概要
水上機とは、海や湖などの水面を滑走路の代わりとする航空機のこと。
水上専用機とは限らず、PS-1のようにスロープで揚陸するための車輪を備えた機種、US-1のように十分な強度のランディングギアを備え離着陸が可能な機種もある。
「水上機」とだけ言う場合は飛行艇を含む水上の航空機全般を指す。大別すると、船に翼を付けたような寸胴な外観の「飛行艇」と、車輪の代わりに浮き（フロート）を付けたような外観の「フロート水上機」が存在する。
単に「水上機」を「フロート水上機」として「飛行艇」と区別する向きもあるが、公的団体の支持を得た見解ではないので発言者、文脈に注意する必要がある。
pixivでは「飛行艇」と比較してあまりタグ使用率は高くないので、検索時は具体的な機体名や作品名を使った方が良いかもしれない。
飛行場を整備しなくても、水面さえあればどこでも運用できるのが最大の利点であり、海上で航空機を運用する海軍という組織にはひどく気に入られていた。
空母のように軍艦そのものを飛行機のために設計するようなことをしなくとも、カタパルトと揚収用のクレーンのわずかなスペースを割けば水上機は運用できたため、戦艦や巡洋艦では偵察や連絡任務を任せるための必需品となった。
また、簡易に基地を設営できたため（極端な話、整備要員や補給物資を乗せた船＝水上機母艦1隻が、波の静かな泊地に乗りつければそれで事は足りた）、飛行場を設営するまでもない場所では重宝された。
基地設営能力が低く、空母の数も少なかった日本海軍ではその汎用性が重視され、戦闘機、爆撃機、高速偵察機、潜水艦搭載型など多様な機種が作られた。
アメリカやイギリスでも水上戦闘機としてF4Fやスピットファイアなどの水上機型が作られたが、試験されたのみで量産はされなかった。
フロート水上機
機体の下に長い足を生やしてフロートを取り付けたもの。
エンジンや動翼への水、海水の影響を避けやすいため飛行機としての設計については自由度が高く、小型陸上機をフロート水上機に改造すると言ったこともしばしば行われている。
しかしながら機体とは別にフロートが存在するため空気抵抗の影響が大きくなってしまう。
また細い足で機体重量を支える都合、機体規模には限界があり、小型機でしか使えない。
飛行艇
機体そのものが船として設計され、胴体で直接着水するもの。
フロート機に比べると空気抵抗はマシになるが、直接着水する機体の強度、防水処置のために重量が嵩む上、胴体で着水する関係から主翼やエンジンの配置にかなり制約があり、最終的な飛行性能で取り立てて有利と言うわけではない。
ただ許容される機体規模ではこちらの方がはるかに大きく、最大離陸重量が500tを超えるものもある。
歴史
出現当初の航空機は木の骨組みに布を張った軽い機体に非力なエンジンという、現代の視点から見ると「凧揚げの凧に毛が生えたようなもの」であった。
当時は自動車も出始めであり、ちゃんと舗装された道路というものもまだまだ少なく、長大な舗装された滑走路というものは当然無かった。
陸上航空機の最大重量や速度には自ずと限界があり、その点で海面や湖面という平らで広大な水面を利用して発着でき、滑走路などの大規模な飛行場設備も必要無く、何より当時の信頼の置けないエンジンに万が一故障が発生しても、とりあえず着水しての対処が可能である飛行艇・水上機は、性能、安全の面からも初期から必要とされるものであった。水面に降りられれば修理ができるかもしれないし、例えば悪天候等で燃料切れに陥っても、近くの港や付近を通る船舶から燃料を補給できればまた飛べる可能性もある。最悪、修理や燃料補給が叶わなくても洋上に継続的に浮かべれば救助を待つこともできるからである。
海外に植民地や領土を持つ列強各国では、船舶を大きく凌ぐ速度を持つ新たな民間の足として旅客用の大型飛行艇が注目され、さまざまな機体が開発・運用された。
また当時流行した航空レースにおいて、滑走距離や重量の制約が少ない飛行艇・水上機は空気抵抗や重量の大きさというハンデを差し引いても高速発揮の面で陸上機に対して有利であり、レース用の水上機も数多く開発された。シュナイダー・トロフィー・レースのように、初期の飛行機のスピードは水上機で競われたこともある。
一方で軍用機、特に戦闘機や爆撃機などの純戦闘用途での水上機は、高い重量や空気抵抗のハンデから当初より少なく、航空機の発達した第一次大戦以降は殆ど見られなくなった。
1930年代後半になると、飛行場の普及、エンジン等の技術の発達につれて民間でも陸上機がメインになっていき、飛行艇は長距離の洋上を飛ぶ一部の大型旅客機、軍用なら偵察・哨戒機や救難機等、特徴を活かした専門的な機体に限られるようになってくる。
あまり小型だとさざ波でも降りられなくなってしまう飛行艇は大型にした方がハンデが相殺されるため有利である一方、陸上機がフロートをぶら下げる形の水上機はある程度以上の大型化が難しいため、飛行艇は大型の旅客機や軍用の長距離哨戒用途へ、水上機は軽量小型が求められる艦載機として発達していった。
第二次大戦後はレーダーの発達によって「艦隊の目」としての役割を奪われた事、どこでも離発着できて滑走距離の不要な航空機としてヘリコプターが出現したこと、また土木建築能力の発達により滑走路に事欠かなくなったことなどにより、軍事目的での運用価値が低下し、軍用機としての水上機はそのほとんどが姿を消した。
現在でも、主に救難を目的として大型軍用水上機（飛行艇）を運用しているのは日本の自衛隊だけである。
一方、民間では｢飛行場の設備が不要｣という利点に現在でも一定の需要があるため、カテゴリーとして廃れる事もなく利用され続けている。今は災害救助型や旅客型の水上機が多い。
また専用の設備がなくとも着水し大量の水を回収できるため、消防飛行艇として多くの機種が現役である。
