端な低空や高高度を飛行するため危険性は高いが、偵察衛星より安価で柔軟に運用できることから早期に実用化された。現代では長時間飛行する大型機から1人で持ち運べる小型機まで様々な機体が利用されている。

無人機ではパイロットの安全を考慮する必要が無いため、RQ-4のように偵察に特化した機体設計が可能となった。またカメラや通信機器の小型化・高性能化により偵察機能は標準装備に近くなり、攻撃機との兼用が可能な機体も登場している。ボーイングが開発中の艦載空中給油機MQ-25』は偵察機としての運用も可能であり、空母のスペースを圧迫しないことが特徴となっている。

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。

射弾観測には有人観測機が利用されていたが、大型機の映像を確認することが主流となり、射弾観測のためだけに有人機を飛行させることはなくなった。

アメリカRQ-4 グローバルホーク日本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2006年に無人偵察機「ミルサード」の所有を公表している。

民生用のドローンは操作が容易で小型ながらカメラを搭載することも可能であるため、航空機を保有できないゲリラなどが安価な偵察手段として多用している。2016年にはISによって自爆攻撃や迫撃砲の観測指揮に使われた。ドローンから送られる画像を見ながら指揮官が指示を出し、VBIEDに乗り込んだ乗員はスマートフォンで通話し情報を得ながら敵軍に突入して自爆し、シリア軍やイラク軍に大きな損害を与えた。政府側もドローンを活用して偵察手段に用いており、双方がドローンを戦場に投入している。

無人哨戒機[編集]

小型の空対地ミサイル(LMM)を搭載したシーベル カムコプター S-100

広大な海洋を監視する固定翼哨戒機は任務時間が長く乗員の負担が多いものの、低速で激しい挙動も無く多少のタイムラグは許容できるため導入するメリットが大きい。要求性能は偵察機と似通っているため、偵察型に防錆加工を施しただけの機種もある。

アメリカ海軍では有人哨戒機(P-8)の監視を補完する洋上監視機(MQ-4C)を配備しており、海面付近を長時間飛行するなど危険性の多い任務を担当している。P-8にはMQ-4Cから転送された映像監視のため専門の乗員が搭乗している。

1960年代には艦載ヘリコプターの代用として、遠隔操作できる小型ヘリコプターに爆雷を搭載した対潜ヘリコプター(QH-50 DASH)が運用されていた。これらは積載量が少ないため汎用性に乏しく信頼性も低かった。このため小型ながら多彩な任務に対応できる有人機によるLAMPS(軽空中多目的システム)に移行した。

2000年代に入り制御技術やエンジンの性能が向上したことで、シーベル カムコプター S-100のような小型の哨戒ヘリコプターが実用化している。これらは格納庫の制限で有人機が1機しか運用できない艦船にも改装無しで追加搭載できるサイズであり、海軍や沿岸警備隊で採用が始まっている。S-100は小型のミサイルを搭載することも可能であり、海軍では武装哨戒ヘリコプターとしての採用もある。

飛行甲板を有しない小型艦船や潜水艦でも手投げ式の小型機や民生品のマルチコプターは持ち込めるため、船体の調査や周囲の監視など補助的な用途に使われている。

通信中継・電子戦機[編集]

同じ空域に長時間滞空する通信中継機は攻撃にさらされる危険性があるが技術的ハードルが低く、黎明期から実験が行われていた。しかし衛星通信や小型通信機の性能向上もあり専用機の積極的な導入は行われていない。地上のセンサーから届く弱い電波を中継するために改造されたQU-22は無人機として運用する予定であったが、実際には有人機として運用されていた。

通信機の小型化・高性能化により偵察型や哨戒型の多くは標準装備として搭載している。

無人攻撃機[編集]

英語ではUCAV (Unmanned Combat Aerial Vehicle) と呼ばれる。偵察型や哨戒型にハードポイントを設置し兼用できる機体も登場しており、武装した状態で偵察し目標を発見した際はそのまま攻撃任務に移行できるマルチロール機が実用化された[59]。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。

無人攻撃機にはアメリカ軍の他に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-45X-47がある。 2001年アメリカ同時多発テロ事件後、アメリカ軍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[60]。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。

現代では司令部と前線部隊の通信中継、取得した画像提供と同時に援護攻撃を行うなど多彩な任務に投入されている。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[61][62]。広く知られた利用方法はアルカーイダ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[63][64][65][66]

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[67]アメリカ空軍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[68]

2017年のシリア・イラクにおける紛争で、ISは手榴弾や迫撃砲弾、たる爆弾などを搭載した民生用ドローンを投入して政府軍に多くの死傷者を出している。構造は単純で、真下に爆弾を落とすだけの簡素なものだが、誤差数メートルという驚異的な精度で攻撃できた。小型のドローンは被発見性も低く、騒音も軍用機に比べてはるかに小さいため、直下の兵士が全く気付かないまま攻撃を受けることもあった。戦車に対する攻撃にも使用されており、撃破の事例はまだないが、対戦車榴弾や対戦車ロケットによる攻撃が試みられている。少なくともこの攻撃で乗員が殺傷されたことがISの連日投稿する動画で確認されており、脅威度の高さを裏付けるものとなった。

民生用ドローンを攻撃用途に用いる場合、防護が一切ないので小銃弾を受けるだけで簡単に撃墜されてしまうが、十分な高度があれば攻撃後の退避は容易である。赤外線をほとんど出さない上にRCSも低いので、SAMによる対処は不可能である。また軍用機として見れば極めて安価であり、歩兵が直接運用し自前で近接航空支援が可能なことから、テロリストから見れば理想的な航空兵器であり、懸念が高まっている。

無人戦闘機[編集]

無人で制空戦闘を行う無人戦闘機の研究が各国で続けられているが、構想段階である。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。

現状では制空戦闘は難しいため、有人戦闘機からの制御で対地攻撃を行うことにより、役割分担でパイロットの負担を減らす「ロボット僚機」など技術的なハードルを下げた構想がある。また、戦闘機に100機以上搭載できる小型UAVの試験も既に行われている[24]

戦闘機を無人化した実験機は複数製作されているが、空力試験や標的機としての活用である。

実験機[編集]

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-36X-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[編集]

UAVレーザスキャナを取り付けたマルチコプター
アメリカ海洋大気庁がハリケーン観測に使用するレイセオン・コヨーテ

ラジコン航空機は内燃機関による騒音や操縦の難しさなどの運用面の難しさに加え、燃料代やメンテナンス費などコスト面でも気軽に利用できるレベルではなく、産業用としては農薬散布や架線工事など限定的な利用にとどまっており、趣味としても一部の愛好家のみにとどまっていた。産業用にはヘリコプターが使われたが、愛好家向けには固定翼機も存在した。

2010年代以降はリチウムイオン二次電池の普及、MEMSジャイロスコープ加速度センサーなどの電子機器の小型化・低価格化により、低騒音で安定性が高く操縦が容易なマルチコプターが低価格で市販されたことでドローンビジネスへの参入が相次ぎ、『空の産業革命』とも呼ばれている[69]

航空機製造事業法の適用を受けない無人航空機の積載物を含む離陸総重量は2014年4月以降、以前の100kgから150kgに引き上げられた。[70][71][72]但し、RPH-2のように航空機製造事業法の適用を受ける場合であればこの限りではない。

農業[編集]

コースや動作がパターン化されている農業機は民間の代表的な用途である。

目視で操縦する安価な回転翼機が多いが、操縦には技量が必要なため、GPSを使って自動的に設定されたルートを飛行し所定の位置に着陸するものや、高精度衛星測位を利用した自律制御式のマルチコプターによる種子肥料の散布、生育状況の監視、防除が進められつつある[73]

民生品であるが、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。

産業[編集]

1980年代より架空電線路用の予備線を張る架線工事に利用されている。尾根伝いの長い距離を空中架線するのに利用される。複数台を使用し高圧線の架設作業も検討されている[74]

橋梁の点検など足場を組む必要があった作業を無人機で行うことにより、時間の短縮や低コスト化が可能である[74]

広域の測量のための空中写真は有人機が主流であるが、局地的な測量に無人航空機が使用されている。従来の地上で行う測量や有人機に比べ、安価で短時間に作業ができ、より多くの情報も収集できる。2016年(平成28年)3月30日、国土地理院によって「UAVを用いた公共測量マニュアル(案)」及び「公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準(案)」が制定された[75][76]

テレビ局の空撮には有人ヘリコプター(報道ヘリ)が利用されていたが、ピンポイントでの撮影が可能なマルチコプターも導入されている[77]。また無人機による空撮映像の専門チャンネルも開設されている[78]

警備会社が屋外警備用として導入している[79]

小型機は屋内でも飛行できるためコンサートの演出に使う例もある[80]

公共機関[編集]

警察では交通状態の把握[81]や監視用として民生品の導入が行われている。長野県警察では、2015年より無人航空機の本格運用を始め、事件・事故現場の見取り図作りなどに活用する[82]警視庁はドローンによるドローン捕獲部隊を発足させた[83]。1機の無人航空機導入で犯罪率が1割低下した治安対策上の有効性が実証されているも[84]監視社会化を懸念する声も少なくない[85]

防災用としてはレスキューロボットの一種として開発が行われ、消防用は特にアメリカ合衆国で需要を拡大させている[86]。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小型機であっても騒音による振動や巻き上げる風があったが、小型の無人機では被害が少ない[87]

日本の産官学プロジェクトに、紛争地域に遺棄されている対人地雷の探知を、センサーを積んだロボットヘリコプターで行おうという構想がある。

旅客・貨物輸送[編集]

オートパイロットの進化により離陸以外は自動化が実現しているため、副操縦士の業務を自動化するシングルパイロットの旅客機や、無人貨物機、無人エアタクシーなどが研究されている[16]

DHL2014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行中で一部では既に実験的に運用される。運ぶ荷物は医薬品のような緊急性を要し、尚且つ軽量の荷物が主流で自動体外式除細動器(AED)を緊急輸送する試みも進められつつある[88]

このほかにもAmazon Prime AirProject Wingなど、都市部での小口配送をマルチコプターで行う計画が発表されている。

調査・研究・実験[編集]

野生動物の生態調査では人間が接近できない崖の上にある巣に接近して撮影するなど。低騒音のマルチコプターの利点を生かし、それまでは難しかった調査が可能となった[89][90]

テストパイロットが操縦していた実験機も遠隔操縦が導入されている。特に超音速機の実験機は多くが無人機である。

長時間の気象観測やハリケーンの観測など危険が多い任務に無人航空機が投入されている。

航空事故の再現実験として、遠隔操縦装置を取り付けた旅客機を故意に墜落させる実験が行われた(制御された衝撃実演)。

将来の火星探査に用いる探査機の一種として、火星の大気中を飛行する無人航空機の研究が行われている[91]

測量分野では無人機(UAV)にデジタルカメラやレーザスキャナを搭載することで、測量機材を搭載した有人航空機を用いた測量よりも安価に計測することができる。一方で、人手で測量するよりも広範囲にわたり計測を行うことを可能にしており、単位面積当たりの効率は、特に山地などで優位である[92]

無人のソーラープレーンは故障しない限り半永久的に飛行できるため、高度2万m付近を長期間飛行させ成層圏プラットフォームとして利用する計画がある[93]

趣味[編集]

安価な小型機でもデジタルカメラを搭載することが可能となり、空撮を行うアマチュアも増加した[94]。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日本では2015年(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・罰則が定められる[95][96]など、各国で法整備が行われている。 操縦技量を競うレース(ドローン インパクト チャレンジなど)も行われている。

無人航空機一覧[編集]

アメリカ合衆国の旗 アメリカ合衆国
イギリスの旗 イギリス
イタリアの旗 イタリア
 ノルウェー
イスラエルの旗 イスラエル
 オーストリア
オーストラリアの旗 オーストラリア
カナダの旗 カナダ
ソビエト連邦の旗 ソビエト連邦 / ロシアの旗 ロシア
中華人民共和国の旗 中国
イランの旗 イラン
フランスの旗 フランス
ドイツの旗 ドイツ
日本の旗 日本
メキシコの旗 メキシコ
インドの旗 インド
トルコの旗 トルコ

中華民国の旗 中華民国

大韓民国の旗 韓国
  • RQ-101 隼(ソンゴルメ)
  • リモアイ
  • TR-100
  • KUS-TR
国際共同開発
RQ-3 ダークスター
タラニス
IAI ハーピー
ミグ スキャット
ダッソー nEUROn

出典[編集]

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参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]