WM-20

WM20シリーズは、オランダのシグナール（現在のタレス・ネーデルラント）社が開発した艦載用の射撃指揮装置（FCS）。

WM20シリーズ
Mk.92 FCSのCASレーダー。WM28のアンテナと同型である
種別 射撃指揮装置
開発・運用史
開発国 オランダの旗 オランダ
就役年 1960年代
送信機
周波数 Xバンド
パルス幅 0.22マイクロ秒/0.45マイクロ秒
パルス繰返数 3,600 pps / 1,800 pps
送信尖頭電力 180-200 kW
アンテナ
アンテナ利得 33.5 dB
ビーム幅 捜索用：1.5×7.0度
追尾用：2.4度
走査速度 60 rpm

来歴

1950年代、シグナール社は戦後第1世代のFCSとして、ボフォース 152mm砲用のM1、ボフォースMk.1 57mm砲用のM2、ボフォース 40mm機関砲用のM4を開発した[1][2]。M1・2はSバンドで動作し、送信機の送信尖頭電力は400キロワット、パルス幅は0.5マイクロ秒、パルス繰返数は1,000 ppsで、アンテナとしては円形のパラボラアンテナを用いた[1]。一方、M4はXバンドで動作し、特徴的な形のパラボロイドアンテナを用いた[1]。

これに続いて開発されたM40シリーズでは、周波数はXバンド、またアンテナはエンクローズされたパラボラアンテナとなった[1][2]。アンテナはロール方向およびピッチ方向に安定化されており、空中目標に対してはコニカルパターン、水上目標に対しては楕円パターンでのスキャンを行った[1][2]。射撃計算およびレーダー情報処理のためにはSMRデジタルコンピュータが用いられていた[2]。M44はシーキャット個艦防空ミサイル、M45は砲熕兵器を管制するために用いられる[1][2]。

そして1950年代後半、これらの後継機として開発されたのがM20シリーズであり、1961年のドイツ海軍のツォーベル級魚雷艇の就役とともに装備化された[2]。これはプログラム固定式のコンピュータを使用していたが、後にプログラム差し替え可能なコンピュータを用いたモデルも登場し、こちらはWM20シリーズと称された[1][2]。WM20シリーズのローンチカスタマーはノルウェー海軍で、1970年にストルム級ミサイル艇にWM26を搭載して装備化した[2]。

設計

M20/WM20シリーズのレーダー送信機としては、M40シリーズと同系列のものが用いられた[1]。送信尖頭電力も同じく180キロワットが標準だったが、WM25では1 MWの交差電力増幅管 (CFA) を用いて200キロワットまで増強した[2]。

M20/WM20シリーズの特徴として、追尾レーダーと送信機を共用する捕捉レーダーを導入した点がある[1][2]。これらは特徴的な卵型のレドームに収容されており、上側に空中目標追尾用のカセグレンアンテナ、下側に捕捉用の変形パラボロイドアンテナが設置された[1][2]。ビーム幅は、捕捉用アンテナでは1.5×7.0度（後に7.7度）、追尾用アンテナでは2.4度であった[2]。捕捉用アンテナは毎分60回転の高速で旋回しており、水上目標の追尾はこれを用いた捜索中追尾（TWS）として行われた[1]。

レーダー性能はタイプによって異なるが、一般に、捕捉レーダーは水平距離にして16–17 nmi (30–31 km)、また高度7,600メートルまでの目標を探知できる[2]。レーダー反射断面積（RCS）2平方メートルの目標であれば、距離30,500 yd (27,900 m)で探知、29,000 yd (27,000 m)で捕捉可能とされる[1]。一方、追尾レーダーは約15.5海里（29km）までの範囲をカバーすることが可能であり、RCS 1平方メートルの空中目標なら最大速度900 m/s (1,700 kn)まで、また同程度の水上目標なら最大速度34–55 m/s (66–107 kn)まで対応可能である[2]。また別体の追尾レーダーとしてSTIRを連接して用いることもできる[2]。

各タイプ概要
M22
M20
空中目標1個と水上目標3個を追尾し、空中目標と水上目標各1個について砲熕兵器で交戦しつつ、魚雷2本を管制する能力を有する[1]。
WM20
基本的にはM20と同様の交戦能力を有するが、必要に応じて更に1個の水上目標と砲熕兵器で交戦する能力を付与することができる[2]。オペレータ3名または4名が配置される[2]。
M22
フリゲートまでの大きさの艦に搭載することを想定して、単独で用いるほかに対空捜索レーダーと連接しても用いることもできる[1][2]。2または3基の砲熕兵器を管制する能力を有しており、砲熕兵器2基の場合は空中目標と水上目標各1個、3基の場合は更に水上目標1個と交戦することができる[2]。オペレータ2名または3名が配置される[2]。
WM22
基本的にはM22と同様の交戦能力を有するが、中口径砲2基と小口径砲2基を同時に管制できる[2]。また捕捉レーダーにはデジタル式のMTIを、追尾レーダーにはパルスドップラー処理を導入することができる[2]。
WM24
WM22を元に対潜ロケット砲や魚雷の管制能力を付与したモデル[1][2]。本シリーズのなかで唯一対潜戦に対応したモデルである[1]。
WM25
フリゲートや駆逐艦への搭載を想定して[2]、艦対空ミサイルの誘導のための連続波照射（CWI）機能を付与したモデル[1]。またこれに加えて、2基の砲熕兵器を同時に管制することができる[2]。オペレータ4または5名が配置される[2]。なお、もっと小型の艦艇に搭載することもできるが、この場合は艦対空ミサイルの管制能力は削除される[2]。
WM26
高速戦闘艇への搭載を想定したモデルで、本シリーズのなかで唯一GW01レーダーを使用している[2]。これは捕捉レーダーのみを半球形レドームに収容したもので、戦闘機サイズの航空機を約15海里（28 km）、高度15,250 m（50,000フィート）で、艦船を約12海里（22 km）で探知することができる[2]。1基の中口径砲を制御して1つの水上または陸上目標と交戦しながら、局所制御で動作する小口径対空砲に目標を指定することができる[2]。また艦対艦ミサイルの目標探知にも使用される[2]。
WM27
高速戦闘艇への搭載を想定したモデルだが、艦対空ミサイルのほかセミアクティブ・レーダー・ホーミング誘導の艦対艦ミサイルの運用も想定して、連続波照射（CWI）機能を付与されている[1][2]。また魚雷2本を管制することもできる[1][2]。
WM28
WM28をもとに駆逐艦への搭載を想定して強化したモデルで、魚雷の運用機能を削除するかわりに、2基目の砲熕兵器の管制能力が付与されている[2]。

アメリカ仕様

1964年、フォード・インストゥルメンツ社（後のスペリー社）がM22の製造ライセンスを取得した[2]。これはアメリカ海軍においてMk.87として制式化され[2]、アッシュヴィル級砲艇の1964年度計画艇のうち2隻（アンテロープ・レディ）に搭載された[3]。

1971年5月、アメリカ海軍作戦部長（CNO）執行委員会は、当時計画されていた哨戒フリゲート（PF）にもMk.87を搭載することを決定したが、実際に建造されたオリバー・ハザード・ペリー級ミサイルフリゲートにおいては、より高性能なMk.92が搭載された[4]。これはスペリー社によるWM28のライセンス生産版であり[5]、WM28の卵型レドームはMk.53 CAS（Combined Antenna System）となったほか、砲とともにSM-1MR艦対空ミサイルの射撃指揮も行うため、Mk.86 GFCSで採用されていたAN/SPG-60に所定の改修を加えたうえでMk.53 STIR（Separate Target Illumination Radar）として組み込まれた[2]。ペリー級の搭載システムでは、射撃計算などは艦のAN/UYK-7コンピュータで行っており、またCAS用にはMk.106、STIR用にはMk.107武器管制コンソールが配置された[2]。オペレーターは4名が配置された[2]。

STIR

Mk.92には、下記のようなバリエーションがある。

Mod 0
海軍向けの最初期モデル。
Mod 1
沿岸警備隊向けとして、SAM誘導能力とSTIRを省いたモデル。
Mod 2
ペリー級ミサイルフリゲート向けのモデル。Mk.107コンソールを有し、対空用チャンネルが2つに増やされている。
Mod 5
バドル級コルベット向けのモデル。
Mod 6
Mod 2にCORT（Coherent Receiver Transmitter）を適用し、低空目標への対処能力などを強化した改良型。
Mod 12
Mod 6をもとにSM-2MRおよびESSMの運用に対応したモデル。中間指令誘導に対応し、また、VLSにも対応させることができる。

なお、米海軍のペリー級では、コスト低減のため、順次にSM-1MRの運用能力を撤去しているが、これに伴ってMk.92のSTIRも撤去されている。

各モデルのチャンネル数と能力[6]
Mod番号AAWASuWSAM誘導能力
0 1 2 ○
1 1
2 2 ○
5 1
6 2 ○
12 2

採用国と搭載艦艇

脚注

注釈
  1. 国産のFCS-2の開発遅延に伴い、代替装備として導入された[7]。はつゆき型護衛艦への搭載も検討されたが、FCS-2の開発成功に伴ってこちらは回避された[7]。

出典
  1. Friedman 1997, pp. 322–324.
  2. Hooton 2002, §COMMAND, SURVEILLANCE AND WEAPON CONTROL SYSTEMS, NETHERLANDS.
  3. Friedman 1987, pp. 268–270.
  4. Friedman 2004, pp. 384–385.
  5. Friedman 1997, pp. 384–385.
  6. “MK 92 Fire Control System Manufacturer Doc.”. GlobalSecurity.org. 2009年2月26日閲覧。
  7. 河野 2010.

参考文献
  • Friedman, Norman (1987), U.S. Small Combatants, Including PT Boats, Subchasers, and the Brown-Water Navy: An Illustrated Design History, Naval Institute Press, ISBN 978-0870217135
  • Friedman, Norman (2004). U.S. Destroyers: An Illustrated Design History, Revised Edition. Naval Institute Press. ISBN 1-55750-442-3
  • Friedman, Norman (1997), The Naval Institute Guide to World Naval Weapon Systems 1997-1998, Naval Institute Press, ISBN 978-1557502681
  • Hooton, E.R., ed. (2002), Jane's Naval Weapon Systems (37th ed.), Jane's Information Group, ISBN 978-0710608932
  • 河野守雄「射撃指揮装置GFCS-1及びFCS-2の研究開発」『第1巻 射撃』水交会〈海上自衛隊 苦心の足跡〉、2010年、226-233頁。
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