指向性エネルギー兵器の中核装備であるレーザー兵器システムは、標的表面に継続的に作用する高エネルギーレーザービームを放射し、アブレーションや放射線などの物理的効果を利用することで正確なダメージを与えます。これらは、弾道ミサイル迎撃、空対空/地対空ミサイル防御、地上目標に対する精密攻撃などの戦闘任務を効果的に実行できます。従来の運動エネルギー兵器と比較して、レーザー兵器は、高いダメージ精度、素早い反応、優れた運用費用対効果を特徴とする世代の利点を獲得しており、軍事技術の世界的な発展における中心的な方向性の 1 つとなっています。
同時に、UAV (無人航空機) 技術の急速な開発と普及により、UAV は軍事偵察、戦場監視、精密攻撃、民間物流、地理測量などのさまざまな分野で重要な役割を果たすことができました。しかし、これにより、UAV の脅威がますます顕著になってきています。現在、世界の 100 か国以上が軍用 UAV を装備しており、その中でも小型の商用 UAV は低コストの凶器プラットフォームに簡単に改造できます。 UAV の非対称戦闘有効性は、ナゴルノ・カラバフ紛争やロシア・ウクライナ紛争などの地域のホットスポットで十分に実証されています。特に憂慮すべきは、UAV 群戦闘モードの出現です。 2022年のナゴルノ・カラバフ紛争における50機の自爆無人航空機によるクラスター攻撃は、このような低コストの飽和攻撃に対応する際の従来の防空システムの費用対効果の不均衡のジレンマを直接露呈させた。このような背景から、対UAV技術は各国の国防分野で研究の焦点となっている。ハードキル兵器としてのレーザー兵器は、その独特の利点を備え、対UAVシステムの中核的な迎撃手段となっており、その応用は技術実証段階から実用化段階に移行している。
しかし、UAV テクノロジーの急速な反復により、FPV (一人称視点) UAV や光ファイバー UAV などの新しいタイプの標的の防御の難易度が大幅に増加したため、新たな課題も生じています。進化する UAV の脅威と戦闘スタイルに対処するには、UAV ターゲットの特性を徹底的に分析し、さまざまなターゲットの種類、戦闘シナリオ、攻撃モードに適したレーザー対 UAV システムを開発し、装備の開発と設計に積極的な指針を提供することが急務です。本稿は、対UAV分野におけるレーザー兵器の応用に焦点を当て、まずレーザー兵器の技術的基盤と開発の歴史を整理し、レーザー対UAVの技術的要件とUAVターゲットの特性と組み合わせたレーザー対UAVシステムの構成を論じ、応用上の利点を分析し、最後に将来の開発動向を展望し、関連研究の参考を提供する。
2 レーザー兵器の運用メカニズムと開発状況
2.1 レーザー兵器の作動メカニズム
レーザー兵器の主な損傷原理は、高エネルギーのレーザー光線を使用して標的表面を照射し、複雑な物理的および化学反応を引き起こし、温度上昇、アブレーション、標的の構造状態や材料特性の破壊などの変化を引き起こし、最終的には電子部品の故障や構造的損傷につながることです。その技術の中核には、レーザー生成、エネルギー増幅、正確な焦点合わせという 3 つの重要なリンクが含まれています。
レーザー兵器は出力レベルによって分類され、低出力と高出力の 2 つのカテゴリに分類されます。低出力レーザー兵器は主に標的の主要コンポーネントを妨害し、幻惑させることを目的としており、現在軍隊に装備されている。一方、高出力レーザー兵器は、標的の構造を突破して破壊的なダメージを与えることを目的としています。その技術はますます成熟しており、将来的には現代の戦争や局地紛争で重要な役割を果たすことになるでしょう。レーザー兵器システムは、搭載プラットフォームによって分類され、さまざまな戦闘シナリオのニーズに合わせて、艦載型、車両搭載型、航空機搭載型、地上設置型、宇宙設置型にさらに分類できます。
2.2 レーザー兵器の開発状況
レーザー兵器の研究は 1960 年代に始まりました。レーザー技術が出現するとすぐに、高指向性、高エネルギー密度、光速伝播というその独自の利点が軍事分野で大きな注目を集めました。米国やソ連などの軍事大国は、関連研究プログラムの立ち上げを主導し、当初は低出力レーザー兵器の試験と技術検証に重点を置いた。
1970 年代から 1980 年代にかけて、レーザー兵器の研究は徹底的な技術的探求の段階に入りました。 「高エネルギーレーザーシステム試験施設（HELSTF）」や「航空機搭載レーザー研究所（ALL）」などの主要プロジェクトを通じて、米国とソ連はレーザー兵器の技術的実現可能性と大気伝播特性を系統的に検証した。 1980 年代半ばから後半にかけて、研究の焦点は徐々に中出力のレーザー兵器の開発に移っていきました。その中で、米国の「Airborne Laser Laboratory (ALL)」プロジェクトは、複数の空中テストを通じて、航空機ベースのプラットフォームでのレーザー兵器の適応可能性を検証することに成功しました。
1990 年代には、高エネルギーレーザー兵器が研究の中心的な方向になりました。米国の「戦術高エネルギーレーザー（THEL）」プロジェクトはロケット迎撃試験に成功し、レーザー兵器の実用化の可能性が初めて確認された。この段階ではレーザー兵器の出力はまだ限られていましたが、一連の試験により 21 世紀の高エネルギーレーザー兵器開発の強固な基盤が築かれ、実験室から戦場での応用への移行が促進されました。
21 世紀以降、高エネルギーレーザー技術の画期的な進歩により、航空機搭載レーザー兵器は急速な発展期に入りました。さまざまな国が、機器の小型化、プラットフォームの適応性、実用化において一連の重要な成果を達成しています。 2002 年、米国ミサイル防衛庁 (MDA) は、ブースト段階で弾道ミサイルの迎撃を達成することを目的として、ボーイング 747 航空機プラットフォームにメガワット級のレーザーを統合する「航空機レーザー (ABL)」プロジェクトを開始しました。 ABL プロジェクトは技術的な複雑さとコスト超過により 2011 年に終了しましたが、これによって蓄積された航空プラットフォーム適応の経験はその後の研究に貴重なサポートを提供してきました。
現在、世界中の多くの国がレーザー兵器の実用化や重要な技術的進歩を達成している。ロシアが公開している「ペレスヴェト」レーザー兵器システムは実用化を完了し、主にUAVとミサイル迎撃の任務を担っている。イスラエルが開発した「アイアン・ビーム」高エネルギーレーザー防御システムは、ロケット弾、砲弾、無人航空機を効果的に迎撃できる。ドイツのラインメタル社が開発した「高エネルギーレーザー兵器ステーション (HELWS)」の出力は 50 キロワットで、信頼性の高い UAV およびミサイル迎撃能力があることがテストによって検証されています。さらに、フランス、日本、インドなどの国も、航空機搭載レーザー兵器の分野を積極的に研究しています。
中国は近年、航空機搭載レーザー兵器の研究で目覚ましい成果を上げている。中国工程物理学院、中国科学院上海光学精密機械研究所、国立国防技術大学などの科学研究機関は、さまざまな高出力固体レーザーやファイバーレーザーの開発に成功し、マルチビーム結合や補償光学などの主要技術でブレークスルーを達成した。中国電子技術集団と中国北方工業集団は、システム統合とテスト検証において優れた成果を上げています。複数の地上および航空テストを通じて、彼らはUAVとミサイルを迎撃するレーザー兵器の実用的な能力を完全に検証しました。中国は高エネルギーレーザー兵器と空母技術を主要な開発方向に挙げており、軍民技術の統合開発を積極的に推進している。 「低高度ガーディアン」レーザー防空システムや「サイレントハンター」レーザー兵器などの装備は国内外の防衛展示会で公に展示されており、この分野における中国の技術力を証明している。
