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アクシィとキャティアの航海日誌

仮想世界のディレッタント、アクシィ・オーキドと、キャティア・イクストルの旅路の記録。「さあ、行こうか」今は、PSO2、シップ1(フェオ)を旅しています

【アクシィの雑記帳】何よりも!速さが足りない!(サイエンス・雑記)

アクシィの雑記帳

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うす、ということで、今日は久しぶりの長文雑記だ。PSO2とは直接的に関係はないけど、興味あったらお付き合いください

 

大砲、というと、火薬の爆発力で、榴弾APFSDS、その他諸々を打ち出す機構、という理解はまちがっていません

 

砲弾であれ、聖剣伝説であれ、大砲は、物体に力を加え、遠くに対象を運ぶ、そこは今後も変わりませんね(ナデシコででてきたボソン砲とか、ヤマトの瞬間物質移送機でたら別だけど)

 

で、今日は、おそらく22世紀ごろには主流になってるであろう、レールガン、についてです

 

旧ブログの内容を加筆修正した雑記になります。では、興味あったらお付き合いください

 レールガン、電磁投射砲、電磁加速砲、英語で言うなら、EML(Electromagnetic Launcher)。よく、SFマンガや映画、アニメでは、超威力の超兵器という描写が多いですね

 

星界シリーズのイルギューフ(核融合弾を打ち出す電磁投射砲)だったり、シドニアの騎士の重質量砲しかり、スタートレックシリーズの、光子魚雷や量子魚雷を打ち出す機構もこれですね

 

では、これってどんな原理?

 

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中学校2年か3年で、これ、覚えたよね?そう、”フレミング左手の法則”です

 

細かいことはさておいて、磁界の中で、電流を流すと、それと垂直方向に力が発生する。電気で動くモーターはこの原理で動いています。U字磁石の中の導線、中学校ではなかなかできない難易度の実験だけど、入試問題や理科のテストではいっぱいでたなあ

 

この力、”ローレンツ力”とよびますが、レールガンは、この力で物体を加速、射出する機構です

 

加速に寄って得られる運動エネルギーは、与えられる電流の大きさ、電流を大きくするには、電圧を大きくすれば良い。あとは、加速に使用するレールの長さに比例して大きくなります。現実的ではないけど、火薬式の砲よりも大きい運動エネルギーを得られる機構です。

 

SFモノなら、大砲だけでなく、”マスドライバー”という、シャトルやコンテナを加速して宇宙に打ち出す機構で数多く登場しております

 

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夢の超兵器のイメージがありますが、実は原理自体は単純で、それこそ、高エネルギーレーザーや、荷電粒子砲、現実化したものはほとんどないですが、エヴァンゲリオンポジトロンライフルや、スタートレックフェイザーガンダムのメガ粒子砲なんかより、原理的にはずっと簡単で、複雑なシステムやデリケートな機構も必要ないんです

 

砲の原理、もとい目的は、”よりおおきななものを””より早く””より正確に””より遠くに”です

 

火薬式の砲は、昔から、要は火薬のもつ科学エネルギーを運動エネルギーに変えて、対象を目的とする場所へ投射する。これは、海賊船の鹵獲した大砲も、オート・メラーラ製の速射砲も全く変わりません

 

ではだ、現在の第3世代主力戦車戦車砲から発射されるAPFSDSは、大体1500m/sの速さで飛翔します。弾体4kg、直径30mmだと、大体こいつのもつ運動エネルギーは約4.5MJ。1MJの熱量で3kgの氷を溶かすことのできるエネルギー・・・といってもイメージはしにくい、要はこの運動エネルギーを直径30mmの狭い範囲で厚さ30cmの鉄板にぶつけたら鉄板に大穴が空く、まあ、今はイメージだけ

 

本当はこんな単純じゃないけど

 

では、4.5MJの運動エネルギーを生み出すのに必要な電力は・・・3.6MJのエネルギーを生み出すのに1kWh・・・あれ、大したことなくね?でも、現実はこううまくいかない、レールとの摩擦で逃げ出すエネルギーしかり、いろいろだ

 

まあ、コンセントや手回し発電機でまかなえるものではないことは了承してくれ

 

んで、発生する熱量、4.5MJをすべて熱にすると、まあ、イメージできるよね

 

実用的なレールガン、無対策では、砲弾でもなんでも、発生した膨大な熱で溶解したり、果てはプラズマになってしまったり・・・まあ、額面通りうまくは行かないもんだ

 

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まあ、人類もアホではないので、弾体を絶縁コーティングしたり、色々工夫をして、先日、アメリカ海軍での研究成果が公開されましたね。また、宇宙旅行が普及した際には、スペースデブリや小隕石の破壊には、火薬式の砲やレーザーではなく、レールガンを使用した運動エネルギー弾が一番コスパいいのは、イメージできるでしょうか

 

現在の研究では、レールガンで打ち出した弾体の銃口初速は、7000m/s、時速になおせば25,200km/hです。これはすごいw。もっとも、実用性は度外視して、レールガンなら、原理的には、準光速どころか、光速まで加速が可能なんです。

 

そのエネルギーでの射程は、アイオワちゃんの主砲の射程が約42kmに対し、レールガンなら300km~500km、実用化されれば、コスパの悪い巡航ミサイルや弾道ミサイルに代わり、大砲の復権も、あるでしょうね

 

実際、アメリカ海軍の最新鋭ステルス駆逐艦、ズムウォルト級では、主砲をレールガンにするんだとか、しないとか・・・

 

でも、実用化されるのは、遠い未来のことではないと思いますよ

 

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なにこの地球防衛軍のビックリドッキリメカww

 

ちなみに、御坂美琴さんの”超電磁砲”は、ファンタジーです。でも、美琴を電源にして、レールにつなげば、いけなくもないですよ。

 

ヴォルナ・グラフカ・・・おっと、誰か来たようだ「スタートアップ!!」

 

んでは、長文ごめんよ、今日はここまでだー

 

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