2024-4-30（令和6年）松尾芳郎
英海軍では、ドローンやミサイルの脅威が高まるのを受けて、対処策として2027年までにレーザー兵器「ドラゴン・ファイヤー(DragonFire)」を艦艇に装備開始することを明らかにした。
(The Royal Navy has revealed its plans to install laser weapon DragonFire on its ships started by 2027 as the need for weapons to counter drone and missile threats grows.)
図１：（Royal Navy）英国防省は「ドラゴン・ファイヤー(DragonFire)」レーザー兵器(LDEW=laser directed energy weapon)の発射試験に成功した(2024年1月)。右上の火球はレーザー光線が目標をヒットした様子。場所は英本国スコットランド北部のミサイル射撃場。
図２：(Royal Navy) 英海軍では、2027年就役予定の31型フリゲートから「ドラゴン・ファイヤー」レーザー・ガンを装備する。31型フリゲートは最新の汎用フリゲートで満載排水量5,700 ton、全長138.7 m、10隻を調達する予定。対潜用26型フリゲート8隻と共に英海軍の中核となる。奥に描かれているのはクイーン・エリザベス級空母。
英海軍によると、「ドラゴン・ファイヤー」から発射する高エネルギー・ビームのコストははワンショット当たり10ポンド(約13ドルまたは1,900円)以下という。これで来襲するドローン、ミサイル、有人機を撃墜できる。これに比べ米国や同盟諸国海軍が使用中のミサイル防衛ミサイル「SM-2」は１発当たり200万ドル(3億円)もする。
図３：（Royal Navy）31型汎用フリゲートに搭載される「ドラゴン・ファイヤー」レーザー・ガン(LDEW)のターレット（砲塔）部分。
英国防省では10年ほど前からレーザー兵器を開発中で、2022年から英本土北部スコットランド(Scotland)沖合の島アウター・ヘブライズ(Outer Hebrides)にあるミサイル射撃場(Deep Sea Range)で試験を続けている。
開発担当の責任者マット・ライダー(Matt Ryder)海軍大佐は「英国海軍は常に最先端技術の採用に積極的で、世界をリードしている。レーザー兵器もその一つで他国に先駆けて実用化する」と話している。
グラント・シャップス (Grant Shapps)国防相は「世界は益々不安定化しており、これに我々は対応を迫られている。危機感を持って対応していかねばならない」と語っている。
図４：（Royal Navy）「ドラゴン・ファイヤー」レーザー・ガン(LDEW)ターレット。向かって右側の窓（緑色）がレーザー・ビーム発射孔。左の大きい窓は目標を捕捉・追尾する装置「ビーム・デイレクター」。
レーザー兵器(LDEW=laser directed energy weapon)の最大の特徴は、信頼性の高い高出力電源がある限り無限に射撃できる(弾薬に制限がない)点、ただし射程は目標を視認できる範囲に限られる。
一方専門家は欠点として次のような点を指摘している；―
降雨・霧・煙霧の気象状況で「レーザー兵器」の効力は減殺される。また大量の熱を発散するので大きな冷却システムが必要になる。艦船や航空機・車両に搭載する場合は電源/バッテリーの充電が必要になる。移動目標を攻撃する場合には10秒近く照射し続け金属カバーを焼き切る必要がある。
「ドラゴン・ファイヤー(DragonFire)」は、英国防省の国防科学・技術研究所(Dstl= Defense Science and Technology Laboratory)が、MBDA主導のもとでレオナルド(Leonardo)およびキネテイック(QinetiQ)の協力を得て開発した装置。この他にGKN、ArKe、BAE システムズも参加している。
試作機は2022年からアウター・ヘブライズ・ミサイル試験場で、まず空中および海上の目標の追跡試験が行われたが、極めて精度の高い追跡能力を得ることができた。
続いて同年12月から高出力のレーザービームを目標に照射する試験を行い、これにも成功した。今年（2024年）1月には高速で飛行する目標を捕捉・照射する試験を実施した（図１参照）。有効射程距離は未公表だが、あらゆる目視可能なターゲットを迎撃可能とされる。精度は1km先の１ポンド硬貨・直径23 mmを捕捉・照射できる。
2024年4月の国防省発表では、当初の予定では「ドラゴン・ファイヤー」を2032年から英海軍艦艇に搭載し始める予定だったが5年間前倒して2027年から開始する。
またグラント・シャップス国防相は、「ドラゴン・ファイヤー初期型を2027年以前にウクライナに供与出来れば戦局に大きな影響を及ぼす」と語っている。
「ドラゴン・ファイヤー」は、「連続発振レーザー(CW=Continuous Wave)」で一定の出力を連続して発信できるレーザー。光ファイバー(glass fiber)を使いビーム径を絞り精密な照射ができる。光ファイバー単体では出力は弱い（数kw程度）が、10本以上束ねることで50 kwの高出力が得られる。50 kw級高出力レーザー装置の開発はキネテイック(QinetiQ)社が担当している。しかし多数の光ファイバーを揃え、高出力を得るには難しい技術的課題があるが、この解決策は公表されていない。
レーザー兵器には目標を捕捉・追尾するシステムが必要で同じターレット（砲塔）に装備される。捕捉・追尾システムは、電子・光学カメラ(electro-optical camera)と低出力レーザーで構成される。この部分は「ビーム・デイレクター(beam director)」と呼ばれレオナルド(Leonardo)社が担当している。
図５：（防衛装備庁）「ビーム・デイレクター」の作動原理。防衛装備庁の説明図を引用。
高出力化には、高エネルギー供給が必要であるが、これには現在英国・米国が共同開発中の「フライホイール・エネルギー・貯蔵システム(FESS=Flywheel Energy Storage System）が使われるかもしれない。「FESS」システムは、超高速で回転するローター(フライホイール)に回転エネルギー(rotational energy)としてエネルギーを貯蔵し、必要に応じこれから普通のエネルギーを抽出する装置である。バッテリー・システムに変わる革新的装置として注目されている。米海軍の新型空母「ジェラルド・フォード/CVN-78」の艦載機発射に使う電磁カタパルトの電源として使われる。
ビームを高出力化することで、目標照射時間を短縮できると共に射程距離を伸ばすことができる。
「ドラゴン・ファイヤー」を含むレーザー兵器は英海軍フリゲートだけでなく、英陸軍でも装甲車両に、英空軍でも英国・日本・イタリア共同開発の戦闘機「GCAP」への搭載を検討している。
米国、日本の状況
レーザー兵器/LDEWは、米国、ドイツ、日本、ロシア、中国などでも開発を進めている。米国および我国の事例を簡単に紹介してみよう。
米国；―
ロッキード・マーチン社は、2022年8月18日に同社が開発する出力60 KW+の高エネルギー・レーザー兵器「HELIOS」(high energy laser with integrated optical dazzler and surveillance)を米海軍に納入した、と発表した。「HELIOS」はアーレイバーク級ミサイル駆逐艦「プレブル/Preble/DDG-88」に搭載されイージス・システムのなかで試験運用される。「HELIOS」は、近接防空システムCIWS 20 mm機関砲システムの更新用として、150台のシステムを供給する契約を海軍と締結済みである。
米陸軍は2022年9月15日、ロッキード・マーチン社が開発する出力300 kw級のレーザー・システム「HELSI」を受領したと発表した。また、ボーイングとジェネラル・アトミックス・エレクトロマグネテイック・システム(GA-EMS)社は、簡単なシングル・ビーム・レーザーで300 kw出力の方式で、2021年末に陸軍から受注した。
図６：(Lockheed Martin)アーレイバーク級ミサイル駆逐艦「プレブルDDG-88」に搭載された「HELIOS」レーザー・ガン。20 mm耐久機関砲システム/CIWSの更新となる予定。
図７：(GA-EMS/Boeing)米陸軍に納入予定の「GA-EMS/ボーイング」開発のシングルビーム式300 kw級車載式レーザー・システムの想像図。
日本：―
防衛省は2023-11-14防衛装備庁主催の「技術シンポジウム2023」で高出力レーザーシステムの研究成果を発表した。我が国での「高出力レーザ技術の研究」は2010年からスタートし防衛装備庁での所内試験は2016年に終了、実用化に向け防衛企業で試作が進められている。
防衛装備庁との契約で、三菱重工/川崎重工が車両搭載型の試作機を完成している。川崎重工は2018年から研究を開始2023年2月に出力用100kw級レーザー・システムを完成、地上に置いた迫撃砲弾の爆破に成功した。川重システムは10 kwのファイバー・レーザーを10本束ねて100 kw出力を得た。一般的にレーザーの変換効率は30 %程度なので、100 kw出力を維持するには出力300 kw級の電源が必要になる。このため今回納入された川重システム装置は8 x 8 x 40フィート・コンテナ2台分の大きさになる。
三菱重工は、2021年から研究開始、出力10 kw級のレーザー・システムで、1.2 km離れた区域を飛行するドローンの撃墜に成功した。場所は種子島試験場。
図８：（防衛装備庁）川崎重工が試作した出力100 kw級レーザー・システムの外観。レーザー発射口の背後に見えるのは電源装置。電源をコンパクト化し、車載型として実用化するのが目標。
図９：（防衛装備庁）川重試作の100 kw級レーザー発射口。
図１０：（防衛装備庁）車載化した出力100 kw級レーザー。システムの想像図。
終わりに
比較的低速で飛来するドローンや巡航ミサイル、有人戦闘機の攻撃に対処する高出力レーザー兵器を紹介した。英海軍が2027年から新型フリゲートに搭載を決めたが、米海軍でもアーレイバーク級ミサイル駆逐艦に搭載、イージス・システムの一環として運用試験を重ねている。我国でも防衛装備庁が中心となり、システムの完成を急いでいる。従来の近接防御用機関砲システムCIWSの後継として、レーザー・ガンLDEWの今後の動向を注目したい。
―以上―
本稿作成の参考にした主な記事は次の通り。
- NavalToday.com. “DragonFire laser to be installed on UK’s warship by 2027” by Fatima Bahtic
- Leonaldo Home “DragonFire: Laser fire power”
- BBC News 12 April 2024 “DragonFire: UK laser could be used against Russian drone in Ukraine front line” by Ian Casey ad Jonathan Beale
- CNN March 14, 2024 “Air defense for $13 a shot? How lasers could revolutionize the way militaries counter enemy missiles and drones” by Brad Lendon
- 防衛装備庁研究開発事業2023-8-31 “2023年度技術シンポジウム・高出力レーザーシステム“ by 松尾涼人