「集団的自衛権」限定容認下における弾道ミサイル防衛

抑止力向上に寄与するために

戻る: top へ 「はじめ」 1,1 最少エネルギー弾道 1.2 最少エネルギー弾道の有用性

進む:

第2章 迎撃ミサイルの作戦領域等

はじめに

 前章で、弾道ミサイルの運動を論ずる場合、大気の影響を無視し、瞬時(impulsively)に発射されることを仮定して単純化しても、問題点の本質を維持して分析検討を進めることができることを示した。

 本章では、これらの仮定を、弾道ミサイル迎撃ミサイルの両方に適用し、かつ、迎撃ミサイル迎撃予想点と所要の迎撃時間を知ることができるとする。

 ここで取り上げる課題は、種々の条件下における迎撃戦闘ではなく、集団的自衛権の視点から、迎撃ミサイルいかなる領域に配備すべきか等を巨視的に示すことに焦点を当ててシミュレーションを行い、その結果を示すことにする。

 シミュレーションとして取り上げる場面については、前章で取り上げた舞水端里ーGuam。同ーHawaii における発射地点をピョンヤン(平壌)北西部の東倉里(トンチャンリ)変えて ① 東倉里ーGuam② 東倉里ーHawaii とした。

 以下に、取り上げた弾道ミサイル弾道とその特性、対する迎撃ミサイルの所要速度作戦領域Operational Area)および守備領域Defended Area)等を示す。

 

2.1 取り上げた弾道ミサイルの弾道

2.1.1  Google Earth 上の弾道

(1) 東倉里から Guam に向かう弾道(射程: 3,510 [km])

図 2.1.1 東倉里から Guam に向かう弾道
Tonchanri-Guam_Trajectory

 

(2) 東倉里から Hawaii に向かう弾道(射程:7,458 [km])

図 2,1.2 東倉里から Hawaii に向かう弾道
Tonchanri-Hawaii_Trajectory

 

 2.1.2  弾道の特性

 シミュレーションに用いる弾道は大気の影響を無視した Impulsive 発射を仮定した弾道(赤色グラフ)であるが、その仮定の妥当性を裏付けるため、大気の影響下に、ブースト加速した場合の弾道(以下、「ブースト弾道」)を重畳して示している。

 なお、Impulsive 弾道では、Minimum Energy Trajectory (最少エネルギー弾道;MET と略記)を、また、ブースト弾道では、Hi-Loft(高打上角;青色グラフ)とLo-Loft(低打上角;緑色グラフ)発射の弾道を示している。

 

(1)東倉里から Guam に向かう弾道

 ブースト弾道(青色緑色グラフ)は Musudan 弾道ミサイルを想定し、ペイロードは 450 [kg] である。

 

 ① 弾道側視図・飛翔時間

図 2.1.3 弾道側視図・飛翔時間(Guam)
Tonchanri-Guam_DR-Alt

・最少エネルギー弾道(MET)の弾道高は、ブースト弾道(HiLo )の中間に位置する。

・最少エネルギー弾道(MET)の飛翔時間(Tf)は、Downrange 2,800 [km] 付近まで最速で進むが、その後、ブースト弾道(Lo )に追い抜かれ、到達時間は 980 秒(16' 20")である。

 

 ② 同上(拡大図)

図 2.1.4 弾道側視図・負傷時間(Guam)拡大図
Tonchanri-Guam_DR-Alt_enlarge

・弾道ミサイルの発射弾道を、1,500 [km] 先からレーダーで探知しようとすると、その弾道高は約 150 [km] になる。

・いま、弾道ミサイル発射後、2分120秒)の弾道高を上のグラフから求めると:

     MET 320 [km]、Hi150 [km]、Lo120 [km]

.・なお、ブーズト弾道()のブースト時間は、100 秒である。

 

 ③ 飛翔速度:Downrange

図 2.1.5 飛翔速度:Downrange(Guam)
Tonchanri-Guam_Vel-DR

.・最大速度は各弾道とも、約 5 [km/s] である。

・ミドコースにおける最少速度は、Lo-Loft 弾道の場合約 4 [km/s]、MET 及び Hi-Loft 弾道の場合約 3.3 [km/s] である。

 

 ④ 飛翔速度:飛翔時間

図 2.1.6 飛翔速度:飛翔時間(Guam)
Tonchanri-Guam_Vel-Tf

METImpulsive 仮定により速度は瞬時に立ち上がり、他の弾道は 100 秒遅れて立ち上がっている。

Lo-Loft 弾道では、低高度短い飛翔経路高速・短時間飛翔し、Hi-Loft 弾道では、高高度長い飛翔経路低速・長時間飛翔する。

 

 (2) 東倉里から Hawaii に向かう弾道

 ブースト弾道(青色緑色グラフ) Taepodong-3 弾道ミサイルを想定し、ペイロード 650 [kg] である。

 

 ① 弾道側視図・飛翔時間

図 2.1.7 弾道側視図・飛翔時間(Hawaii)
Tonchanri-Hawaii_Alt-DR

・最少エネルギー弾道(MET)の弾道高は、ブースト弾道(Hi)に近い値を示している。

・最少エネルギー弾道(MET)の飛翔時間(Tf)は、Downrange 4,000 [km] 付近まで最速で進むが、その後、ブースト弾道(Lo )に追い抜かれ、到達時間1,600 秒(26' 40")である。

射程(Downrange)は、約 7,460 [km] である。

 ② 同上(拡大図)

図 2.1.8 弾道側視図・飛翔時間(Hawaii) 拡大図
Tonchanri-Hawaii_Alt-DR_enlarge

・弾道ミサイルの発射弾道を、1,500 [km] 先からレーダーで探知しようとすると、その弾道高は約 150 [km] になる。

・いま、弾道ミサイル発射後、2分120秒)の弾道高を上のグラフから求めると:

     MET 350 [km]、Hi30 [km]、Lo25 [km]

        MET は 150 [km] を超えているが、Hi-Loft の弾道高が超えるのは、250 秒後である。

.・なお、ブーズト弾道()のブースト時間は、300 秒である。

 

 ③ 飛翔速度:Downrange

図 2.1.9 飛翔速度:Downrange(Hawaii)
Tonchanri-Hawaii_Vel-DR

.・最大速度は MET Lo-Loft 弾道については、約 6.6 [km/s]、 Hi-Loft 弾道については、約 6.1 [km/s]である。

・ミドコースにおける最少速度は、Lo-Loft 弾道:6.1 [km/s]、MET:約4.1 [km/s]、Hi-Loft :約 4.5 [km/s] である。

 

 ④ 飛翔速度:飛翔時間

図 2.1.10 飛翔速度:飛翔時間
Tonchanri-Hawaii_Vel-Tf

METImpulsive 仮定により速度は瞬時に立ち上がり、他の弾道は 300 秒遅れて立ち上がっている。

Lo-Loft 弾道では、低高度短い飛翔経路高速・短時間(1,470 秒=24'30")飛翔し、Hi-Loft 弾道では、高高度長い飛翔経路低速・長時間(1,920 秒=32分)飛翔する。

 

2.2  迎撃ミサイルの所要速度

図 2.2.1 弾道ミサイル発射時の迎撃ミサイルの位置
Interceptor-target_Launch-points
 迎撃ミサイルは、弾道ミサイル発射の、TL 秒後Z 地点から発射される

迎撃ミサイルの所要速度は、同ミサイルと弾道ミサイルの発射位置の離隔距離Z)、弾道ミサイルが発射されたされた後、迎撃ミサイルが発射されるまでの発射時間TL; Time of Launch)及び迎撃飛翔時間(Time of Flight)に依存する。

 

(1)東倉里から Guam に向かう弾道弾に対する迎撃ミサイル

・東倉里からの離隔距離Z)= 1,000 [km] の地点は九州日向灘付近、2,000 [km] の地点は九州パラオ海嶺南部海域(北回帰線に交差する手前)である。

弾道ミサイルの飛翔速度は、最小エネルギー弾道(MET)を想定して、射程から一意に定まる:初期速度(最大速度5.2 [km/s]、ミドコース中点における速度(最小速度3.3 [km/s]。

 

 ① 発射時期 = 2分後(弾道ミサイルが発射された後の時間、以下同じ)

図 2.2.2 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 120 秒)
Guam_Interceptor-Vel_TLaunch120

迎撃ミサイルの所要速度は、離隔距離(Z)が大きくなるほど小さくなる。また迎撃飛翔時間の特定の時点において極小値を示す。(この傾向は、以下のグラフにおいて共通)

・迎撃シナリオの一例TL = 120 [s],  z = 1,500 [km], 迎撃飛翔時間 = 400 [s]):

 弾道ミサイル(BM)発射後 120" (BM 高度=320 [km])で迎撃ミサイル発射(迎撃飛翔時間=400 [s]に対応する所要速度 = 3.7 [km/s )⇒ 弾道ミサイル発射後(120 + 400 = 520 [s])で迎撃完了迎撃点高度 = 735 [km], ,Downrange = 1,850 [km]、弾道が最高点を通過して約 30 [s] 後)。

 

 ② 発射時期 = 3分後

図 2.2.3 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 180 秒)
Guam_Interceptor-Vel_TLaunch180

 

 ③ 発射時期 = 4分後

図 2.2.4 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 240 秒)
Guam_Interceptor-Vel_TLaunch240

 

 ④ 発射時期 = 5分後

図 2.2.5 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 300 秒)
Guam_Interceptor-Vel_TLaunch300

・迎撃シナリオの一例TL = 300 [s], z = 2,000 [km], 迎撃飛翔時間 = 440 [s]):この条件のとき、迎撃所要速度は、上に示したグラフ(図2.2.2-2.2.5)中で最少3.5 [km/s])になる。

 弾道ミサイル(BM)発射後 300" (BM 高度=630 [km])で迎撃ミサイル発射(迎撃飛翔時間=440 [s]に対応する所要速度 = 3.5 [km/s )⇒ 弾道ミサイル発射後(300 + 440 = 740 [s])で迎撃完了迎撃点高度 = 550 [km], Downrange = 2,600 [km]、弾道が最高点を通過して約 240 [s] 後)。

)このシナリオでは、迎撃ミサイルの運動は、弾道ミサイルの速度が最も遅くなるミドコースの中点(最高点)を含んだ領域に対応している。

 

(2)東倉里から Hawaii に向かう弾道弾に対する迎撃ミサイル

・東倉里からの離隔距離Z)= 1,000 [km] の地点は秋田から西方へ約 300 [km] の日本海洋上にあり、1,500 [km] の地点は三陸沿岸の洋上である。

弾道ミサイルの飛翔速度は、最小エネルギー弾道(MET)を想定して、射程から一意に定まる:初期速度最大速度6.7 [km/s]、ミドコース中点における速度(最小速度4.1 [km/s]。

 

 ① 発射時期 = 2分後

図 2.2.6 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 120 秒)
Hawaii_Interceptor-Vel_TLaunc120

 

 ② 発射時期 = 3分後

図 2.2.7 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 280 秒)
Hawaii_Interceptor-Vel_TLaunch180

・迎撃シナリオの一例TL = 180 [s],  z = 2,000 [km],  迎撃飛翔時間 = 320 [s]):

 弾道ミサイル(BM)発射後 180" (BM 高度=500 [km])で迎撃ミサイル発射(迎撃飛翔時間=320 [s]に対応する所要速度 = 5.0 [km/s )⇒ 弾道ミサイル発射後(180 + 320 = 500 [s])で迎撃完了迎撃点高度 = 1,050 [km],  Downrange = 2,460 [km]、最大射程(7,458 [km])の約 1/3 地点)。

 

 ③ 発射時期 = 4分後

図 2.2.8 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 240 秒)
Hawaii_Interceptor-Vel_TLaunch240

 

 ④ 発射時期 = 5分後

図 2.2.9 迎撃ミサイルの所要速度(TL= 300 秒)
Hawaii_Interceptor-Vel_TLaunc300

・図 2.2.6 - 2.2.9 をとおしてみると、発射時期 TL )が早いほど、かつ離隔距離)が大きいほど、迎撃ミサイルに要求される速度少なくて済むことがわかる。

・特に、Z = 2,000 [km] の場合(黄緑色のグラフ)、 TL = 300秒(5分:図2.2.9)と TL = 120秒(2分:図2.2.6)における速度を比較すると、約1.4 [km](5.9 - 4.5 = 1.4)と速度差が大きい

 

2.3 迎撃ミサイルの作戦領域(Operational Area)

 以下に示す迎撃ミサイルの「作戦領域」(Operational Area)は、弾道ミサイル(Ballistic Missile; BM)が発射されてから弾着点(Impact Point)に到達する間に、この弾道ミサイルに対して迎撃可能迎撃ミサイルの発射位置である。

 弾道ミサイル弾道弾着点を、赤色の直線と矢印 →(先端が弾着点位置)で示す。これに対して迎撃可能な迎撃ミサイルの発射位置青色の四角で示す。

 作戦領域の大きさは、迎撃ミサイルの迎撃速度上限)に左右されるので、Guam に向かう弾道については、その上限を 33.545 [km/s] に、また Hawaii に向かう弾道については、456 [km/s] にとって作戦領域を示す。

 弾道ミサイルが発射されてから迎撃ミサイルが発射されるまでの時間TL)は、離隔距離(Z)に対応して、最少 120 [s] として、以下 60 [s] 刻みで迎撃可能な時間を与えている。

 ()各グラフにおいて、縦軸のラベルCrossrange」は、横軸Downrange)に直交する軸名である。

 

(1)東倉里から Guam に向かう弾道弾に対する迎撃ミサイル

 ① 迎撃速度上限 = 3 [km/s]

図 2.3.1 迎撃ミサイルの作戦領域(Guam) 迎撃速度上限 = 3 [km/s]
Guam_Operational-Area_VLim3

 

 ② 迎撃速度上限 = 3. 5 [km/s]

図 2.3.2 迎撃ミサイルの作戦領域(Guam) 迎撃速度上限 = 3.5 [km/s]
Guam_Operational-Area_VLim3.5

 

 ③ 迎撃速度上限 = 4 [km/s]

図 2.3.3 迎撃ミサイルの作戦領域(Guam) 迎撃速度上限 = 4 [km/s]
Guam_Operational-Area_Vlim4

 

 ④ 迎撃速度上限 = 5 [km/s]

図 2.3.4 迎撃ミサイルの作戦領域(Guam) 迎撃速度上限 = 5 [km/s]
Guam_Operational-Area_VLim5

 

(2)東倉里から Hwaii に向かう弾道弾に対する迎撃ミサイル

 ① 迎撃速度上限 = 4 [km/s]

図 2.3.5 迎撃ミサイルの作戦領域(Hawaii) 迎撃速度上限 = 4 [km/s]
Hawaii_Operational-Area_VLim4

 

 ② 迎撃速度上限 = 5 [km/s]

図 2.3.6 迎撃ミサイルの作戦領域(Hawaii) 迎撃速度上限 = 5 [km/s]
Hawaii_Operational-Area_VLim5

 

 ④ 迎撃速度上限 = 6 [km/s]

図 2.3.7 迎撃ミサイルの作戦領域(Hawaii) 迎撃速度上限 = 6 [km/s]
Hawaii_Operational-Area_VLim6

 

2..4 迎撃ミサイルの守備領域(Defended Area)

(1)東倉里から Guam に向かう弾道弾に対する迎撃ミサイル

 以下、迎撃対処弾道弾の弾道を最少エネルギー弾道MET、高ロフト角弾道Lofted)及び低ロフト角弾道Depressed)とする。

 ① 対処する弾道ミサイルの弾道側視図

図 2.4.1 迎撃対処弾道ミサイルの弾道
Guam_Defended-Area_BM-Trajectories

 

表 24.1 各弾道の特性
弾道 飛翔時間[s] 最大弾道高[km] 初期速度[km/s] 最少速度[km/s]
MET 987 746 5.165 3.303
Lofted 1,287 1,253 5.374 2.444
Depressed 887 588 5.207 3.730

 

 ② 対処弾道 = MInimum Energy Trajectory(MET)

図 2.4.2 最少エネルギー弾道に対する守備範囲(迎撃速度上限=4[km/s])
Guam_Defended-Area_MET

 

 ③ 対処弾道 = Lofted Trajectory

図 2.4.2  Lofted 弾道に対する守備範囲(迎撃速度上限=4[km/s])
Guam_Defended-Area_Lofted-Trajectory

 

 ④ 対処弾道 = Depressed Trajectory

図 2.4.3  Depressed 弾道に対する守備範囲(迎撃速度上限=4[km/s])
Guam_Defended-Area_Depressed-Trajectory

 

(1)東倉里から Hawaii に向かう弾道弾に対する迎撃ミサイル

 ① 対処する弾道ミサイルの弾道側視図

図 2.4.4
Hawai_Defended-Area_BM-Trajectories

 

表 24.2 各弾道の特性
弾道 飛翔時間[s] 最大弾道高[km] 初期速度[km/s] 最少速度[km/s]
MET 1,606 1,231 6.662 4.128
Lofted 1,906 1,797 6.743 3.318
Depressed 1,406 853 6.725 4.876

 

 ② 対処弾道 = MInimum Energy Trajectory(MET)

図 2.4.5  最少エネルギー弾道に対する守備範囲(迎撃速度上限=5[km/s])
Hawaii_Defended-Area_MET

 

 ③ 対処弾道 = Lofted Trajectory

図 2.4.6  Lofted 弾道に対する守備範囲(迎撃速度上限=5[km/s])
Hawaii_Defended-Area_Lofted-Trajectory

 

 ④ 対処弾道 = Depressed Trajectory

図 2.4.7  Depressed 弾道に対する守備範囲(迎撃速度上限=5[km/s])
Hawaii_Defended-Area_Depressed-Trajectory

 

 

戻る: top へ 「はじめ」 1,1 最少エネルギー弾道 1.2 最少エネルギー弾道の有用性

進む: