電磁カタパルトで悩む

2022年6月に中国3隻目の空母「福建」が進水した。まだ海面に浮く事ができるだけで内装とか兵装はこれからなのだろうが、電磁カタパルトを実装する計画だということが注目されている。

進水直後の写真では3基のカタパルトは厳重に秘匿されており、内容を伺うことはできない。世界の意見では「本当に作れるの？」「作っても運用できるの？」というものが大勢を占める。米軍でさえ作るのに苦労して運用するにもトラブルに悩まされていて、元大統領のトランプをして「もう電磁カタパルトは使わない。」と言わしめたとか。

電磁カタパルトがなぜそんなに問題になるのかというと、使用する電力量がとんでもないからだ。だから潤沢に電力を使うことができる原子力空母でないと運用できないという声もあり、その点で中国の「福建」が通常機関であることから運用できないとみられているのだ。

では実際にどれほどの電力量が必要なのか計算してみよう。空母から発艦する最も重い航空機は早期哨戒機で、この重量が35tだという。この35tを全長250mのカタパルトから256km/hで打ち出すには、102.4KWhのエネルギーが必要で、射出するのに必要な時間は7秒である。ちなみにその時機体にかかる加速度は10.1m/sec2だから約1Gだ。

102.4KWhというのはテスラのモデルSや日産リーフの電池容量の約二倍だ。電気自動車二台分の電力を7秒で使い切らないと早期警戒機は飛ばせない。52.7MWを7秒間通電するとこのエネルギーになるが、これまた想像できない量だ。

学生時代には阪急電車をよく利用していたのだが、阪急電車には乗客から見えるところに電圧計と電流計が表示されていた。1500V・500A投表示を見て「ひぇ～、3Ωかよ！？」とか思ったりしていのだが、これでも0.75MWだから、52.7MWというのは阪急電鉄の動力車70台分の電力を供給することになる。そりゃ大変だわ。

ならば早期警戒機はあきらめて、18tくらいの軽い戦闘機を220km/hで射出するとしたらどうか？ すると38.9KWhでいいことになる。約1/3になるのは機体が軽くなったことよりも射出速度を押さえた効果が大きい。

というわけなので、空母「福建」が早期警戒機を飛ばせるのか、それとも戦闘機しか飛ばせないのか、というのが注目のしどころかな？と。

ちなみに、より一般的な蒸気カタパルトというのも技術的に難しくて、単純に考えると蒸気圧で飛行機を250mに渡って加速するにはそれだけの長さのシリンダと、それだけの長さのピストンロッドが必要なわけで、もちろんそんなことはできないからピストンが通過したとこらからシリンダを閉じていくような仕掛けが必要で、これはジップロックの閉じ口のような仕掛けで実現させているらしいのだが、30気圧の蒸気圧をよくもまぁそんなふうに扱えるものだなぁと思う。

参考URL

兵器開発で悩む

8月15日に「太陽の子」とかいう、京都大学における原子爆弾開発の話をドラマ化したものを放映していた。要するに遠心分離機の回転数(目標値10万回転/分)があげられなくてもたついているうちに広島長崎に原爆を落とされて悔し涙を流すというものだった。次の日にもドキュメンタリータッチで同じテーマを扱った番組があったようだがこれは見逃した。

後日その後半だけを見ることができたが、前半は見逃した。NHK Plusに加入してみたが手続きに時間がかかってやはり見ることができなかった。ちなみにNHK-PlusはPCの画面をミラーリングすることもできないしもちろんChromeCastもできないので、PCあるいはスマホの画面で見るしかない。つまりPCから有線でTVへつなぎこまない限りTVの大画面で見ることができないわけで、これは使えないな。

遠心分離機の回転数が上がらないのは、回転子の周速が音速に近くなっているんじゃないか、ひょっとしたら真空中でぶん回せばよかったんじゃないか、などと思ったが計算してみると音速の半分くらいだったのでまぁ仕方がないか、と。

しかし原爆なんかよりも、神風特攻隊の体当たりを無線操縦でできなかったんだろうか？とか考えてはじめて妄想炸裂。

無線操縦といってもいろいろあるが、簡単な振り切り型つまり上なら上、下なら下、右なら右みたいに操縦する。右へ少しだけ舵を切りたいときには短時間右へ切ってすぐに中立に戻す。これだったらアナログの無線電話みたいなものに複数の周波数音を重ねて送ることによって8chくらい備えればぎこちないけれども飛行機の操縦もできる。

一方もっと進んだ無線操縦ならプロポーショナル(比例制御)と言って操縦かんを動かしたらその動かした分だけ舵を切ることができる。今時の無線操縦はこちらの方がデジタルで安価にできることもあって主流となっている。この場合は基本的にデジタル通信となる。

では第二次大戦中の、ということはまだトランジスタが発明されていなくて真空管しかないという状況でデジタル回路を真空管で構成できるものだろうか？ 答えは「できる」。

試しに12AT7というこれはMT菅という真空管で戦後に現れたものなので戦争当時使うことはできなかったのだけれどもこれの特性図を使ってデジタル回路を構成できるかどうかを考えてみる。

まぁ今どきこんな「Ep/Ip曲線」から回路図を書くなんて話が通じる人がどれほどいるんだろうか？　ひょっとしたら高校と大学が偶然同窓だったT原君くらいかなぁ。この図からわかることは、B電源として100Vを仮定するとグリッド電圧を10Vくらい振ることで負荷抵抗200KΩに対して約90Vほどの出力振幅を得ることができる、ということだ。ということはこの出力振幅を次段のグリッドの入力とするためにグリッド用のC電源-20Vで引っ張ってやると抵抗で分圧しつつ次段へ接続ができる。

そんなふうにすると、2入力NANDの真空管バージョンをこんな風に構成できる。消費電力は100V2mA程度だが、何しろ真空管にはヒーター電力として(A電源)12V0.3Aくらいが必要なのでこれは大変だ。

2入力NANDだけでこれだけの回路が必要なので、デジタルなプロポーショナル受信機(とサーボ)のためには真空管が150本ほど必要になる。上記の回路だと各真空管のカソードを共通にできるので、例えば直熱式の三極管3本を一本の真空管に封入するなどすると、半導体集積回路ならぬ真空管集積回路ができるわけだが、まぁ80年前にそんなことを望むのは無理というものだろう。

真空管を150本実装した装置を100kgくらいにまとめることができれば既存の戦闘機とかに搭載できて無線操縦の神風特攻機ができるのだが、この無線が仮に1km先まで届くとして、1km先の飛行機をどうやって操縦するのか、つまりどっちの方向へどれくらいの速度で飛んでいるのかをどうやって認識できるのか、という問題があってこれがちょっと対応不可能かもしれない。

現代の無人攻撃機(ドローンと呼ぶと誤解されそうなので)ならばカメラを積んでデジタル画像を操縦者へ送ることによって操縦を簡単にできるのだが、戦時中にはまだ無線で画像を通信する技術というのは確立されていなかったので、無線操縦の攻撃機を敵陣へ誘導するには苦し紛れ的な方法しかなかっただろうなぁ。

そもそも、第二次大戦中の無線機の事情はどうだったんだろうかといろいろ調べてみると、例えば米軍の「SCR-300 」という機種では真空管を18本使って重量がバッテリー込みで14～17kg、電波形式はFMで40～48MHzというものだったらしい。電波の到達距離は約5Kmというところだったようだ。

では日本軍はどうだったかというと、これがなかなか情けなくて、電池駆動のようなものはなかったらしい。通信は基本的に有線で、航空機の無線はCW(モールス信号)だったようだ。これではなかなか無線操縦というところまで発展させるのは難しかっただろう。

イージス列車で悩む

イージス・アショアとかに多額の投資をすることになっているらしい。安全保障というよりも米国の貿易赤字対策なんだろう。

すでに議論されてるように、戦争になれば真っ先に地上イージスを無力化するように狙われるはずで、有事に役に立つとは思えない。

それよりもイージス機能を列車に載せるのはどうだろう？ 本当なら車に乗せたいが、積載量が足りないだろう。列車なら日本国中をかなり自由に動き回れるし(電車では走れないところもあるからディーゼル機関が必要)、サイズが許されればトンネルにも隠せる。実際に運用するには架線が邪魔になるから、フェーズアレイアンテナは可搬式にして運用時に展開するのかな。

列車イージズがうまく運用できるようになれば、これは売り物にもなるのでアメリカと共同でアメリカの赤字を減じつつ日本の収入にもなるだろう。

ということで、列車イージスを強く推奨する次第です。

音楽Barで悩む

知り合いの知り合いが横浜で音楽Barを開いた。生演奏は無しで、音源を流すらしい。

流す音源は1980年代のAORとシティポップだという。

AOR（大人のロック：Adult Oriented Rock)として名前だけは知っているがあまりよくは知らない。私のイメージとしては「オリジナル・ラブ」みたいなものかな？と。あるいはヒュージョンほど尖がっていない音楽っていうか。

名刺みたいなのをいただいたので貼り付けてみよう。幅の自動調整がうまくいくかな？



ご覧の通り店の名前はBLEUという。BLUEではなくてBLEUなのはフランス語なのかもしれない。調べてみると曲名だかバンド名だかにBLEUと付いたものがあったのだが、今となっては探せない。

名刺の裏側も載せてみよう。



1980年代といわれてパッと思い浮かぶのはマイケル・ジャクソンだが、当時の自分を思い返してみるとジョンスコ(John Scofield)とかリトナーとかカールトンとかを主に聞いていたような気がする。Bob Jamesを聞き始めたのもこのころだったかもしれない。

というわけなので、AOR Barと言われてもちょっと私には敷居が高い。Rock Barほどではないけれども、そもそもBarって下戸の私には用が無いところなんだなぁ。

でも、このお店には頑張っていただきたいのでここにご紹介する次第です。

拳銃用散弾で悩む

Youtubeでこんなものを見つけてしまった。これは恐ろしい。

拳銃で使える9mm径の散弾だという。こんな恐ろしいもの作るなよ。売るなよ。

致命傷にはならないかもしれないが、5フィートから撃って20cm四方くらいに広がるから、こんなの顔に撃たれたら死ななくても死にたくなるんじゃないかな。目はまずダメだろうし。

軍事ロボットで悩む

自動車の自動運転がなんだか今にも実現しそうな勢いなんだが、「危険を察知して自動停止」くらいにしとけばいいのに、自動操舵なんてことを言い出すから皆さん夢を見だすようで。

しかし、交通信号を感知できないことにはまず実用にはならないと思うなぁ。

車が交通信号を感知するにはまず赤黄青の信号をカメラで検出させることを考えるが、背の高いトラックが前に止まっていると信号は見えないし、木の枝で見えないこともある。交差点でWifiみたいな電波を出して自動車で受信させるか?とか思ったが、それでは進行方向ごとに差別化することがむつかしい。やはりエンコードした光学的な信号を進行方向ごとに用意して放射するのがいいのかなぁ？

とか言いう話は前置きであって、米軍がロボット戦艦の進水式を行ったという話。

これはまだ武器を積んでいないのだが、無人で遠隔操縦もなしで数か月走行してして潜水艦探知などを行ったりできるという。

「SeaHunter」と呼ばれるこのロボット船は全長40m、排水量は不明。

船底はこんなふうになっている。スクリュウは2軸らしい。

ということでもっと詳しいことを知りたいもんだなぁ、と。

強力になってきた自衛隊に悩む

海上自衛隊の護衛艦「いずも」が一般公開されるということを聞いたので行ってみた。

いずもはヘリコプター空母で、姉妹艦としては「ひゅうが」「かが」「いせ」がある。「かが」と「いずも」が同型艦で「ひゅうが」と「いせ」は一回り小さい。

いずもは全長248m、排水量2万トン弱で総計11万2千馬力のガスタービンエンジンで最大速力30ノットを達成する。

これはかのいにしえの戦艦大和と比べると、大和が全長270m、排水量7万トン、20万馬力で30ノットだから、なにしろ大和は巨大な大砲をたくさん積んでいるし、装甲も厚いのでやはり重たいんだろうなぁ、と。逆にいずもは艦載機を勘定に入れなければ軽量ということになるのかもしれない。



一般公開は横浜港の大桟橋だった。中へ入るには金属探知機を通らねばならず、そのために30分ほど並んで待たされた。列は何度も折れ曲がって、いずもが見えてきてからも列の方向が変わっていずもが見えたり見えなかったりする。

いずもを背にして並んでいるとき、私たちの直後に並んでいる若い男女の声が聞こえてきたりする。

男：「あの白いところにレーダーっていうのが入っててさ。レーダーってわかる？電波を出してその反射で遠くのものを見るんだ。」
女：「へ～。」
男：「で、レーダーで見つけたものを下についている機関銃で撃ち落とすんだ。」
女：「へ～。そうなんだ～。」
男：「僕の話聞いてる？ 80%くらい聞いてないよね？」

とかいうところで列の向きが変わっていずもが見えるようになったので、今度は私が連れにうんちくを垂れる。

「あの白い坊主みたいなやつはファランクスっていって、あの白いところにレーダーが二つ入ってるんだ。レーダーの一つは飛んでくるミサイルを見ていて、もう一つは自分が撃っている弾丸を追いかけている。そうやって弾丸がミサイルに当たるように機関銃の方向を調整するんだ。」「ちなみに弾丸はたぶんタングステン製で1分間に3000発以上発射できる。」
「へ～。」

上の写真では残念なことに艦首に置かれているファランクスが切れてしまっている。こういう話の前に撮ったからね。

延々待たされて艦内に入ると「エレベータで甲板に上がります」というアナウンスがあって、「え～、また並ぶのか～？」と思ったらさにあらず、艦載機を甲板に運ぶエレベーターだった。これは動画で撮ろうと思って撮りましたよ。ほかの観覧者も同じように思ったみたいだ。

これが話題のファランクス。1分間に数千発も撃ち出すってことは、何発くらい装填しているんだろうか？とか弾丸にはタングステンを使っているのかそれとも劣化ウランなのか、どちらにしてもレアメタルだからそんなに気前よく撃つわけにはいかないんじゃないか？とか疑問はいろいろあるが、聞けそうな人もいなかったので疑問は疑問のまま。

基本は空母なので、ほかにはあまり兵器はなくて、魚雷なんかもあるんだろうが、そういうのは非公開だった。

甲板にはヘリコプターが6機くらいならんでいたが、フル装備ではないようで、機銃かと思ったらピトー管だし、吊下型ソナーかと思ったら磁気センサー（マットです、と言われたが、MADじゃないのかなぁ？）ヘリに魚雷が積めるということだったが、え～？そんなスペースあるのかなぁ？とか。

説明によればMAD（マット？）は海面すれすれに吊り下げて潜水艦を磁気で検知するというものだということだったが、密閉構造にして水中に入れたほうが検知しやすいんじゃないのかなぁ？ でもそういえばトム・クランシーの小説でもMADを水中に入れるという表現はなかったかもしれない。



私としてはソナーとかCIC(戦術情報室)なんかを見たかったのだが、さすがにそういうのは見せてくれないし、ファランクスも景気よくバリバリ撃ってくれるとかはなくて（射撃デモなんてものは全くない）、不満っちゃ不満だが、まぁそういうのが目的ではないのだろうからいいか。なんといっても無料公開だし。

最後にエンジンに関する展示資料の一部を置いておくが、なるほどタービンエンジンっていうのはまるでジェットエンジンみたいなものなのだなぁ。ヘリコプターも同じようなジェット機構で軸出力を取り出しているんだものなぁ。

それにしてもこの女の子のイラストは何なんだ？



しかし、こういう軍艦を短期間に何隻も作って、周辺国が戦争準備を着々とすすめているっていう解釈をしているんだけれども、大丈夫なのかね

当日追記：

格納庫で展示されていた資料に、エンジンの来歴というか、航空機用エンジンの転用の様子を描いたものがあったので、これもご紹介。

害虫駆除用銃で悩む

Bug-A-Saltという銃が面白い。アサルト・ライフルという狙撃用の銃があるので、それをもじってつけた名前だろうと思うが、面白いじゃないか。

実は名前の通り、「塩」を使って虫を殺すものらしい。塩粒を一つずつ飛ばすのかと思ったが、動画を見るとそうじゃなくて塩をひとつまみほど虫に向けてたたきつけるらしい。多分、ポンプで溜め込んだ空気圧で打ち出すのだろう。卓上で使うような食塩をいっぱいに入れると50発撃てるという。

でも日本の住宅で使うとなると、まき散らした塩が潮解してベトついたりするからちょっと無理かな。屋外で使うならいいんだろうけど、屋外では虫のほうが行動範囲広くて有利になるだろう。

これを見て思い出したのが、ギャビン・ライアルの小説でタイトルを忘れてしまったが新型の戦車を陸送する話だったかなぁ。その戦車は砲弾を打ち出す火薬（炸薬？炸薬は砲弾の中に入っている方だと思うので違うと思う）に液体を使うというもので、これによって近くの的に射撃するときには火薬の量を減らしたりできるとか、そんな話だった。敵との距離を精密に測定できて、しかも気温、気圧、風向などから火薬の量をコンピュータで精密に計算できるから可能になったのだとか。

そんなこんなを思い出したりしているうちに妄想モードに入り、銃弾に使われている薬莢ってもったいないよなぁ、ということから、銃弾を打ち出すのに液体とかあるいはガスを爆発させて撃ち出すことはできないんだろうか？とか思ったり。

使い捨てライターに使っているようなガスボンベからガスを供給してうまく空気と混合し、装填した鉛弾の背後の爆発室に充填して着火する。着火にはもちろんライターに使われているようなピエゾな着火装置を使う。

うまい混合気を作ってしかもそれを密閉した爆発室へ導くというところが難しいのだろうけれども、きっとそのうちに何かブレークスルーがあって実現するんじゃないかな？　粉末の火薬ほどの威力は期待できないような気がするけれども、そういう非殺傷な武器というのが今後は流行るかもよ。

ＭＩＮＩ ＧＵＮで悩む

何かを探してYoutubeを徘徊していたらこんなのを見つけた。なんだこれは？ものすごい勢いで撃ちだしているぞ。弾丸が光っているのは曳光弾なのだろうか？　灼熱した銃身から弾丸を迸らせるというのが私のリビドーを刺激したのかもしれない。

調べてみたら、これはミニガンM134というもので、6本の銃身から7.62mmの弾丸を1分間に3000発発射するというものだ。しかしこの銃身の灼熱具合はどうだ。

なぜ「ミニ」なのかというと、この上位機種として20mmバルカン砲というのがあって、そのミニ版として開発されたのがこのM134だからなのだ。7.62mmというのはインチでいうと0.30

インチだから、拳銃にしても小口径の部類に入るんだろうなぁ。しかし発射速度が速いので、抜群の殺傷力があるらしい。

しかし驚いたのは、どうやら民間人であってもこのM134を購入できるらしいことだ。そしてなんと趣味としてこんな凶悪な武器を撃って楽しんでいる連中がいるのだ。

しかも、このクレージーな車。何で魚をこんなふうにするのか理解できないが、文字通り蜂の巣になってしまったドラム缶がこの銃の威力を物語っている。

しかし、30口径とはいえ、銃弾一発は10円～100円くらいはするはずで、たとえ10円としても1分間撃つと3万円くらいが飛んでいくわけだなぁ、高い趣味だなぁ。でも痛快そうだなぁ。