2024-3-31 (令和６年) 松尾芳郎
防衛省は2027年度完成目標に長距離・長時間運用できる水中無人機 (UUV=Under water Unmanned Vehicle)を開発中である。これは遠方から発進し、有人艦の伴走なしに自律航行ができるUUV。UUVに「海洋状況把握モジュール」あるいは「重量物敷設モジュール」を組込み、友軍の作戦を支援し敵艦隊侵攻を防ぐのが目的。
図１：海洋状況把握の能力を高めるためUUVに「海洋状況把握モジュール」を搭載する。このモジュールには敵水上艦艇を監視する「光学/電子戦支援センサー (ES = Electronic Warfare Support sensor)」を搭載する。このため水上目標自動類別技術の開発が肝要。「海洋状況把握モジュール」で継続的な情報・監視・偵察の任務「ISR= Intelligence, Surveillance, Reconnaissance」を行う。もう一つは海底への音響センサーなど重量物を敷設する「重量物敷設モジュール」の検討を進めている。
図２：(防衛装備庁)防衛装備庁艦艇装備研究所の主導で三菱重工が設計製作した自律型無人潜水艇(UUV)の本体(2022年12月20日完成)。全長10 m、直径1.8 m、重さ17.5 ton、巡航速力4 kts、動力は電動モーター４基。頭部モジュールに前方ソナー・全周ソナーを装備する。
図３：(防衛装備庁)図２「本体」の頭部モジュールとエネルギー・モジュールの間に水中機器モジュールを組込む自律型無人潜水艇(UUV)の海上試験を2023年から開始している。
図４：(防衛装備庁)2023年海上試験を開始した”長期運用型UUV“の様子。全長15 m、直径1.8 mの大型で７日間の連続運用を想定している。2027年完成が目標。
図５：(防衛装備庁)図１に示す本体モジュールに、用途に応じた追加モジュールを組み込む方法。“頭部モジュール”と“エネルギー・モジュール”の間に組込む。これで全長15.6 mになる。
図６：(防衛装備庁)“追加モジュール”を組込んだ例。これは海底の地形を探査するモジールの例。
図７：(防衛装備庁) 左図はUUV本体モジュール（図２）を示す。右図は“本体”に“追加モジュール”を組込んだ場合のUUVで全長は15.6 m。“頭部モジュール”は航行に必要なセンサー、通信機器などが入る。“エネルギー・モジュール”にはLi-ionバッテリーが搭載される。“尾部モジュール”にはスラスター/スクリュー、操舵翼がある。“追加モジュール”は用途に応じ、監視用センサー・モジュールや水中に監視用機器設置モジュールなどがある。
水中での通信；―
水中では電波は通じない。比較的短距離では音波や光で通信ができる。しかし長期運用を目指すUUVでは遠距離からリモート操作することが重要である。水中を正しく進み、海底の地形を知り進む必要がある。それには自身の位置を把握しなければならないが、GPSは使えないし、海流の変化を絶えず受ける。自己位置推定には、音波で海底との相対速度を計測する機器、慣性航法装置を併用し、障害物を認識しながら回避判断をする能力も重要。
これらの自律性の試験を行う施設が「岩国海洋環境試験評価サテライト (IMETS)」である。[IMETS]は防衛装備庁の施設で海自岩国基地の南、JR通津駅近くに設置された(2021年9月)。
図８：（防衛装備庁）IMETSの音響計測水槽。シミュレーションを中心にしてUUVの効率的な評価試験を行う。「モデリング機能」、「シミュレーション機能」、「音響模擬機能」を統合化する「HILS=Hardware In the Loop Simulator」システムを使いUUV開発を支援する。
図９：（防衛装備庁）水中無人機試験棟の全景。
米国「HII」製造の「REMUS 620」、初の海外受注
図１０：(HII) HII社が製造する中型UUV「REMUS 620」の完成予想図。これは前身「REMUS 600」の後継機となる。防衛装備庁が開発する「長期運用自律型無人潜水艇(UUV)」に比べるとずっと小型である。
REMUS 620は、機雷検出・除去、情報・監視用装置、電子戦機器、海底地形探査機器などを搭載する。最大で航続時間は110 時間（約4日間）、航続距離は275 n.m.(約500 km)、標準的なセンサー類を搭載した場合は、それぞれ78時間、200 n.m.(約360 km)になる。最高速度は8 kts (約14 km/hr)。自律航行ソフトにはHII開発の「オデッセイ先進自律ソフト(Odyssey advanced autonomy solution suite)」、および「オデッセイ・ミッション・マネジメント・ソフト (Odyssey Mission Management Software)」を使う。2022年末に水中試験を開始、2023年10月に試験を完了、2024年から顧客へ引渡しを開始する。
Naval News (2024-3-15)によると、HII社はインド太平洋地域の国（国名不詳）から「REMUS 620」UUVを受注、2024年（今年）から引渡しを始める。
「HII」社は米国最大の造船会社で135年の歴史を持ち、本社はバージニア州(Virginia)、従業員は43,000名の「ハンチントン・インガルス工業（Huntington Ingalls Industries）」で、「ミッション・テクノロジー(Mission Technologies)部門」がUUV開発を担当している。
「REMUS」とは「Remote Environmental Monitoring UnitS /遠隔域観測装置」の略称。
基本型はREMUS 600は直径32.5 cmで魚雷発射管から発射できる大きさ。”600”とは、最大潜航深度が600 mであることを示す。米海軍は、2012~2023年の間、Mk 18 Mod 2として導入・配備している。これはサイド・スキャン・ソナー、海底視認用ビデオカメラ、等を装備している。合計175機のREMUS 600が、米海軍、英国、オーストラリア、日本などに納入されている。
防衛省、オーストラリア国防省と「水中自律型無人潜水艇(UUV)」に関する共同研究」
防衛省とオーストラリア国防省は2024年1月23日「水中自律型無人潜水艇(UUV)」に関する共同研究に関する事業取り決めに署名した。共同研究は両国が持つ水中音響通信シュミレーション技術を使い、水中音響通信技術の向上を目指す。この成果は、将来の日本・オーストラリア間のUUVの相互運用に繋がることが期待される。
このことから、「REMUS 620」を発注した国はオーストラリアではないかと推測できる。
終わりに
防衛省が開発を進めるUUVの現況を紹介したが、内容は昨年11月の防衛技術シンポジウムで発表された報告に準拠した。戦闘支援型で長期運用可能とされるが、直接攻撃能力は備えていない。中国ロシアの原潜基地近くの海底でその動向を監視するのが大きな目的のようだ。
既述のように動力源はリチウム・イオン(Li-ion)バッテリーで7日間以上の運航が目標。一方次世代バッテリーとして性能や安全性を向上させる全固体Li-ionバッテリーの開発が自動車メーカーを中心に進んでいる。2020年代後半には実用化される見通しだ。全個体Li-ionバッテリーがUUVに搭載されるとさらに性能がアップされる。
―以上―
本稿作成の参考にした主な記事は次の通り。
- 令和5-11-15 防技シンポ“無人機を活用した水中優勢の獲得 長期運用型UUVと戦闘支援型多目的USV” 防衛装備庁艦艇装備研究所古川嘉男
- Naval News Nov. 09, 2022 “REMUS 620: HII’s New Medium-class UUV” by Dr. Lee Willett
- Naval News March 15, 2024 “Mystery client orders REMUS 620 UUV from HILL” by Fatima Bahtic