中国の新型戦闘機J-20は、ステルス性能とデータリンク技術を組み合わせ、世界最強の戦闘機に匹敵する性能を誇ります。国営メディアによると、中国はJ-20向けにメタマテリアルの量産も進めており、電磁力の実現も期待されています。
メタマテリアルとは何でしょうか？ここでは、人工的な幾何学的形状を用いて電磁波の波長、弾性波、音に影響を与える複合金属とプラスチックについてお話します。ナノテクノロジーを用いて作られたメタマテリアルの中には、超高強度材料としても使用できるものがあります。実際、光学メタマテリアルは、可視光を反射を防ぐために自身の周囲に「方向転換」することで透明化を実証するために既に使用されており、そのため『スタートレック』や『ハリー・ポッター』に登場する「クローキング」という人気フィクションに頻繁に登場します。（現実世界でクローキングシールドが実証された例はまだありません。）
J-20に搭載されているメタマテリアルは、製造施設が電磁技術に特化していることから、アンテナや電波吸収体として利用される可能性が高い。メタマテリアルアンテナは放射電力を増加させ、レーダーの長距離化と高精度化、強力な妨害装置やデータリンクの実現を可能にする。また、メタマテリアル電波吸収体の構造を微調整することで、敵戦闘機やミサイルのレーダーなど、特定の波長域を吸収するように設計することもできる。このような電波吸収体は、カナード翼の縁、武器庫のドア、エンジンノズルなど、レーダー波を反射しやすい部位に設置される可能性が高い。
さらに、赤外線に最適化されたメタマテリアルは、J-20のミサイルや航空機を追跡する赤外線センサーの感度を向上させることができます。あるいは、十分な量であれば、戦闘機自身の赤外線シグネチャーを低減させることも可能でしょう。
中国の次世代航空メタマテリアルは、ステルス性をさらに向上させ、通信、センサー、妨害性能を向上させ、さらには機体の軽量化も実現する可能性があります。J-20の主任設計者であるヤン・ウェイ氏は人民日報に対し、中国はすでにJ-20の後継機となる第6世代機の要件を策定していると述べました。米空軍が構想する未来の侵攻制空戦闘機プラットフォームにも、より多くのメタマテリアルが採用される可能性が高いでしょう。
ピーター・ウォーレン・シンガーは、ニュー・アメリカ財団の戦略家兼シニアフェローです。Defense News誌によって防衛問題で最も影響力のある100人の一人に選ばれています。また、米陸軍訓練教義司令部から公式の「マッドサイエンティスト」の称号も授与されています。ジェフリーはワシントンD.C.周辺地域で国家安全保障の専門家として活躍しています。
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