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F35について質問です。

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ID非公開さん

2018/1/2212:27:20

F35について質問です。

工業製品の設計では共通コンポーネント使用する場合は一番ハードルの高いものから開発すると姉妹品の開発の際に不要な構造やパーツを省くだけで済むから結果的に開発が楽になると聞いたことがあるのですが、F35の場合はC型が開発のネックとなっていたと記事を読んだことがあります。
やはり開発はC型ベースで進められたのでしょうか?

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mi5********さん

2018/1/2718:30:48

"F-35A"の機体完成を最優先に開発が進められました。

他の方が仰られているように、A型は陸上基地対応の米空軍向けで、これが基本形です。B型はSTOVL(短距離離陸垂直着陸)型で、米海兵隊を主なターゲットとしている派生形です。C型もA型からの派生形であり、CATOBAR型、または空母艦載機型で米海軍が最大の需要家となります。

一般に工業製品の設計では、最も困難なタイプは最後の目標として当面は留める事が多いですね。そのような手法には”プロトタイピング”とか”スパイラル開発”、”エクストリーム・プログラミング”、”アジャイル開発”などと呼ばれるものがあります。
しかし、一度全タイプの開発が完了して量産段階に移行すると、製品設計そのものは最大機能のものを骨格にしておき(スケルトン化)、製造段階で上位機能の部品の実装を省くことで生産ラインの簡略化を図るのが常です。

"F-35シリーズ"では、最初に最小限の機能…つまり自ら飛ぶ事が可能なだけのハードウェアを完成する事に注力するため、基本形である"F-35A"の設計・試作・テストが最優先されました。
派生型である"F-35B"や"F-35C"は、その各々の特殊な構成要素の開発も"F-35A"とは個別的に同時並行して進められたハズですが、機体全体に統合しての飛行試験はずっと後になり、それらの前の2006年12月15日に"F-35A"が初飛行していました。

"F-35A"の初飛行後に2008年7月に"F-35B"が、2010年6月に"F-35C"が初飛行しました。
そして最初に初期作戦能力(IOC)を獲得したのは"F-35B"でしたが、これはいささか強引な事情があってのIOCです。つまり、米海兵隊は両用戦で上空カバーしてくれる航空戦力が実質は古いハリヤーIIか、攻撃ヘリしかないので近年大いに不安があり、いくぶん未完成でも少しでも早くF-35Bという機体に慣れて、搭載機銃やロケット弾・ミサイル等の運用ソフトウェアの完成と同時に全力全域で本機体の運用を始めたい……という切実な要求があったためです。

蛇足ながら……
3機種共に、搭載アビオニクスのソフトウェアは現状でも全くの未完成です。
近年の高度化し続ける最新兵器の代表例である"F-35シリーズ"は、その要求水準の余りの高さから、ハードウェアとしてそれなりの開発達成は従来機並みの10年という期間で到達したが、ソフトウェアは他の兵器類との協調・協働という事もあり複雑を極める為に、現状ではとりあえず飛べる…という域を出ていない。

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dar********さん

2018/1/2409:35:06

F-35は空軍向けのA型と、海兵隊向けの垂直着陸可能なB型に比較的共通性があります。

海軍向けのC型は、空母着艦時の揚力を大きくしたいので、主翼面積を大きくしています。
また海軍が単独で、敵国の防空網を撃破する能力を持つために、ステルス性を特に高めています。
そのため、機体構造の共通性はAとCよりも低いのです。

このうち、ハードの難易度が最も高いのは、Bの方です。
難易度は高いのですが、海兵隊の事情が切実なので、B型が最優先で開発されたというのが実態です。

というのも、海兵隊が強襲揚陸艦で使う垂直着陸機、AV-8ハリアーは老朽化しつつある。
その上、元々、超音速飛行できない、搭載できる兵装が少ない、事故率が高いなどの問題がありました。
なかでも、事故率の高さは本当に切実。

なぜかというと、ジェット噴射を垂直に向けて機体の全重量を支えるので、着陸時にはエンジン全開にする。
高速移動もしてないのに、エンジン全開をやると、機体に熱がこもる。
また、排ガスをすこんでしまうリスクも高。
もたもたしていると、最悪、エンジン停止=墜落です!
この他、ジェット噴射の直撃は、強襲揚陸艦の甲板にもダメージを与えます。
だから、結構短い時間に垂直着陸を成功させる必要がある。
ですが、ハリアーは、微妙な体勢維持を全てパイロットの手動でこなさないといけない。
ヘリコプターよりも、ずっと操縦が難しいといわれます。

一方、F-35Bはコンピュータ制御で自動操縦で垂直着陸できる!
ジェットエンジンの下向きの噴射とリフトファンを併用します。
そのため、エンジンの排気を拡散するため、エンジン停止のリスクが少ないのです。
垂直着陸時の出力にも余裕があります。
それでいて、超音速飛行できるわ、ステルス性はF-22を除けば最高水準、兵装の搭載量も(ハリアーより)多い。
「未亡人製造機」(それ飛ぶ棺桶)とすら言われたハリアーを操縦していたパイロットからすれば、涙がでるほど、素晴らしい機体なのです。


一方、空軍にはF-22の他、F-15やF-16のレーダーなどを換装した4.5世代機がたくさんあります。
海軍にもF-18E/Fのように、4.5世代、いや4.75世代というべき先進的な機体があります。
いずれもF-35の方が望ましいのですが、海兵隊のハリアー後継ほど、切実じゃない。

だから、F-35Bが最優先で開発されたのです。

poo********さん

2018/1/2220:43:07

結果的に一番苦戦してしまってるのがC型だというだけだと思いますよ。
個人的には垂直離着陸をするB型に重点を置いたと思います。垂直離着陸のためのエンジンとリフトファンの配置はかなりデリケートな扱いだったと思うし、エンジンの位置がやたらと胴体中央寄りになってるのはB型のバランスのためかなぁ、とか。
エンジンがあの位置になった結果的に、C型のフックの位置がどうも悪くて着艦に苦戦するっていう話もあったし。
まぁただの妄想なので、わかりません。

kou********さん

2018/1/2219:09:05

X-35の時は、そのつもりで共通フレームにする気だった。STOVL型のB型も、リフト・ファンと推力変向機構を付けたアフターバーナー・ノズル(尤も飛行機動中の推力変向は使えない)の追加位で行けるはずだった。だから、私も低率量産型のF-35Aは重量が重く成ったのかと思っていた。最初に作戦能力を獲得するのはF-35Bと言われていたから、B型ベースかな?

艦上機型のF-35Cは、降着装置の強化(ギア、フックなど)と主翼折り畳み機構や着艦時に要する揚力アップの為の主翼の拡大(バランス上、水平尾翼も拡大)のみに終わらず、機体強度もアップした。

共通度という点ではX-32の方が良かったと言われている。しかし、過大な要求(兵器搭載は8t強となっているが、実質9tは載せられる)と、ほぼ現在のアヴィオニクス水準を大きく上回るセンサー類の装備で開発は遅延した。

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