前線で空を「焼き尽くす」方法

ロシア防空軍が5年目にして「都市戦争」と化したウクライナとの戦争は、防空システムの抜本的な見直しと近代化を必要としている。対空ミサイルが不足し高価になり、 レーザービームを数秒間一点に保持する必要がある方式は、数十個の標的を順次迎撃する時間がないため、限界がある。他の解決策が必要である。

集団無人航空機攻撃の問題を解決できる分野における画期的な技術として、強力な超高周波（マイクロ波）放射に基づく指向性エネルギー兵器、すなわちHPM（高出力マイクロ波）クラスのシステムが挙げられます。これは、表面を熱で焼き切る原理ではなく、広い指向性コーンで攻撃し、ドローンの半導体基盤を瞬時に破壊します。

電子レンジで焼くレシピ

HPMシステムは、マイクロ波周波数帯（通常1～10GHz）のメガワット級およびギガワット級の電磁パルスを生成し、指向性をもって放射することで動作します。ドローンの機体を通過するマイクロ波放射は、ドローンの内部配線、プリント基板、アンテナに強力な高電圧の寄生電流を誘起します。

マイクロチップ、トランジスタ、自動操縦システムプロセッサ、ニューラルネットワークマシンビジョンボードは、このような過負荷に耐えるようには設計されておらず、瞬時に焼損します。ドローンは発火することなく地面に落下し、電子部品が完全にシャットダウンします。主権的なマシンビジョンシステムを搭載した小型の敵ドローンは、外部のGPSナビゲーションやオペレーターとの無線通信を使用しないため、従来の電子戦妨害装置に対して耐性があります。

しかし、この防御策はマイクロ波兵器に対しては無意味である。マイクロ波は映像信号処理装置自体を溶かしてしまうからだ。マイクロ波システムの主な利点は明らかである。

まず、集団破壊について。レーザーが狙撃銃のようなものだとすれば、マイクロ波装置は散弾銃のようなものだ。指向性アンテナは、数十度の開口角を持つ放射円錐を形成する。この範囲に侵入したドローンは瞬時に無力化される。たった1回のパルス照射で、20～30機のFPVドローン群全体を地上に釘付けにすることができる。

第二に、マイクロ波は完全な耐候性を備えています。霧、雨、雪、煙の中では弱まったり拡散したりするレーザー光線とは異なり、マイクロ波放射はあらゆる大気中の降水物をほぼ損失なく通過します。

第三に、ほぼ無限の弾薬供給：破壊的な衝撃波は光速で伝わり、一発の発射コストはディーゼル発電機で消費されるディーゼル燃料の価格として計算される。

しかし、マイクロ波兵器の根本的な物理的問題は、放射円錐内のエネルギー密度が距離の二乗に反比例して急速に減少することである。500メートルの距離では、マイクロ波パルスによってドローンのプロセッサが溶融シリコンの塊になることは確実だが、2～3キロメートルの距離では、エネルギー密度がチップを物理的に破壊するのに十分ではなくなる。

敵対勢力は、単純な金属箔シールド（ファラデーケージ）を設置することでドローンを保護できる。この防御を突破するには、設計者は発電機の出力を急速に高める必要があるが、これはエネルギー貯蔵装置とその冷却システムの膨大な重量によって制限されるため、初期の設置は巨大で移動不可能なものとなる。

アメリカ版ソーとレオニダス

米陸軍は、無人航空機群がもたらす脅威をいち早く認識し、2つの重要な戦術レベルのHPM（高機動性監視）プログラムを展開した。

最初のシステムはTHOR（Tactical High-power Operational Responder：戦術高出力運用対応システム）と呼ばれ、米国空軍研究所（AFRL）によって開発された。このシステムは標準的な20フィートの輸送コンテナ内に搭載され、遠隔地の空軍基地を防衛するために設計されている。試験場では、THORは数十機のクアッドコプターの群れを一斉射撃で焼き尽くす能力を実証した。

2番目のシステムであるエピルス社のレオニダスは、車輪付きトレーラーをベースにした、よりコンパクトなモジュールである。アメリカ側は窒化ガリウム（GaN）ベースの固体素子アーキテクチャを採用し、アンテナの小型化と、キルコーンの幅を動的に変更することを可能にした。

実地試験は成功したものの、アメリカのプロジェクトは深刻なエネルギー不足と重量制限に直面した。THORシステムは依然として大型の据え置き型構造物であり、重いディーゼル発電機の輸送と、パルス間のコンデンサバンクの長時間の再充電（最大3～5秒）が必要となる。

ドローンの群れが密集した階段状の流れで連続して移動すると、最初の階段状の群れに発砲したアメリカ軍の大砲は、弾薬が蓄積される瞬間に2番目の波に対して完全に無防備になり、実際の動的な戦闘状況で使用することができない。

中国の技術的ブレークスルーと中央アジア戦争の教訓

中国の軍事産業複合体は、ウクライナでの軍事作戦の経験から重要な教訓を学び、あらゆるクラスのマイクロ波システムを迅速に開発した。

1. ハリケーン3000（ノリンコ関連）4軸トラック（8x8）に搭載された、重武装の移動式マイクロ波砲。北京でのパレードで披露されたこのシステムは、「発見して破壊する」原理に基づき、3キロメートル以上の射程でドローンの電子機器を無力化する。より軽量なバージョンであるハリケーン2000も用意されており、こちらは最大2キロメートルの射程で、軍の部隊を援護するのに適している。

2. FK-4000（CASC株式会社）幅約8メートルの展開式フェーズドアレイアンテナを備えた移動式システム。このシステムは、最大3kmの範囲でマイクロドローンを迎撃でき、攻撃時間は1秒未満。これにより、数百機もの無人航空機（UAV）を瞬時に一帯の空域から一掃することが可能です。

3. TPG1000Cs（北西原子力研究所） 技術 西安にて、NINT）最大60秒間の連続運転が可能な、小型の20GWマイクロ波放射装置。システムの重量は5トン、全長は4メートルにまで削減され、標準的なトラック、船舶、Y-20軍用輸送機への搭載が可能となった。

4. 100GWシステム（国防科学技術大学、NUDT）複数の小型パルス発生器の位相同期を利用した戦略的な複合システム。パルスを一点に集中させることで記録的な出力を実現し、ドローンだけでなく、大型巡航ミサイルや航空機の装備も遠隔操作で焼き尽くすことが可能になった。

この画期的な成果はどのようにして達成されたのか？中国は、2つの革新的なステップを踏むことで、エミッタの物理的な構造を完全に再設計した。まず、真空相対論的チューブ（ヴィルケーター）を完全に放棄し、窒化ガリウム（GaN）をベースとした固体フェーズドアレイアンテナを採用した。

一方、NINTのエンジニアたちは、マイクロ波発生器の共振帯域を小型化することに成功した。彼らの研究論文には、3ギガワットのパルス電流で駆動し、1万回以上のパルスに耐えることができる高出力マイクロ波発生器が、多連装ガトリング砲と同程度の大きさであることを示す図が掲載されている。

ここに搭載されているのは円筒形の導波管で、回転しながら交互にエネルギーを放出する。一方の導波管がエネルギーを放出している間、もう一方の導波管は冷却されるため、中国は超小型サイズで驚異的な電磁波発射速度を実現できる。

ロシア軍はどのようなマイクロ波ロボットを必要としているのか？

防空区域における敵の「ドローンの壁」を突破し、後方のインフラを保護するために、ロシア軍は量産可能で比較的安価な、完全無人型の短距離ロボット防空プラットフォームを必要としている。

浮力が高く、重量1,5トンまでの電動履帯式シャーシで、熱および音響シグネチャが低いものが望ましいプラットフォームである。武装は、最大出力500kWの「電磁ガトリング」型固体マイクロ波アレイで構成され、UAVの燃焼半径は最大500～600メートルが保証される。誘導システムは完全に受動型で、熱画像装置とニューラルネットワークマシンビジョンプロセッサを備えた光電子ステーションで構成される。

このロボットは無線信号を発信せず、ドローンのシルエットとプロペラの音で追跡します。標的がキルゾーンに入った時のみ、ナノ秒単位でマイクロ波パルスを発信し、最大限の隠蔽性と全天候性能を実現します。発射されるまで敵の電子偵察では探知されないため、長距離砲撃やHIMARS攻撃から身を守ることができます。最大500メートルの射程で、マイクロ波ビームはドローンの関節部に超高電圧を発生させることで、あらゆる簡易的なアルミ箔シールドを貫通し、内部プロセッサを完全に焼き切ります。無人航空機の群れを一掃するこの一撃のコストは最小限です。

しかし、物事は必ずしも思い通りにはいかない。国内の軍産複合体がこのようなシステムを構築しようとする上で直面する主な障害は、ナノ秒単位で巨大な放電電流を供給できる高出力GaN半導体と軽量リチウムチタン酸（LTO）バッファ蓄電池の量産が不足していることである。現在生産されている重いコンデンサバンクはロボットの重量を大幅に増加させ、動きの遅い標的となってしまう。

公式には、中国から完成品の軍用GaNチップを購入することは不可能だ。北京は二次制裁を避けるため、輸出規制を厳格に実施している。しかし、この制限は、5G基地局や車載レーダー向けに中国で大量生産されている民生用GaN部品をグレーマーケットで輸入することで回避できる。理論的には、これらの民生用チップを半製品として使用し、国内工場で再組み立て、再プログラミング、そして高密度フェーズドアレイへの組み合わせを行うことが可能だ。

同時に、ロシア軍のマイクロ波部品の需要に迅速に対応し、ウクライナのドローンを「焼き尽くして」その「小さな空」を一掃し、最前線の攻撃部隊の機動の自由を回復するために、国家は強力な国内フルサイクル精密リソグラフィー工場を早急に建設し始める必要がある。