【解説】極超音速兵器とは ― なぜ「速い」より「低く・曲がる」が効くのか

「極超音速（ハイパーソニック）兵器」という言葉が、ニュースにたびたび登場するようになった。ロシアや中国の配備、北朝鮮の試験、米国の開発――報じられるたびに「迎撃が極めて難しい新型兵器」と説明される。だが、なぜ迎撃が難しいのかは意外と分かりにくい。速いから、では説明として足りない。じつは弾道ミサイルも極超音速兵器と同じくらいの速さで飛ぶからだ。この解説では、「そもそも極超音速兵器とは何か」から始めて、鍵は速さ以上に「低く飛ぶこと」と「軌道を曲げられること」にある、という点を、図を交えて一問一答の形で解きほぐしていく。

Q1. 極超音速兵器とは、そもそも何か？

「極超音速」とは、音速のおよそ5倍（マッハ5）以上の速さを指す言葉だ。海面付近ではマッハ5は時速およそ6,000km強にあたる。ただし、単に速ければ極超音速兵器と呼ばれるわけではない。一般に、この分野で「兵器」と呼ぶときは、（1）マッハ5以上の速さ、（2）飛行中に進路を変えられる機動性、（3）狙った場所に当てる精度――という三つの条件を備えたものを指す。とりわけ重要なのが（2）の機動性で、これが従来の弾道ミサイルとの決定的な違いになる。

ここで多くの人がつまずくのが、「弾道ミサイルだって、とても速いのでは？」という点だ。その通りで、長距離弾道ミサイルは再突入時にマッハ20を超える猛烈な速さに達する。つまり「速さ」そのものは弾道ミサイルの専売特許ではない。極超音速兵器が新しいのは、その速さを保ったまま、大気圏内の低い高度を、決まった放物線ではない軌道で飛べることにある。速さは前提条件であって、真の売りは「どう飛ぶか」の自由度なのだ。

Q2. 弾道ミサイルとは、どう飛び方が違うのか？

違いは軌道の形にある。弾道ミサイルは、ロケットで宇宙の縁まで一気に打ち上げられ、あとは重力にまかせて大きな放物線を描いて落ちてくる。高く上がる分、遠くから早い段階でレーダーに映り、頂点の高さと落下点は物理法則からある程度予測できる。いわば「打ち上げ花火」のように、上がりきった時点で落ちる先がだいたい読める軌道だ。

一方の極超音速兵器、とくに「滑空体（HGV）」型は、宇宙の縁まで上がらず、大気圏の上層をかすめるように低く長く滑空する。放物線ではなく、水面を切る石のように大気を滑りながら飛び、しかも途中で左右・上下に進路を変えられる。だから、いつ・どこに落ちてくるのかを最後まで読ませない。下の図は、この飛び方の違いを模式的に示したものだ。

Q3. 「二つの型」とは何か？ ― HGVとHCM

極超音速兵器は、大きく二つのタイプに分かれる。一つ目が「極超音速滑空体（HGV：Hypersonic Glide Vehicle）」だ。これはロケット（ブースター）で高く打ち上げられたあと、弾頭部分が切り離され、大気圏の上層を自力で滑空して目標へ向かう。ロケットで加速し、そこから滑る――という二段構えなので「ブースト・グライド（打ち上げ＋滑空）」型とも呼ばれる。中国のDF-17やロシアのアバンガルドがこのタイプとして知られる。

二つ目が「極超音速巡航ミサイル（HCM：Hypersonic Cruise Missile）」だ。こちらは「スクラムジェット」という、極超音速の空気の流れの中で燃料を燃やし続けられる特殊なエンジンを積み、飛行の大半をエンジンの推力で低く水平に飛ぶ。ロケットで最初だけ加速したあとは巡航ミサイルのように自力で飛び続けるイメージだ。HGVが「滑空」、HCMが「巡航」と覚えると分かりやすい。どちらも低い高度を機動しながら飛ぶ点は共通で、迎撃側にとっての厄介さも共通している。

Q4. なぜ迎撃が難しいのか？

迎撃の難しさは、大きく三つの理由に整理できる。第一に「見つけるのが遅れる」こと。地上のレーダーは地平線の向こう側を見通せないため、高く上がる弾道ミサイルは遠くから早く捉えられる一方、低く飛ぶ極超音速兵器は、目標に近づいて地平線から現れるまで発見が遅れがちだ。発見が遅れれば、迎撃の準備にかけられる時間も短くなる。

第二に「どこへ来るか読めない」こと。弾道ミサイルは軌道が計算しやすいので、落下点を予測して迎撃弾を「待ち伏せ」させやすい。ところが極超音速兵器は飛行中に進路を変えられるため、最後の瞬間まで狙いを絞らせない。守る側は「どこを守ればいいか」が定まらず、防空の網を広く薄く張らざるを得なくなる。第三に、猛烈な速さと機動が重なることで、迎撃弾が追いつき・当てるための計算そのものが難しくなる。速い標的に、しかも予測できない動きをされると、迎え撃つ弾を正しい位置へ導くのが至難になるのだ。

Q4-2. スクラムジェットとは、どんな仕組みか？

HCM（巡航型）の心臓部である「スクラムジェット」も、少し立ち止まって見ておきたい。ふつうのジェットエンジンは、取り込んだ空気を圧縮機（コンプレッサー）で押し縮めてから燃料を燃やす。ところが極超音速の世界では、飛び込んでくる空気そのものが猛烈な速さを持つため、機体の形状で空気を受け止めるだけで十分に圧縮できる。この「超音速の空気の流れの中で、流れを止めずに燃料を燃やし続ける」エンジンがスクラムジェットだ。可動部分の少ない、いわば「筒に空気を通して燃やす」構造が特徴になる。

ただし、このエンジンには弱点もある。自力ではゼロから加速できず、ある程度の速さに達して初めて燃焼が成り立つため、最初はロケットなどで一定速度まで持っていく必要がある。また、極超音速の気流の中で炎を安定して保ち続けるのは技術的に難しく、実用化には長い試行錯誤が要った。HCMがHGVよりも配備例が少ないのは、こうしたエンジンの難しさも一因といえる。

Q5. では「無敵」なのか？ ― 誇張への注意

ここは冷静に見たい。極超音速兵器はしばしば「防ぎようのない究極兵器」のように語られるが、専門家の間ではその評価に慎重論もある。まず、開発する側にとっても技術的なハードルは高い。マッハ5以上で大気圏内を飛ぶと機体表面は数千度に達し、機体を持たせること自体が難しい。さらに、超高速で飛ぶと機体まわりの空気が「プラズマ」という電離した状態になり、電波が通りにくくなって、終末段階での通信や誘導が乱れやすい。米議会向けの調査報告なども、極超音速兵器は高い精度が求められる分、開発が技術的により難しいと指摘している。「速い」ことは、当てる側にとっても難題を生む。

迎撃の側も手をこまねいているわけではない。低く飛ぶ標的を早く見つけるための宇宙からの探知（衛星センサー網）や、滑空段階で捉える新型の迎撃弾の開発が各国で進む。極超音速兵器は確かに従来の防空を難しくするが、「絶対に防げない魔法の兵器」と決めつけるのは正確ではない。攻める側にも守る側にも難題があり、技術は攻防両面で進化を続けている――というのが等身大の理解だろう。

Q6. どの国が持っていて、日本はどうか？

実戦配備で先行するのはロシアと中国だとされる。ロシアはアバンガルド（HGV）やキンジャール、ツィルコンといった高速ミサイルを配備・使用したと主張し、中国はDF-17（HGV）を配備済みとみられている。北朝鮮も極超音速をうたうミサイルの試験を繰り返している。米国は当初出遅れたとされるが、陸軍の「ダーク・イーグル（長射程極超音速兵器、LRHW）」をはじめ、陸海空それぞれで開発・配備を急いでいる。冒頭の写真は、その米国の試験の一場面だ。

なぜここ数年で急に注目が集まったのか、という点も押さえておきたい。極超音速の研究自体は数十年前からあったが、実用的な兵器として各国が競って配備・試験を進めるようになったのは近年のことだ。背景には、精密誘導や耐熱素材、飛行制御の技術が成熟し、「低く・速く・曲がって飛ぶ」兵器が現実に手の届くものになったことがある。加えて、相手の高度な防空網を突破する手段として、また意思表示の道具として、各国が競い合う構図が生まれた。ニュースで頻繁に見かけるのは、この開発競争がいままさに進行中だからだ。

日本も、この分野に二つの側面から関わっている。一つは「持つ」側面で、島嶼防衛を念頭に、高速で滑空する国産の誘導弾（島嶼防衛用高速滑空弾など）の開発を進めている。もう一つは「防ぐ」側面で、極超音速兵器の滑空段階を迎え撃つ迎撃手段を、米国と共同で研究している。攻防の両面から極超音速の時代に備えようとしているわけだ。ニュースで「極超音速」という言葉に出会ったら、まず「これはHGVかHCMか」「速さより、低さと機動が問題なのだ」という二点を思い出してほしい。それだけで、報道の見え方がずいぶん立体的になるはずだ。

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