第5世代のステルス戦闘機F-35ライトニングIIの耐候性試験について、米国空軍のWebサイトの写真を使い説明します。
ステルス機でも対候性試験が必要な理由
ステルス機でも対候性試験が必要な理由は、いかなる飛行環境においても機体やアビオニクスが正常に作動するかどうか確認する必要があるからです。
地上は雨でも、雲を抜ければ晴天ですが、高度が高くなれば気温は下がります。
地上では、雨、風、雪の場合もありますし、雲の種類も様々です。
下図は、下図は、雪の降る中離陸するの最新のステルス機F-35AライトニングIIの写真です。
240301-F-CJ259-1069 An F-35A Lightning II begins to lift off from the flightline as it takes off for a routine training at Eielson Air Force Base, Alaska, March 14, 2024. Routine flying is pertinent to creating an agile, accurately postured, undeterred, and lethal force capable of dedicating unrivaled effects from cooperation to conflict. (U.S. Air Force photo by Airman 1st Class Carson Jeney)
図1-1 F-35AライトニングII
出典：EIELSON AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイト＜Home > News > Photos＞からの画像
F-35ライトニングIIの詳細は、以下の記事をご参照ください。
航空機の耐候性試験とは
航空機には、低温から高温、高湿度などの極端な環境においても、正常な飛行ができることを求められます。
正常な飛行をするまえに、機体や計器類、搭載している電子機器などが、極端な気温や湿度において、どの様な挙動を示すか（極端な気温や湿度に対し、どんな風に耐えたか）を確認する必要があります。
耐候性試験は、航空機が実際に飛行する前に、実際の環境（極端な高温から低温や高湿度）での環境下でどの様な挙動を示すかを評価するために行います。
実際の試験も一発勝負となりますので大変ですが、様々な条件を実現する準備作業も大変です。
マッキンリー気候研究所とは
マッキンリー気候研究所（McKinley Climactic Laboratory）は、フロリダ州にあるEGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）にあります。
最初の試験が1947年5月に行われ、2022年に75周年を迎えています。
- McKinley Climatic Laboratory celebrates 75th anniversary
マッキンリー気候研究所では、次のような様々な環境条件を再現できます。
- 砂漠や極寒
- 極端な高温および低温
- 砂、塵、風、雨、雪、塩霧、日射、雨氷、氷結、高地
- 急速な減圧
- 高湿度
下図は、マッキンリー気候研究所のメインチャンバー内で、試験準備のためスノーマシンで人工的に雪を作っている写真です。
220526-F-F3405-1009 McKinley Climatic Laboratory celebrates 75th anniversary Team members at the McKinley Climatic Laboratory at Eglin Air Force Base, Florida, use machines to create snow in the MCL Main Chamber to prepare for environmental testing. Those at the MCL recently celebrated the 75th anniversary of the facility. The first tests at the MCL occurred in May 1947. The MCL is operated by the 717th Test Squadron, 804th Test Group, Arnold Engineering Development Complex. (U.S. Air Force photo by William Higdon)
図1 スノーマシンによる雪づくり
出典：AIR FORCE MATERIAL COMMAND（米国空軍）のWebサイト＜Home > News > Photos＞からの画像
F-35BライトニングIIの耐候性試験
耐候性試験とは、低温から高温までの気象条件を再現した試験室の中で、試験対象の実機に異状なことが発生しないか、あるいは、本来の機能が正常に発揮されるかなどを確認する試験です。
試験対象の試験環境を変えるためか環境試験と呼ばれることもあります。
ここでは、F-35BライトニングIIの対候性試験について、写真を使い説明します。
下図は、EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）にある、マッキンリー気候研究所（McKinley Climactic Laboratory）で行ったF-35BライトニングIIの耐候性試験の写真です。
- 2014年に実施されたF-35BライトニングIIの対候性試験の写真です。
- 機体が試験室の高い位置に設置されています。
- 下図左側のチャンバーから冷気が出てきます。
150127-F-OC707-001 Chilled Lightning An F-35 endures freezing temperatures in the 96th Test Wing’s McKinley Climatic Laboratory at Eglin Air Force Base, Fla., Jan. 27. The joint strike fighter has undergone four months of climate testing in the lab to certify the fleet to deploy to any corner of the world. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)
図2 耐候性試験：F-35BライトニングII（その1）
出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイト＜Home > News > Photos＞からの画像
下図は、機体に寄った写真です。
- F-35BライトニングIIの前方車輪に着氷しているのがわかります。
150127-F-OC707-002 Chilled Lightning An F-35 endures freezing temperatures in the 96th Test Wing’s McKinley Climatic Laboratory at Eglin Air Force Base, Fla., Jan. 27. The joint strike fighter has undergone four months of climate testing in the lab to certify the fleet to deploy to any corner of the world. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)
図2 耐候性試験：F-35BライトニングII（その2）
出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイト＜Home > News > Photos＞からの画像
下図は、F-35BライトニングIIの機首部分の写真です。
- 機首、コクピット前方や空気取入口の着氷を確認できます。
150127-F-OC707-000 Chilled lightning An F-35 endures freezing temperatures in the 96th Test Wing’s McKinley Climatic Laboratory at Eglin Air Force Base, Fla., Jan. 27. The joint strike fighter has undergone four months of climate testing in the lab to certify the fleet to deploy to any corner of the world. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)
図2 耐候性試験：F-35BライトニングII（その3）
出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイト＜Home > News > Photos＞からの画像
下図は、試験室のチャンバー全体の写真です。
- 耐候性の試験室というよりは、大型機の格納庫と同じクラスの大きさがあります。
- F-35Bライトニングの機体と比べてみると、とても大きな試験装置（チャンバー）であることがわかります。
150127-F-OC707-003 Chilled Lightning An F-35 endures freezing temperatures in the 96th Test Wing’s McKinley Climatic Laboratory at Eglin Air Force Base, Fla., Jan. 27. The joint strike fighter has undergone four months of climate testing in the lab to certify the fleet to deploy to any corner of the world. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)
図2 耐候性試験：F-35BライトニングII（その4）
出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイト＜Home > News > Photos＞からの画像
参考リンク
この記事は、主に以下のWebサイトの情報をまとめています。
英文サイトを和訳していることと、私の理解した内容なので正確な情報は、以下の情報をご参照ください。
- F-35 nears completion of all-weather testing
まとめ
第5世代のステルス戦闘機F-35ライトニングIIの耐候性試験について、米国空軍のWebサイトの写真を使い、以下の項目で説明しました。
- ステルス機でも対候性試験が必要な理由
- 航空機の耐候性試験とは
- マッキンリー気候研究所とは
- F-35BライトニングIIの耐候性試験
- 参考リンク
