F-16の非常識なエンジニアリング (The Insane Engineering of the F-16)

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A fully loaded F-16 is a force to be reckoned with.

フル装備のF-16は侮れない。
An air superiority machine that countries the world over use to patrol their skies.

世界各国が自国の空をパトロールするために使用する航空優勢マシン。
A low cost, lightweight, single-engined fighter specifically designed to outmanoeuvre its opponents while carrying state of the art missiles that would, hopefully, mean it would never have to.

低コスト、軽量、単発の戦闘機で、相手を出し抜くように特別に設計されており、最新式のミサイルを搭載している。
The F-16 was born out of the Vietnam War.

F-16はベトナム戦争から生まれた。
Large, heavy, complex US fighters like the F-4 Phantom were the norm, but the F-4 found itself in peril frequently.

F-4ファントムのような大きく、重く、複雑な米軍戦闘機が主流だったが、F-4はたびたび危機に見舞われた。
At a significant disadvantage when taking on the smaller, manoeuvrable Soviet made MiGs of the Vietnamese Air Force, like the MiG-21.

ベトナム空軍のMiG-21のような、小型で操縦性の高いソ連製MiGを相手にするのはかなり不利だった。
The MiG-21 was a small, single-engined, lightweight aircraft with thin delta wings.

MiG-21は、薄いデルタ翼を持つ小型の単発軽量機だった。
The F-4 was fast, flying up to Mach 2.2, travelled further, and carried more missiles, with a powerful radar, but it's lack of manoeuvrability at low speed, poor pilot visibility, and easy identification due to jet engines that billowed black smoke trails made it vulnerable to sneak attacks from the Soviet interceptor.

F-4は高速でマッハ2.2まで飛行し、より遠くまで移動し、より多くのミサイルを搭載し、強力なレーダーを備えていたが、低速での操縦性に欠け、パイロットの視界が悪く、黒煙の軌跡を描くジェットエンジンのために識別が容易であったため、ソ連の迎撃機からの奇襲攻撃を受けやすかった。
MiG-21s frequently flew close to the ground, under radar, and ambushed incoming F-4s, making a single attacking run with their ATOL infrared guided missiles, and then using their low speed manoeuvrability to outturn and escape.

MiG-21は頻繁に地表近くを飛行し、レーダーの下を通過してF-4を待ち伏せし、ATOL赤外線誘導ミサイルで一撃離脱を図り、低速の機動性を生かして離脱した。
From August 1967 to February 1968, US losses in Vietnam were staggering, losing 18 aircraft while downing just 5.

1967年8月から1968年2月までの間、アメリカはベトナムで18機を失い、5機しか撃墜できなかった。
For a nation accustomed to absolute air superiority, something was off.

絶対的な制空権に慣れている国にとって、何かが違っていた。
The MiG-21's introduction in 1966 forced the US to adapt.

1966年のMiG-21の登場により、アメリカは適応を余儀なくされた。
It's large heavy fighter bombers, while useful, were at a disadvantage against the smaller, cheaper planes, and something needed to be done.

大型の重戦闘爆撃機は有用ではあったが、小型で安価な飛行機に対しては不利であり、何か手を打つ必要があった。
The Red Barn study, commissioned by the US military, began to identify and address the tactical and technical issues causing the heavy losses that both the US Navy and Air and their findings led to the development of one of the world's most ubiquitous fighter planes.

米軍の委託を受けたレッドバーン研究は、米海軍と米空軍の双方に多大な損失をもたらした戦術的・技術的問題の特定と対処に着手し、その調査結果は世界で最もユビキタスな戦闘機の開発につながった。
A plane designed with a new physics based doctrine at its core.

物理学に基づいた新しいドクトリンを核に設計された飛行機。
Entering service in 1978 and standing the test of time, it is now confirmed that the aircraft will be entering the battle for Ukraine's freedom.

1978年に就役し、時の試練に耐えてきたこの航空機が、ウクライナの自由のための戦いに参戦することが決定した。
Taking on the modern day counterparts of the MiG, this is the insane engineering of the F-16.

現代のMiGに対抗して、これはF-16の非常識なエンジニアリングである。
The F-16 was built from the ground up with this classified 1966 paper as its guiding light.

F-16は、この1966年の機密文書を指針として一から作られた。
A paper full of mathematical models, graphs, and equations, designed to answer one question.

数学的モデル、グラフ、方程式で埋め尽くされた論文は、ひとつの疑問に答えるために作られた。
How to win a close quarters dogfight?

至近距離でのドッグファイトに勝つには？
Created with the help of military supercomputers, it defined a new concept.

軍用スーパーコンピューターの助けを借りて作成され、新しいコンセプトを定義した。
Energy Maneuverability.

エネルギー操作性。
Created by Colonel John Boyd, an Air Force veteran of the Vietnam War and one of the members of the so-called Fighter Mafia, with the help of a civilian mathematician, Thomas Christie.

ベトナム戦争の空軍退役軍人であり、いわゆるファイター・マフィアのメンバーの一人であるジョン・ボイド大佐が、民間人の数学者トーマス・クリスティの協力を得て作成した。
These graphs were the basis for defining a plane's maneuverability through its full range of speeds.

これらのグラフは、全速度範囲における飛行機の操縦性を定義する基礎となった。
Mach number on the X axis, turn rate on the Y.

X軸はマッハ数、Y軸はターンレート。
A theory underlined by the management of both kinetic and potential energy, speed and altitude.

運動エネルギーと位置エネルギー、スピードと高度の両方を管理することによって、その理論が裏付けられる。
In order to change direction, a fighter aircraft must trade energy from these reservoirs, and doing it as efficiently as possible is the key to outmaneuvering an enemy.

方向を変えるためには、戦闘機はこれらのリザーバーからエネルギーを交換する必要があり、それをできるだけ効率的に行うことが敵を出し抜く鍵となる。
This is the energy maneuverability diagram for the F-16.

これはF-16のエネルギー・マヌーバビリティ図である。
It's a complicated graph to read without some basic understanding.

基本的な理解がないと、複雑なグラフを読むのは難しい。
This line is defined by the maximum lift of the aircraft.

このラインは、航空機の最大揚力によって定義される。
This is important, because it determines the maximum turn rate at a particular speed in this region.

これは、この領域における特定の速度での最大旋回率を決定するため、重要である。
We need lift to turn.

ターンするにはリフトが必要だ。
To begin a turn, an aircraft will roll in the direction of the turn.

旋回を開始するには、航空機は旋回方向にロールする。
This splits the lift the plane is generating into two components.

これにより、飛行機が発生させる揚力が2つの要素に分かれる。
A horizontal component that causes the plane to turn, and a vertical component that keeps the plane in the sky.

飛行機を旋回させる水平成分と、飛行機を上空に保つ垂直成分。
A steeper bank angle will increase the horizontal component and increase our turn rate, while stealing lift from the vertical component.

バンク角を急げば水平成分が増え、旋回率が上がるが、同時に垂直成分から揚力を奪うことになる。
This vertical component needs to equal the weight of the aircraft, or the plane will lose altitude.

この垂直成分は航空機の重量と等しくなければならない。
To compensate for that, the pilot will need to increase lift by increasing the angle of attack.

それを補うために、パイロットは迎え角を大きくして揚力を増やす必要がある。
This is where the maximum lift issue arises.

ここで最大揚力の問題が生じる。
More lift means more available force to turn.

揚力が大きいということは、回転に使える力が大きいということだ。
To determine the max turn rate for an F-16 at 0.4 mach, we simply draw a line straight up and across to our turn rate. 13 degrees per second.

マッハ0.4でのF-16の最大旋回速度を求めるには、単純に旋回速度に直線を引きます。毎秒13度。
Now this is where things get interesting.

さて、ここからが面白くなる。
This is the graph for an F-4E.

これはF-4Eのグラフである。
At the same speed, the F-4 can make a maximum turn of just 5 degrees per second.

同じ速度で、F-4は1秒間にわずか5度しか旋回できない。
To determine a sustained turn, we look to this line labelled with a zero.

持続的なターンを判断するには、ゼロのラベルが貼られたこの線を見る。
Meaning no loss of altitude is required to make the turn.

つまり、ターンをするために高度を下げる必要はないということだ。
We can see the F-16's best sustained turn is 14.2 degrees per second at 0.85 mach at 7g.

F-16の最高の持続旋回角度は、7Gで0.85マッハのとき、毎秒14.2度であることがわかる。
The F-4's best sustained turn is 10 degrees per second at 0.85 mach at 5g.

F-4の最高の持続旋回角度は、5Gで0.85マッハ、毎秒10度である。
This is what that looks like in practice.

これが実際のところだ。
It takes the F-16 25 seconds to complete a full 360 degree turn, while it takes the F-4 36 seconds, 11 seconds in the difference.

F-16が360度の全旋回に要する時間は25秒、F-4は36秒で、その差は11秒である。
The F-16 was a radical new way of thinking about fighter aircraft, and that design philosophy can be seen with how the engine inlet has been designed to deal with supersonic flow.

F-16は戦闘機に対する根本的な新しい考え方であり、その設計思想は、超音速の流れに対応するためにエンジンの吸気口がどのように設計されているかに見ることができる。
To learn more about the F-16, we spoke with an F-16 test pilot.

F-16についてもっと知るために、F-16のテストパイロットに話を聞いた。
So the F-16 inlet is one of those things that tells you about the design philosophy of the aircraft.

だからF-16のインレットは、航空機の設計思想を物語るもののひとつなんだ。
Because up until that point, the thought process was we wanted to go faster, we wanted to go higher.

なぜなら、それまではもっと速く、もっと高くという思考回路だったからだ。
And nobody stopped to ask why.

誰もその理由を聞こうとはしなかった。
Because it turns out that not a lot of fights, not a lot of air combat was happening in that mach 2 plus range.

というのも、マッハ2以上の範囲では、多くの戦闘や空戦が起こっていなかったことがわかったからだ。
In fact, very little of it was happening, and it didn't have a huge amount of tactical application.

実際、ほとんど何も起きていなかったし、戦術的な応用も利かなかった。
And so as John Boyd and the rest of the team was looking at this lightweight fighter design, which became the F-16, they said, well, where do we think that the dogfights of the future are really going to happen?

ジョン・ボイドをはじめとするチームは、F-16となったこの軽量戦闘機の設計を見ながら、将来のドッグファイトはどこで起こるのだろうかと考えた。
And they said, well, it's probably going to be somewhere in that 0.8 mach to 1.2 mach regime.

そして彼らは、おそらく0.8マッハから1.2マッハの領域だろうと言った。
That's really where we need to be in terms of optimizing the performance of the jet.

ジェット機の性能を最適化するという点では、本当に必要なところだ。
And we see that here in terms of the specific excess power chart where it's got this advantage right here in that range of 0.8 mach to 1.2 mach.

マッハ0.8から1.2マッハの範囲では、過剰パワーのグラフを見れば一目瞭然だ。
That's where the fat part of the chart sits.

チャートの太い部分がそこにある。
That's where you're fat on energy.

そこでエネルギーが太るんだ。
That's where you have that advantage.

そこにアドバンテージがある。
And so the F-16 propulsion system is not optimized to go over mach 2, although it can.

F-16の推進システムは、マッハ2を超えることは可能だが、最適化されていない。
And I've flown the F-16 at mach 2.

F-16をマッハ2で飛ばしたこともある。
You run out of gas pretty quick, but you can go that fast.

すぐにガス欠になるけど、あれだけ速く走れるんだ。
But in that, what we call transonic regime of 0.8 to 1.2 mach, you've got a different design problem than some of the previous jets.

しかし、マッハ0.8から1.2の遷音速領域と呼ばれる領域では、これまでのジェット機とは異なる設計上の問題がある。
And you can see that in terms of the inlets.

インレットを見ればわかるだろう。
The inlets on the F-4 have this extension that goes sort of along the cheeks of the aircraft forward.

F-4のインレットは、機体の頬に沿って前方に向かって伸びている。
And then the actual inlet is, the inlets are set back.

そして、実際のインレットは、インレットはセットバックされている。
And what that's designed to do is attach a shockwave to the front of that inlet lip.

これはインレットリップの前面に衝撃波を加えるためのものだ。
And then it goes backwards and expands along the body.

そして、それは後方に進み、体に沿って広がっていく。
And that shockwave is basically going to cover up the inlet.

そして、その衝撃波は基本的にインレットを覆い隠すことになる。
That has some thermodynamic effects in terms of pressure recovery for the fan face, because you don't want supersonic air getting all the way in to your turbine.

超音速の空気がタービンに入り込むのを防ぐため、ファンフェースの圧力回復という点で熱力学的な効果がある。
If you have supersonic airflow hitting the front face of that jet engine, the jet engine is going to disintegrate.

ジェットエンジンの前面に超音速の気流が当たれば、ジェットエンジンは分解してしまう。
It's designed to ingest subsonic airflow.

亜音速の気流を取り込むように設計されている。
And so you have to attach that shockwave at the front of the airflow to eventually a normal shock inside the inlet.

だから、気流の前部に衝撃波を取り付けなければならない。
It expands a little bit, and then it gets to the front face of the compressor, the fan face of the compressor.

少し膨張して、コンプレッサーの前面、つまりコンプレッサーのファン面に到達する。
Well, the F-16, and you can see it right here, has what we call a pitot inlet.

F-16にはピトーと呼ばれる吸気口がある。
It's basically a flat face air scoop.

基本的にはフラットフェイスのエアスクープだ。
It is not that sort of overhang with a lip and then an inlet that's further back.

リップがあり、さらに奥にインレットがあるようなオーバーハングではない。
Like you see on the F-4 or the F-15 or the F-14, the big 29, the SU-27, all of those have more of that inlet that's set up to put an oblique shockwave across the front of the inlet.

F-4やF-15、F-14、大型の29型機、SU-27に見られるように、これらの機体はすべて、インレット前面に斜めの衝撃波が当たるようにインレットが設定されている。
Those are designed to go faster.

あれは速く走るように設計されている。
The F-16 has a little bit of that.

F-16にはそれが少しある。
If you look at it on a side view, you can see how it's got a little bit of an overhang on the above Mach 1.2, and that's okay actually.

横から見ると、上のマッハ1.2が少しオーバーハングしているのがわかると思う。
It can go that fast.

それくらいのスピードは出せる。
It can go faster, but the engine is working a little bit harder as it gets into this 1.4, 1.5 Mach range compared to something like an F-4 or an F-15.

より速く飛べるが、F-4やF-15のような機体に比べて、マッハ1.4、1.5の域に入るにつれてエンジンは少し難しくなる。
That's where they start to really stretch their legs and run.

そこで彼らは本当に足を伸ばして走り始める。
These designs for optimising manoeuvrability at these speeds can be seen elsewhere too.

このような速度での操縦性を最適化するための設計は、他の場所でも見ることができる。
It's air intake placement underneath the aircraft, a stark difference to the side mounted twin intakes of the F-4, and the thin elongated wing that blends smoothly into the fuselage with these wing extensions forward of the main wing.

F-4のサイドマウントのツイン・インテークとは対照的な、機体下部に配置されたエアインテークと、主翼前方に延長された主翼を持つ、胴体に滑らかに溶け込む細長い主翼。
These are called leading edge strakes.

これらはリーディング・エッジ・ストレーキと呼ばれる。
This air intake ensured the F-16's engine was not starved of air during high angle of attack manoeuvres, with the forebody of the aircraft helping to funnel and divert air directly into the air intake.

このエアインテークにより、F-16のエンジンは高反射角の操縦でも空気が不足しないようになり、機体の前胴がエアインテークに直接空気を送り込み、迂回させるのに役立った。
However, this does come with some problems that needed to be engineered around.

しかし、これにはいくつかの問題があり、それを回避するための設計が必要だった。
On takeoff and landing, this air intake is only 100cm off the ground.

離着陸時、この吸気口は地面からわずか100センチしか離れていない。
This combined with the extremely thin wings made placement of the landing gear difficult.

これと極端に薄い主翼が相まって、着陸装置の配置が難しくなった。
The forward landing gear could not be mounted ahead of the air intake, as it would kick up debris into it, and they couldn't fit into the wings either, as the thin aerodynamically optimised wing didn't have enough space.

前部降着装置は、エアインテークに破片を巻き上げるため、エアインテークの前方に取り付けることができず、また、空力的に最適化された薄い主翼には十分なスペースがないため、主翼にも取り付けることができなかった。
The F-16's landing gears are stored just behind the air intake, and in order to provide enough stability and bracing on landing, they need a unique folding mechanism to swing them outward to create as large a wheelbase as possible.

F-16のランディングギアはエアインテークのすぐ後ろに格納されており、着陸時に十分な安定性とブレースを確保するため、外側にスイングさせてできるだけ大きなホイールベースを作る独自の折りたたみ機構が必要だ。
The front landing gear, which is steerable during taxi, also rotates 90 degrees to lie flat just under the engine inlet.

タキシング時に操縦可能なフロント・ランディング・ギアも90度回転し、エンジン・インレットの真下でフラットになる。
Above the inlet is a boundary layer diverter channel.

入口の上には、境界層分水路がある。
This ensures the engine gets consistent laminar flow.

これにより、エンジンは安定した層流を得ることができる。
As air travels along the length of the aircraft it forms a layer of slow moving turbulent air called a boundary layer.

空気が航空機の長さに沿って移動するとき、境界層と呼ばれる動きの遅い乱気流の層が形成される。
If this air is allowed to enter the engine, it not only lowers performance, it can also damage the engine.

この空気がエンジンに入り込むと、性能が低下するだけでなく、エンジンにダメージを与えることもある。
As the turbine rotates it will pass through the slow boundary air on one side, and then the fast free stream air on the other.

タービンが回転すると、一方では低速の境界空気を通過し、他方では高速のフリーストリーム空気を通過する。
This means the force on the turbine blades changes for each and every rotation, causing cyclical bending, a recipe for fatigue failure.

つまり、タービンブレードにかかる力は回転するたびに変化し、疲労破壊の原因となる周期的な曲げを引き起こす。
This boundary layer diverter separates this layer and diverts it underneath the wings.

この境界層ダイバーターは、この層を分離し、翼の下に分流させる。
All of this ensures the engine can operate as high a thrust as possible, even when the F-16 is performing extreme manoeuvres, which is exactly when it is needed most as the plane bleeds energy to produce lift.

これらにより、F-16が極端な操縦をしているときでも、エンジンは可能な限り高い推力で作動することができる。
It's essential that a plane like this can continue to generate effective lift during these manoeuvres.

このような操縦では、効果的な揚力を発生し続けることが不可欠だ。
But, typical wings lose lift as angle of attack increases beyond a certain angle, as flow separates from the wing.

しかし、一般的な翼は、迎え角がある角度を超えると流れが翼から離れ、揚力を失う。
This is called a stall.

これを失速と呼ぶ。
These leading edge strakes help to mitigate that.

この前縁ストレーキは、それを軽減するのに役立つ。
They act similarly to the canards of the Su-34, one of the planes the F-16 will likely be going up against in Ukraine, with 19 of them reportedly being taken down thus far in the war.

これは、ウクライナでF-16が対戦することになるであろう戦闘機のひとつ、Su-34のカナードと同様の働きをするもので、これまでに19機が撃墜されたと報告されている。
Canards and leading edge strakes help produce lift during high angle of attack manoeuvres.

カナードと前縁ストレーキは、高迎角操縦時に揚力を生み出すのに役立つ。
Canards placed close to the wing, like the Saab 37 Viggen, create a vortex that passes over the wing.

サーブ37ヴィーゲンのように、翼の近くに設置されたカナードは、翼の上を通過する渦を作り出す。
Ensuring the wing continues to get high energy airflow during high angle of attack manoeuvres, which allows it to continue generating lift.

高迎角の操縦中に翼が高エネルギーの気流を受け続け、揚力を発生し続けられるようにする。
During the development of the F-16, General Dynamics did consider a canard configuration, testing different configurations and geometries, including versions with no strakes or canards, with subscale models in wind tunnels.

F-16の開発中、ゼネラル・ダイナミクス社はカナード構成を検討し、風洞でサブスケールモデルを使って、ストレーキやカナードがないバージョンを含むさまざまな構成や形状をテストした。
Testing through it's optimum manoeuvring speeds between 0.4 and 0.8 mach.

0.4～0.8マッハの間で最適な操縦速度をテスト。
The goal was to maximise lift and minimise drag at high angles of attack.

目標は、高い迎角で揚力を最大化し、抗力を最小化することだった。
Producing graphs like this, and these were used to compare designs.

このようなグラフを作成し、デザイン比較に使用した。
As they were narrowing down on the design, they consulted NASA, and they found one area to improve on.

デザインを絞り込む過程でNASAに相談したところ、改善すべき点がひとつ見つかったという。
The sharpness of the leading edge.

リーディングエッジの鋭さ。
General Dynamics had rounded the leading edge of the wing to weaken these high angle of attack vortices, but NASA advised them to sharpen the leading edge in order to strengthen them.

ジェネラル・ダイナミクス社は、この高迎角渦を弱めるために主翼の前縁を丸くしていたが、NASAはこれを強化するために前縁を鋭くするよう助言した。
The F-16 underwent a great deal of iterative design in the wind tunnel phase, before eventually landing on the design we are familiar with today.

F-16は風洞の段階で多くの反復設計を経て、最終的に今日私たちが慣れ親しんでいるデザインにたどり着いた。
With the long blended leading edge strake that makes the F-16 immediately recognisable, and this comes with an added benefit.

F-16を一目で識別できるように、前縁のストレーキは長くブレンドされている。
It provides enough space for the barrel of the F-16's powerful 20mm rotary cannon.

F-16の強力な20mmロータリーカノンの砲身を収納するのに十分なスペースが確保されている。
You can see the barrel of the M61 Vulcan hiding here.

ここにM61バルカンの砲身が隠れているのが見える。
A minor clue to the weapon hidden within the fuselage of the tiny plane.

小さな飛行機の胴体の中に隠された兵器の小さな手がかり。
One of the early conclusions of the Red Baron report was that the lacklustre ornament of the F-4 made it difficult for it to compete in close quarter battles.

レッドバロン報告書の初期の結論のひとつは、F-4の飾り気のなさが接近戦での競争を難しくしているというものだった。
It lacked an internal cannon, which left the F-4 without offensive options in close quarter battles, where missiles could not be safely used.

F-4には内蔵砲がないため、ミサイルを安全に使用できない近接戦闘では攻撃的な選択肢がない。
The F-4 was eventually retrofitted with the M61 slung underneath the plane, but the F-16, looking to fix the problems of the past, came with the General Dynamics M61 Vulcan Rotary Gatling Gun as standard, and it was packed neatly inside the plane, creating minimal aerodynamic drag.

F-4は最終的にM61を機体下部に吊り下げて改修されたが、過去の問題を解決しようとしたF-16はジェネラル・ダイナミクス社のM61バルカン回転式ガトリング砲を標準装備し、機内にすっきりと収め、空気抵抗を最小限に抑えた。
The M61 is the smaller cousin of the A-10's GAU-8A, and while its rounds are tiny in comparison, the noise it emits still packs a punch.

M61はA-10のGAU-8Aを小型化したもので、弾丸はそれに比べれば小さいが、発する音は依然としてパンチがある。
A massive cannon for a tiny aircraft.

小さな機体に巨大な大砲。
The 6 barrel cannon fires from the top position, spinning 16 times per second.

6バレルキャノンはトップポジションから発射され、1秒間に16回転する。
The Gatling rounds, the full ammunition drum can be unloaded in just over 5 seconds.

ガトリング弾は、ドラム缶一杯の弾薬をわずか5秒強で装填解除できる。
The drum fits neatly behind the pilot here, and the vibration of the gun firing on the pilots left side is jarring for many new pilots.

このドラムはパイロットの後ろにすっぽりと収まる。パイロットの左側で銃を撃つ振動は、多くの新米パイロットにとって耳障りだ。
It is such a small fighter.

こんなに小さな戦闘機だ。
You know, when you, and I think I've said this before, when you get into an F-16, you sit down and you strap into that, it's not like you're sitting in the jet, it's like you're wearing the jet, and the gun is right here.

前にも言ったと思うけど、F-16に乗り込むと、座ってベルトを締めると、ジェット機の中に座っているのとは違って、ジェット機を身にまとっているような感じになるんだ。
As I sit there in the cockpit, the gun barrels, the muzzles are right back here.

コックピットに座ると、銃身と銃口がすぐ後ろにある。
It's just out of reach, it's so close though, and so when you shoot the gun, and you're shooting 100 rounds a second of 20mm, it is unbelievably violent in the jet, but you're thinking about the that you have to go and shoot.

だから、銃を撃つとき、20ミリを1秒間に100発撃つとき、ジェット機の中では信じられないほど激しいんだ。
And so, you know, one of my experiences flying the F-16 was I was teaching as an instructor pilot at Luke Air Force Base in Phoenix, Arizona.

それで、F-16を操縦した経験のひとつに、アリゾナ州フェニックスにあるルーク空軍基地で教官パイロットとして教えていたことがあるんだ。
And so I had the privilege of taking in Air Force pilots, they're wearing wings, they've graduated Air Force pilot training, but they're not fighter pilots yet, and putting them into an F-16, and then we would make sure that everybody shot the gun in training, in fact they had to qualify with the gun as a weapon.

空軍のパイロットは翼をつけていて、空軍のパイロット訓練を卒業しているが、まだ戦闘機のパイロットではない。
And so the first time experience for anybody shooting the gun in an F-16 is a little bit of an emotional experience.

だから、F-16で銃を撃つのは誰にとっても初めての経験で、ちょっとした感動的な体験になる。
People would say funny things, they would cuss, it was all on the tapes, the HUD tapes, the heads-up display recordings, and we'd come back in the debrief and kind of laugh at the students because they were just, they knew that they were going to go shoot the gun, and it was not always shooting at a target on the ground is when they would do this for the first time.

HUDのテープやヘッドアップディスプレイの録画に全部残っていたんだ。報告会に戻って、生徒たちをちょっと笑ったよ。
Strafe.

ストレイフ
And so it's a little bit intense, you're diving at the ground, you're doing 450, 500 knots, pointed at the ground, obviously there's a survival instinct that kicks in there, you're trying to put the pipper on the target, you pull the trigger for the first time, and the whole jet shakes violently.

地上に向かってダイブし、450ノット、500ノットの速度で地上に照準を合わせ、明らかに生存本能が働き、ピッパーをターゲットに当てようとして、初めて引き金を引くと、ジェット機全体が激しく揺れる。
It's like somebody started up a chainsaw just in your left ear.

まるで誰かが左耳だけチェーンソーを起動させたみたいだ。
And the whole jet is shaking, and your hand's on the throttle there, and I can always remember every time I would shoot the gun, there's this hard foam insulation that's just behind the closeout panel, but the vibrations would cause some of those little bits of foam to fleck off, to flake off, and they would come around the closeout panel, and every time I would go shoot the gun for practice, for strafe, I'd come back and as I'm getting out of the airplane, I'd see like these little yellow flecks of foam all over my green flight suit on my left arm, they would just, the vibrations were so intense, you get used to it after the first time you shoot it, it's a little bit of an emotional event, and after that you're focused on, I need to put those rounds on target.

ジェット機全体が揺れて、手はスロットルの上にある。銃を撃つたびにいつも思い出すのは、クローズアウト・パネルのすぐ後ろに硬い発泡断熱材があるんだけど、その振動で発泡スチロールの小さな破片が飛び散ったり、剥がれ落ちたりして、クローズアウト・パネルの周囲に飛び散るんだ、ストレイフ（迷走）のために銃を撃ちに行くたびに、飛行機から降りてくると、左腕の緑色の飛行服のあちこちに、小さな黄色い泡が散らばっていた。
So the F-16 is incredibly well integrated as far as a weapons system with that gun, and I will tell you that both for air-to-ground, and also for air-to-air, the and even with dynamics on the aircraft, even under maneuvers in terms of air-to-air shoots, where we're shooting at a banner, there's not been a lot of actual air-to-air dogfighting with the gun in recent memory, but the F-16 is incredibly accurate when it shoots at air-to-air practice targets to the point of, it's almost not even fair, it used to be kind of a scoring, kind of a skill thing, and now you can just park the piper on the target, open up, and it just shreds anything you point it at in terms of an air-to-air target.

F-16は、その銃の兵器システムとしては信じられないほどよく統合されている。空対地だけでなく、空対空でも言えることだが、航空機のダイナミクスを考慮しても、空対空射撃の機動下でも、バナーに向かって撃つような、実際の空対空ドッグファイトは、最近の記憶ではあまりない、しかし、F-16は空対空練習の標的を撃つとき、驚くほど正確だ。以前はスコアリングやスキルのようなものだったが、今では標的の上にパイパーを停め、オープンにするだけで、空対空の標的という点では、何を向けてもズタズタになる。
And then in terms of air-to-ground, you can be extremely precise with it, it's not quite a laser beam, but you can be extremely precise, and there's even ways that you can couple up other sensors on the aircraft and share information, even in an at night, blacked out type of close air support role, you can hit what you want to hit on the ground.

そして空対地に関しては、レーザービームとまではいかないが、極めて正確なことができる。航空機に搭載された他のセンサーと連動して情報を共有する方法もあり、夜間のブラックアウトされたタイプの近接航空支援の役割であっても、地上の打ちたいものに命中させることができる。
All from a gun hidden away inside the tiny fighter.

すべては小さな戦闘機の中に隠された銃から。
If we follow this leading edge strake down the wing, we come to another device designed to increase lift at high angles of attack, the leading edge flap.

この前縁ストレーキに沿って翼を下っていくと、高迎角で揚力を増加させるために設計されたもうひとつの装置、前縁フラップにたどり着く。
It deflects downwards during high angle of attack manoeuvres to delay stall, allowing air to remain attached to the wing surface.

高迎角の操縦時に下方に偏向して失速を遅らせ、空気が翼面に付着したままになるようにする。
When performing a sustained turn at 0.9 mach at cruising altitude, it increases lift by 18% and decreases drag by 22%.

巡航高度0.9マッハで持続旋回する場合、揚力は18％増加し、抗力は22％減少する。
You can see them actuate here during the 5G take-off I performed with the Thunderbirds back in 2019.

2019年に私がサンダーバーズと行った5G離陸の際、ここで作動しているのを見ることができる。
The seam between the leading edge flap and the main wing is barely noticeable, and fitting a control system into this wing, which is only around 4 centimetres thick where the actuator system needed to fit, proved a challenge.

前縁フラップと主翼の継ぎ目はほとんど目立たず、アクチュエーターシステムを取り付ける必要がある厚さ4センチほどのこの主翼に制御システムを取り付けるのは難しいことがわかった。
The amount of torque needed to actuate a control surface like this at 0.9 mach is not trivial.

マッハ0.9でこのような制御面を作動させるのに必要なトルクの量は些細なものではない。
To solve this problem, power is transferred from two hydraulic motors, which convert the pressure in the hydraulic system into rotational motion.

この問題を解決するために、油圧システム内の圧力を回転運動に変換する2つの油圧モーターから動力を伝達する。
The hydraulic drive motor itself is tucked away behind the M61 rotary cannon, next to the hydraulic motor that drives the cannons rotation and ammo drive system.

油圧駆動モーターそのものは、M61ロータリーキャノンの後ろに隠れており、キャノンの回転と弾薬駆動システムを駆動する油圧モーターの隣にある。
This power has to be transferred to the wing, and this is done through a series of torque shafts, angular gearboxes, and down another series of torque shafts with rotary actuators in between.

この動力は翼に伝達されなければならず、一連のトルクシャフト、アンギュラギアボックス、そして回転アクチュエーターを挟んだ別の一連のトルクシャフトを通して行われる。
This leading edge flap is not controlled by the pilot however, it's controlled automatically by the flight computer, and the F-16 was groundbreaking in this regard.

しかし、この前縁フラップはパイロットによって制御されるのではなく、フライトコンピューターによって自動的に制御される。
The F-16 was the first fighter aircraft to have a fly-by-wire system controlling every control surface.

F-16は、すべての操縦面を制御するフライ・バイ・ワイヤ・システムを搭載した最初の戦闘機である。
The leading edge flaps, the flaperons, the rudder, and the horizontal tail of the F-16 are not controlled directly by the pilot.

F-16の前縁フラップ、フラペロン、ラダー、水平尾翼は、パイロットが直接操作するものではない。
A fly-by-wire system uses a network of sensors, wires, and computers, as well as the pilot's own input to control the plane.

フライ・バイ・ワイヤ・システムは、センサー、ワイヤー、コンピューターのネットワークとパイロット自身の入力を使って飛行機を制御する。
The F-16 was employing this new technological wizardry to allow it to efficiently spend the energy it's single jet engine provided.

F-16は、1基のジェットエンジンが供給するエネルギーを効率的に消費するために、この新技術を採用していた。
Traditional flight control systems up to this point used a mechanical system connected directly to the pilot's controls to manipulate the flight surfaces.

これまでの伝統的な飛行制御システムは、パイロットの操縦桿に直接接続された機械的システムを使って飛行面を操作していた。
This is footage of the F-4's control system.

これはF-4の操縦システムの映像だ。
A heavy and complicated network of cables, rods, linkages, and hydraulics.

ケーブル、ロッド、リンケージ、油圧の重く複雑なネットワーク。
It even has a 2 kilogram bob weight attached to the pilot's stick.

パイロットの操縦桿には2キロのボブウェイトまで付いている。
A mechanism designed to make it harder to pull the stick as G's increase.

Gが大きくなるとスティックを引きにくくなるように設計されたメカニズム。
An analogue feedback system.

アナログのフィードバックシステム。
To provide the pilot with analogue feedback on speed, the F-4 also featured a diaphragm that deflected with ram air taken from this probe on the vertical fin.

パイロットに速度をアナログ的にフィードバックするため、F-4は垂直尾翼のプローブから取り入れたラムエアでたわむダイヤフラムも備えていた。
This introduced a force that acted to push the stick backwards and indicated to the pilot to adjust a trim setting.

これにより、操縦桿を後方に押す力が働き、パイロットにトリム設定を調整するよう指示した。
This system not only added a huge amount of weight to the F-4, reducing it's manoeuvrability, it also added workload to the pilot and was more vulnerable to damage in dogfights with little redundancy.

このシステムはF-4に膨大な重量を増やし、操縦性を低下させただけでなく、パイロットの仕事量を増やし、冗長性の少ないドッグファイトではダメージを受けやすくなった。
With a fly-by-wire system, none of this was needed.

フライ・バイ・ワイヤ・システムなら、その必要はない。
The first batch of F-16's actually a stick that was immovable.

F-16の最初のバッチは、実は動かない棒だった。
It was just for sensing.

感覚をつかむためだった。
Later, a small amount of movement was added after pilots complained.

その後、パイロットからのクレームを受けて、わずかな動きが追加された。
So the non-movable stick, kind of a little known fact, you know the original F-16 wasn't a Lockheed Martin product, it was General Dynamics, and they had made the F-111 previously and the weapon system operator on the F-111 had a small joystick that they could use to movement.

あまり知られていないことだが、オリジナルのF-16はロッキード・マーチン社の製品ではなく、ゼネラル・ダイナミクス社の製品で、彼らは以前F-111を製造していた。
It wasn't really a joystick that would move, it was just to apply force.

動くジョイスティックではなく、力を加えるだけのものだった。
And so they took that same concept and then they put it into the F-16 stick.

そして、同じコンセプトをF-16の操縦桿に取り入れた。
So it was sort of a General Dynamics thing of we've got a force transducer, a control inceptor is what you'd call that.

ジェネラル・ダイナミクス社製の力変換器、つまりコントロール・インセプターと呼ばれるものだ。
So what it turns out though is that the human body does really well with knowing where your limbs, hands are moving.

つまり、人間の体は自分の手足や手の動きを把握することに長けているということだ。
Knowing the position of your body is something that you naturally do pretty well and that is something called proprioceptive feedback.

自分の体の位置を知ることは、人間が本来持っている能力であり、プロプリオセプティブ・フィードバックと呼ばれるものだ。
Well when I have a force-based inceptor, I don't get that proprioceptive feedback anymore.

フォースベースのインセプターがあると、プロプリオセプティブ・フィードバックはもう得られないんだ。
And it's really hard to judge.

そして、それを判断するのは本当に難しい。
It's something that I think if you challenge yourself to go pick up a small weight at the gym and ask yourself how much does that weigh without looking at it, it's actually kind of hard to guess when you're down in those few pounds range and the maximum force you can put on the F-16 side stick is 25 pounds.

ジムで小さなウェイトを手に取り、それを見ずに重さを自問自答してみるとわかると思うが、数ポンドの範囲になると、実際に推測するのは難しい。
So it's kind of hard to tell the difference between 15 pounds and 15.2 pounds.

だから、15ポンドと15.2ポンドの違いを見分けるのはちょっと難しい。
We don't do very well with that.

その点、私たちはあまりうまくやっていない。
We do a lot better with knowing how far we've pulled something.

どこまで引っ張ったかを知ることで、私たちはもっとうまくやれる。
And so the thing that we found was that they were having a difficult time, the test pilots at Edwards were having a difficult time judging exactly how hard they would move the controls and so they would think they were going to get a certain response from the jet and then they weren't and then they pull harder, too hard, and then they get a different response.

エドワーズのテストパイロットは、操縦桿をどの程度強く動かせばよいかを正確に判断するのが難しく、ジェット機から一定の反応が得られると思いきや、そうではなかった。
There is a phenomenon called pilot-induced oscillations or pilot-in-the-loop oscillations.

パイロット誘導振動あるいはパイロット・イン・ザ・ループ振動と呼ばれる現象がある。
Sometimes it's just shortened to PIO.

PIOと略されることもある。
And the F-16, even to this day, particularly if you have a lot of wing stores, can have a little bit of a wing rock on landing.

そしてF-16は、今日に至るまで、特に翼をたくさん蓄えている場合、着陸時に翼が少し揺れることがある。
And if you look at some videos of F-16s landing, sometimes you can find if they have wing tanks or they're bringing back some bombs that they didn't expend, you'll find an F-16 that'll sort of do this little back and forth wing rock.

着陸するF-16のビデオを見ると、ウイングタンクを持っていたり、消費しきれなかった爆弾を持ち帰ったりしているF-16を見つけることができる。
And that is still to this day, it's an artifact of having a side stick that doesn't move very much because it's one of those things that in terms of the mind to the hand, eye-hand coordination, you start to make a movement.

サイドスティックがあまり動かないのは、手と目、目と手の連動という点で、動きを作り始めるからなんだ。
By the time you see the effect, it's more than you wanted.

効果を実感する頃には、望んだ以上のものになっている。
So you take it out, you put in a correction.

だから、それを取り除き、修正を加える。
By the time the correction takes effect, it's more than you wanted.

補正が効く頃には、あなたが望んだ以上の金額になっている。
You see it, you come back.

それを見て、また戻ってくる。
It's a feedback loop in our minds.

それは私たちの心の中のフィードバックループだ。
And now PIO is kind of a dirty word in aircraft design and nobody wants any PIOs.

そして今、航空機設計においてPIOはある種汚い言葉であり、誰もPIOを欲しがらない。
I'll tell you PIOs, pilot-induced oscillations are like snakes and some snakes are very dangerous and some snakes are not.

PIO、つまりパイロットによる振動は蛇のようなもので、非常に危険な蛇もいれば、そうでない蛇もいる。
And so the PIO that's remaining in the F-16 in terms of its wing rock on final at landing is not super dangerous.

F-16に残っているPIOは、着陸時のファイナルで翼が揺れるという点で、超危険なものではない。
These pilot-induced oscillations can also be naturally stabilized through passive stability, where the plane naturally self-corrects itself without pilot input.

このようなパイロットの誘導による振動は、パイロットの入力がなくても飛行機が自然に自己修正する受動的安定性によって自然に安定させることもできる。
However, the F-16 was the first aircraft in history to do away with passive stability and make the plane intentionally unstable in flight.

しかし、F-16はパッシブ・スタビリティを廃止し、飛行中に意図的に不安定にした史上初の航空機である。
This was done because it lowers the energy needed to fly and maneuver.

これは、飛行と操縦に必要なエネルギーを低減するためである。
We can understand why with this simple analogy.

その理由は、この簡単な例えで理解できる。
Here we have two situations, a ball placed on top of a hill and a ball placed in a valley.

丘の上に置かれたボールと谷間に置かれたボールだ。
If we push the ball on top of the hill even a tiny bit, it will begin to accelerate down the hill and will not stop until we put energy in to slow it down.

丘の上にあるボールを少しでも押せば、ボールは加速して丘を下り始め、エネルギーをかけて減速させるまで止まらない。
This is an unstable system.

これは不安定なシステムだ。
The opposite is true for the ball in the valley.

谷間のボールはその逆だ。
Apply a force and the ball will roll uphill and gravity will now provide a restoring force to bring it back.

力を加えるとボールは坂道を転がり、重力が復元力を発揮してボールを戻す。
It may oscillate back and forth a few times before coming to a stop, but it will eventually return to its original position.

停止するまでに数回前後に振動することがあるが、最終的には元の位置に戻る。
This is a stable system.

これは安定したシステムだ。
We want to tailor our stability to find a balance between these two scenarios, where we can cause a rapid change in direction with a small energy input, while also managing the amount of energy required to get back to our original position.

小さなエネルギー入力で急激な方向転換を起こせる一方で、元の位置に戻るのに必要なエネルギー量も管理できる、この2つのシナリオのバランスを見つけるために安定性を調整したい。
This is called Relaxed Static Stability.

これはリラックスした静的安定性と呼ばれる。
The F-16's pitch stability is one of the areas where this idea was applied.

F-16のピッチ安定性は、このアイデアが応用された分野のひとつだ。
One of the key factors that affects pitch stability is the location of the centre of gravity and centre of lift.

ピッチの安定性に影響する重要な要素のひとつは、重心と揚力の中心の位置である。
The centre of gravity for the F-4 is located about here.

F-4の重心はこのあたりにある。
This is the point at which all lift will act around.

これが、すべてのリフトが作用するポイントだ。
It's like the fulcrum on a seesaw.

シーソーの支点のようなものだ。
As a result of the wing design, the centre of lift is slightly behind the centre of gravity.

翼の設計の結果、揚力中心は重心よりわずかに後方にある。
This would force the plane to pitch downwards, but the horizontal stabilizer provides a counteracting downwards force.

この場合、飛行機は下向きにピッチすることになるが、水平安定板が下向きの力を打ち消してくれる。
This isn't ideal.

これは理想的ではない。
We are wasting energy on downwards lift.

下向きのリフトにエネルギーを浪費している。
We need upwards lift to fly.

飛ぶためには上向きの揚力が必要だ。
It also increases the amount of energy the F-4 needs to input to change its pitch.

また、F-4がピッチを変えるために入力する必要のあるエネルギー量も増える。
When it pitches upwards, the force on the horizontal stabilizer decreases because of reduced airflow, and as a result the weight of the plane, acting through the centre of gravity, forward of the centre of lift, wants to move the nose down again.

機首が上向きになると、気流が減少するため水平安定板にかかる力が減少し、その結果、揚力中心の前方にある重心を通して作用する機体の重量が、機首を再び下向きにしようとする。
But the pilot is trying to pitch the plane up, and this natural stability is fighting them.

しかし、パイロットは飛行機をピッチアップさせようとし、この自然な安定性がそれに対抗している。
So, more kinetic energy has to be wasted by converting it to lift and drag with an increased elevator deflection.

そのため、エレベーターのたわみを大きくして揚力と抗力に変換することで、より多くの運動エネルギーを無駄にしなければならない。
The F-16 is different.

F-16は違う。
Its centre of lift is ahead of its centre of gravity, in part thanks to those leading edge strakes pushing the centre of lift forward.

前縁のストレーキが揚力の中心を前に押し出しているおかげもあって、揚力の中心は重心より前にある。
This means to balance the plane, the horizontal stabilizer needs to create upwards lift.

つまり、機体のバランスをとるためには、水平安定板が上向きの揚力を生み出す必要がある。
This is useful the energy needed to keep the plane airborne, and increases our maximum lift, pushing this line on our energy manoeuvrability diagram up, increasing our turn rate.

これは飛行機を空中に浮かせるのに必要なエネルギーとして役立ち、最大揚力を増加させ、エネルギー操縦性ダイアグラムのこの線を押し上げ、旋回率を増加させる。
However, it's an unstable system.

しかし、不安定なシステムだ。
When the plane pitches up, it increases the angle of attack on the wing and increases the lift.

飛行機がピッチアップすると、主翼の迎え角が大きくなり、揚力が増加する。
Because the centre of lift is ahead of the centre of gravity, this forces the nose up even more.

揚力の中心が重心より前にあるため、ノーズをさらに押し上げることになる。
In an air to air battle, energy isn't just a fuel burning problem.

空対空の戦いでは、エネルギーは燃料燃焼だけの問題ではない。
Energy is needed to manoeuvre, and as we spend it, our ability to manoeuvre diminishes until we replenish it by gaining speed or altitude again.

操縦にはエネルギーが必要で、エネルギーを消費すると、再び速度を上げたり高度を上げたりしてエネルギーを補給するまで、操縦能力は低下する。
Any fighter pilot will tell you, speed is life.

どんな戦闘機パイロットでも、スピードは命だと言うだろう。
And as a fighter pilot, energy management is one of the most important things that you can do.

戦闘機のパイロットとして、エネルギー管理は最も重要なことのひとつだ。
It's part of your situational awareness in that combat arena.

その戦闘の場での状況認識の一部だ。
You don't want to get slow, and you don't want to put yourself in a place where you are vulnerable, and now I can't turn, I can't move, I can't get my sensors or my weapons engaged where I need to.

足手まといになりたくないし、無防備な場所に身を置きたくもない。旋回もできない、移動もできない、センサーも武器も必要なところに使えない。
And that's not just an air to air thing.

そして、それは空気対空気だけの問題ではない。
That's in every aspect of being a fighter pilot.

それは戦闘機パイロットとしてのあらゆる面においてだ。
And that's even engaging in an air to ground arena, because often times when you're engaging air to ground, an interdiction mission, a strike mission, or a close air support mission, well, you're supporting friendly troops on the ground, but there's also people that really don't like you in the vicinity, and they have weapons also.

というのも、空対地、阻止作戦、攻撃作戦、近接航空支援作戦に従事する場合、地上の友軍を支援することになるが、その周辺にはあなたを本当に嫌っている人たちもいて、彼らは武器も持っている。
And so, you have to maintain that energy to be able to evade, to be able to move out of the way if you're getting shot at.

だから、撃たれても回避できるように、そのエネルギーを維持しなければならない。
So, with the energy management on the F-16, it's interesting that this jet doesn't really talk to you in terms of feedback to the pilot.

F-16のエネルギー・マネージメントでは、パイロットへのフィードバックという点で、このジェット機があまり話しかけてこないのは興味深い。
It doesn't really shake and rattle and vibrate like a lot of other aircraft will do.

他の多くの航空機のように揺れたり、ガタガタと振動したりはしない。
I've flown the F-16, I've also flown the F-15, the F-18, the A-10, and those aircraft will talk to you, those other aircraft will talk to you a lot more than the F-16.

私はF-16を操縦したことがあるし、F-15、F-18、A-10も操縦したことがある。それらの機体はF-16よりもずっと話しかけてくる。
The F-16 just feels smooth all the time, whether you're 200 knots and really slow, or you're 600 knots and really fast.

F-16は、200ノットで本当にゆっくりでも、600ノットで本当に速くても、常にスムーズだと感じる。
It just sort of does what you ask it to do.

ただ、あなたが頼んだことをやってくれるんだ。
You think, you move the controls just a tiny bit, and the aircraft responds.

考えて、ほんの少し操縦桿を動かせば、機体は反応する。
So, managing your energy becomes a situational awareness challenge for the fighter pilot.

つまり、戦闘機パイロットにとって、エネルギーの管理は状況認識の課題となる。
And so, a lot of that's helped now with the Joint Helmet Mounted Cueing System, or JEHEMIX is what it's called, where right there in your right eye, you've got your airspeed, you've got your altitude, you've got your G, and so you can engage visually in that fight.

JEHEMIX（ジョイント・ヘルメット・マウント・キューイング・システム）と呼ばれるもので、右目に対気速度、高度、Gが表示され、視覚的に戦闘に参加することができる。
I can keep my eyes on the threat, the target, keep situational awareness, and I don't have to look back in at my heads-up display or down at the console to see how fast I'm going and how high I'm going.

脅威や目標から目を離さず、状況認識を保ち、ヘッドアップディスプレイを見返したり、コンソールを見下ろしたりして、速度や高度を確認する必要はない。
You get the feel for it, you get a feel for how the aircraft is responding, but that's where experience comes in, and it's imperative.

感触をつかみ、機体がどう反応するかをつかむ。
Experience and training comes in.

経験とトレーニングがものを言う。
It's imperative to maintain that energy awareness in any kind of fight.

どんな戦いでも、そのエネルギーを意識し続けることが不可欠だ。
The unstable design of the F-16 helped fighter pilots like David to manage energy more efficiently.

F-16の不安定なデザインは、デイビッドのような戦闘機パイロットがより効率的にエネルギーを管理するのに役立った。
But, to maintain control of an unstable fighter, a pilot would have to make constant, tiny corrections.

しかし、不安定な戦闘機のコントロールを維持するためには、パイロットは常に微小な修正を加えなければならない。
A task deemed impossible before fly-by-wire systems were invented.

フライ・バイ・ワイヤ・システムが発明されるまでは不可能とされていた作業だ。
The system consists of a network of accelerometers, gyros, and airspeed sensors, all feeding into a central computer that manages the work.

このシステムは、加速度計、ジャイロスコープ、対気速度センサーのネットワークで構成され、そのすべてが作業を管理する中央コンピューターに供給される。
This instability makes the plane extremely nimble, ready to change direction, with very little energy input.

この不安定性により、飛行機は非常に軽快になり、わずかなエネルギー入力で方向を変えることができる。
We could see this in practice on the first flight of the F-16 prototype, the YF-16.

F-16のプロトタイプであるYF-16の初飛行で、私たちはこれを実際に見ることができた。
A flight that was never supposed to happen.

起こるはずのなかったフライト。
This was intended to be a short test along the runway, but the early control logic of the plane would not allow the engine nozzle to open to cut thrust if the wheels had left the ground.

これは滑走路に沿った短いテストのつもりだったが、飛行機の初期の制御ロジックは、車輪が地面から離れた場合、推力をカットするためにエンジンノズルを開くことを許さなかった。
Meaning, even at idle the plane was generating too much thrust.

つまり、アイドリング状態でも推力が大きすぎたのだ。
Then the plane rolled left, which caused the pilot to counteract it with a roll right command.

その後、飛行機が左にロールしたため、パイロットはそれを右ロールのコマンドで打ち消した。
But again, the control logic of the early prototype was not dialed in, with control input resulting in higher roll than expected at such a low speed, resulting in an overcorrection, leading to an oscillation.

しかし、やはり初期のプロトタイプの制御ロジックはダイヤルが合っておらず、制御入力がこのような低速で予想以上のロールを発生させ、その結果、過矯正となり、発振につながった。
With this being the first full fly-by-wire plane, there were many lessons to be learned along the way.

初の完全なフライ・バイ・ワイヤ機ということで、その過程で学ぶべきことは多かった。
But the benefits it now provides are game changing.

しかし、今、それがもたらす恩恵はゲームチェンジャーだ。
It helps the pilot get the most out of the plane.

パイロットが飛行機から最大限の力を引き出すのを助けてくれる。
So, for example, with an F-16, the airframe is limited to 9Gs.

つまり、例えばF-16の場合、機体は9Gに制限されている。
And so I can go and pull back on the controls on an F-16, and if I am less than about 300 knots or so, actually more like 400 knots, I'm not going to get 9Gs.

F-16で操縦桿を引いて、300ノット以下、実際には400ノット以上なら9Gは出ない。
It's just, that's how much lift the aircraft can make.

ただ、航空機がどれだけの揚力を出せるかということだ。
But once I get above about 400 to 450 knots, now the wing on the F-16 is capable of creating at least 9Gs.

しかし、400から450ノット以上になると、F-16の翼は少なくとも9Gを発生させることができる。
In fact, it's capable of creating a lot more than 9Gs.

実際、9Gをはるかに超えるパワーを生み出すことができる。
But what that fly-by-wire system does, is when I start pulling back all the way to the stop, it goes to 9Gs and it sits there.

しかし、フライ・バイ・ワイヤ・システムは、私が停止位置まで完全に引き戻し始めると、9Gになり、そこで停止する。
Even if the wing, even if the aerodynamic effect of the whole airframe is that it could generate 15Gs or 20Gs, the fly-by-wire system says, hey, I know you're asking for your best possible turn, I'm just going to give you 9Gs because we're not going to break the airplane.

たとえ翼が、機体全体の空力効果が15Gや20Gを発生させる可能性があったとしても、フライ・バイ・ワイヤ・システムは言う。
Or, again, in like a slow speed fight, where I'm having to, it's less than 300 knots, I'm having to crank the nose around to either bring my adversary, or maybe I'm trying to jink out of the way of an adversary's weapon system.

あるいはまた、低速での戦闘のように、300ノット以下の速度で、機首をクランクさせて敵を引きつけるか、あるいは敵の武器システムの邪魔にならないようにする必要がある。
Pull suddenly on the controls of an aircraft and your angle of attack is going to increase rapidly.

飛行機の操縦桿を急に引くと、迎え角が急激に大きくなる。
All right, well, with a lot of more conventional aircraft, you're worried about things like stall.

従来の航空機の多くは、失速などを心配するものだ。
Well, the F-16 doesn't really stall in the same kinds of ways, but that fly-by-wire system says, hey, I know that if you get past about 26 degrees angle of attack, bad things are going to start to happen in terms of the controllability.

F-16は同じような方法で失速することはないが、フライ・バイ・ワイヤ・システムは、迎角が26度を超えると、操縦性の面で悪いことが起こり始めると言っている。
The F-16 stops behaving as predictably above 26 degrees angle of attack, and so the fly-by-wire system simply says, that's where I'm going to stop you right there, and I'm going to give you up to 26 degrees, or 9Gs, and do with that whatever you need to.

F-16は迎角26度を超えると予測通りの挙動を示さなくなるため、フライ・バイ・ワイヤ・システムは単純に、そこで止めます、26度まで、つまり9Gまであげます、それで必要なことは何でもしてください、と言う。
A plane capable of 9G manoeuvres is not much use if the pilot cannot remain conscious during them.

9Gの操縦が可能な飛行機も、操縦中にパイロットの意識が保てなければ意味がない。
The F-16 has some interesting adaptions in the cockpit for this.

F-16のコックピットには、このために興味深い改良が施されている。
Traditionally the control stick was mounted centrally, between the pilots legs.

伝統的に操縦桿はパイロットの脚の間の中央に取り付けられていた。
This made it mechanically simpler, with the network of mechanical linkages being central and symmetric throughout the plane.

そのため、メカニカル・リンケージのネットワークが機体の中心部にあり、機体全体が左右対称になっている。
It also allowed the pilots to use both hands to wrestle the control surfaces into position during high G manoeuvres, as the air flowing by them tried to push them back down.

また、パイロットは高Gの操縦中に、両手を使って操縦面を所定の位置に引き寄せることができた。
For the F-16 this wasn't a problem, and the control stick was mounted conveniently on the pilots right hand console.

F-16ではこれは問題ではなく、操縦桿はパイロットの右手コンソールに都合よく取り付けられていた。
A comfortable resting position that makes it far easier for the pilot to control the plane while trying to stay conscious at 9Gs.

快適な休息姿勢は、9Gで意識を保とうとするパイロットの操縦をはるかに容易にする。
The seat is also reclined by 30 degrees.

シートも30度リクライニングする。
This makes the F-16 feel like an executive office in the sky, with unobstructed 360 degree views thanks to the bubble canopy.

バブルキャノピーのおかげで360度の視界を遮るものがなく、F-16はまるで空のエグゼクティブ・オフィスのようだ。
But it also comes with major advantages in increasing the pilots G tolerance.

しかし、パイロットのG耐性を高めるという大きな利点もある。
The most common G-force a pilot experiences is directly down.

パイロットが経験する最も一般的なGフォースは真下だ。
When flying in a straight line, even cells in your body have inertia in that direction, and when suddenly pitching the plane upwards, those cells want to continue travelling in that direction.

直線を飛んでいるときは、体内の細胞でさえもその方向に慣性を持つが、突然飛行機を上方にピッチさせると、それらの細胞はその方向に進み続けようとする。
This isn't too much of a problem for cells that stay fixed, but your blood cells are free to travel through your body.

固定されたままの細胞にとってはさほど問題にはならないが、血液細胞は体中を自由に行き来している。
And in a scenario like this, they race in the direction of that travel, pooling in your lower extremities.

そして、このようなシナリオでは、下肢にたまりながら、その進行方向に走っていく。
This can starve the pilots brain of oxygen and they can pass out as a result.

その結果、パイロットの脳が酸素不足になり、気絶することもある。
This effect can be minimized by placing the pilot flat on their back.

この影響は、パイロットを仰向けにすることで最小限に抑えることができる。
With the entire body aligned, blood wouldn't have to fight gravity to get to the brain, but this position isn't practical.

全身を一直線に並べれば、血液が重力に逆らって脳に到達する必要はなくなるが、この体勢は現実的ではない。
The F-16 found a compromise with a 30 degree recline, reducing the pressure on the heart by an equivalent of about 1G.

F-16は30度のリクライニングで妥協点を見つけ、心臓にかかる圧力を約1G相当軽減した。
The recline also makes it easier to fit taller pilots into the small forward fuselage of the F-16.

リクライニングはまた、F-16の小さな前部胴体に背の高いパイロットを容易にフィットさせる。
Another measure to increase the pilots G tolerance is the G-suit.

パイロットのG耐性を向上させるもう一つの手段がGスーツである。
A pilot's G-suit contains multiple air bladders that are connected directly to the F-16.

パイロットのGスーツには、F-16に直結した複数のエアブラダーが入っている。
When the plane is instructed to perform a high G manoeuvre, it immediately begins to pump compressed air into these bladders.

飛行機が高Gの操縦を指示されると、すぐにこのブラダーに圧縮空気を送り込み始める。
This squeezes the pilots legs to limit the volume available for blood to pool into.

これによってパイロットの脚が圧迫され、血液が溜まる容積が制限される。
The F-16 is a 45 year old aircraft and many advances have occurred in aviation since its maiden flight.

F-16は45年前の機体で、初飛行以来、航空界では多くの進歩があった。
Stealth technology and interconnected intelligence networks have been the main focus for 5th generation aircraft like the F-35, that have been slowly replacing the F-16.

ステルス技術と相互接続されたインテリジェンス・ネットワークは、F-16に徐々に取って代わりつつあるF-35のような第5世代航空機の主な焦点となっている。
But, one thing has not changed since 1975.

しかし、1975年から変わらないことがある。
Physics.

物理学だ。
The F-16 pushes the boundaries of manoeuvrability for a fighter aircraft and the pilot inside.

F-16は戦闘機とパイロットの操縦性の限界を押し広げる。
It's a highly capable fighter aircraft that the strongest air force in the world deemed capable of continuing service until 2048.

世界最強の空軍が2048年まで現役を続けられると判断した、非常に高性能な戦闘機だ。
The plane will be a major asset in the next phase of the fight for Ukraine's freedom, providing essential air support to the troops on the ground as they attempt to push forward through entrenched Russian defences.

この飛行機は、ウクライナの自由のための戦いの次の段階において重要な戦力となり、ロシアの強固な防衛を突破しようとする地上の部隊に不可欠な航空支援を提供する。
Ukraine has been targeting long range anti-aircraft batteries with success, and captured oil platforms off the coast of Crimea that were housing Russian sensors.

ウクライナは長距離対空砲台を狙い撃ちして成功を収め、クリミア沖でロシアのセンサーを収容していた石油プラットフォームを拿捕した。
All to clear the way for Ukrainian Su-24s to get close enough to launch cruise missiles.

すべては、ウクライナのSu-24が巡航ミサイルを発射するのに十分な距離まで接近する道を確保するためだ。
Targeting high value Russian assets in Crimea, including a Kilo-class submarine.

キロ級潜水艦を含む、クリミアにあるロシアの高額資産を狙っている。
The F-16 can also carry these cruise missiles.

F-16もこの巡航ミサイルを搭載できる。
Every asset in the Ukrainian air force is going to play a vital role in Ukraine's fight for freedom.

ウクライナ空軍のあらゆる戦力が、ウクライナの自由への戦いにおいて重要な役割を果たすことになる。
Having an actual fighter pilot add context to this story was incredibly valuable.

実際の戦闘機パイロットがこの物語に文脈を加えてくれたことは、信じられないほど貴重だった。
Helping us truly understand the power of those energy manoeuvrability diagrams.

エネルギー操作可能性ダイアグラムの力を真に理解するのに役立つ。
We ended up talking to David for nearly two hours, and ended up cutting an incredibly interesting story from this video about how he helped develop an automatic obstacle avoidance system for the F-16 that has saved many lives.

結局、デビッドとは2時間近く話し、彼がF-16用の自動障害物回避システムの開発に貢献し、多くの命を救ったという、信じられないほど興味深い話をこのビデオから切り取ることになった。
A fascinating system that works in a way I didn't expect.

予想もしていなかった方法で機能する魅力的なシステムだ。
I had assumed it simply used radar to measure distance, but that is not how it works.

単にレーダーで距離を測っているのだと思っていたが、そうではなかった。
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