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2005年9月 2日

<イキナリですが、『波動砲』です!> 前編:波動エンジン

 『波動砲』それはヤマト最大の破壊力を誇る攻撃兵器である。公式には48センチ3連装衝撃砲(ショックカノン)が主砲とされているが、厳密にはこの『波動砲』がヤマトの主砲である。
 この『波動砲』は“イスカンダル式波動エンジン”(依式波動空間機関)を製造するにあたって、そのエネルギー源である“タキオン粒子”の波動特性を利用して武器に転用したものであり、“波動エンジン”の副産物とも言える。

 さて、本題の『波動砲』の話に入る前に宇宙における超光速航行を可能にする“波動エンジン”について述べておかなければならない。このエンジンは従来の地球型の“内燃機関”とは似て非なるもの、と言うか概念からして全くの別物と解釈しておいた方が良い。
 すなわちこの“波動エンジン”は、燃料を燃焼させたり化学反応により爆発を起こすことによって、その過程で発生したエネルギーを推進力に換えるという物ではなく、“タキオン粒子”を圧縮、波動特性を増幅させ、それを一定方向に噴出させて推力とするものである。

warp-engin1
〝『波動エンジン』全図〟

 上記の図に併せて説明すれば、まずタキオン粒子発生機により粒子を増幅させ波動セクションにて基礎波動運動を発動させてパワーコンデンサ(第一次発電機)を通過させる。この基礎波動運動だけで艦内の消費電力を充分賄えて余りある電力を得る事が出来るのである。
 ちなみに劇中のセリフで有名な『フライホイール』は、この“波動セクション”の始動機関である。

warp-engin2
〝『粒子発生装置』~『パワーコンデンサ』まで〟

  第一次発電機を通過したタキオン粒子はタキオンタービンに送られ推力を得るための圧縮が次の動波圧縮機にて行われる。
 動波圧縮機はタービンにて圧縮された粒子の波動運動を同調させるもので、これがないと噴射口から開放された粒子流の波形が一致せず、安定出力と推進流を得られないためなのである。
 圧縮、整流処理されたタキオン粒子はタキオンパワー・バーストセクションにて粒子波動の増幅が行われる。

warp-engin3
〝『タキオンタービン』~『噴射ノズル』まで〟
 
 このセクションでのバーストは燃焼ではなく、タキオン粒子の増幅・膨張といった処理がなされる。“バースト”と称するのは単に運用上の理由からそう呼称しているに過ぎない。
 圧縮され、整流処理を施されたタキオン粒子の波動運動は同量・同質の他のタキオン粒子と同調すると、その質量と波動運動が相乗効果で増幅する特性があり、それによって無限大(に近い)の推進力とエネルギーを生み出すのである。このバーストセクションのコントロールによってワープに必要な出力や、波動砲に必要なエネルギーを作り出している。
 しかしながらこの増幅・膨張効果も理論上では無限ではあるものの、波動エンジンの規模に応じての上限が存在する。ヤマトが装備した第一号の“イスカンダル式波動エンジン”では1日あたり1回のワープで1,000光年の出力を得るのが限界である。
 ヤマトのイスカンダルへの航海の巡航時には、24時間制の午前と午後に500光年のワープを1回づつ行うスケジュールで運用されていた。
 これは後述するが、同航海は常にガミラス大帝星軍の制圧下を常時臨戦体制で航行する状態であったため、不慮の遭遇戦に於ける『波動砲』の緊急発射に必要なエネルギー量を確保しておくための措置である。
 
 バーストセクションを通過して膨張したタキオン流は圧力調整室(第二次発電室)で、波動エンジン自体を運転(“タキオン粒子”発生装置の運転)するための電力を作り出す。
 つまり“イスカンダル式波動エンジン”は、始動のための基礎エネルギーさえあれば、以後は運転に必要な電力と、そこから得られる“タキオン粒子”エネルギーにて、理論上は無限の運転が可能な永久機関なのである。
 一般に公表されている公式データによるヤマトの航続距離が『無限大』となっているのはこの事を示している。
 しかしながら、自己の機関の運転に必要な電力とエネルギーを自給自足で補ってはいるものの、運転時に発生するエネルギーのパフォーマンス(仕事量)の内、電力を作り出す時のパワーロスが一番大きいために、ヤマトは通常航行時の最大戦速が光速になる。 
 こうして圧力調整室を通過したタキオン流は主推進制御弁にて通常の航行(亜光速航行)に必要な推力に調整されて主推進機関(推進ノズル)から噴射させる。
 
 『波動砲』は前述のように、この“波動エンジン”から必要なエネルギーを抽出して発射されるのだが、1発当りの発射に必要とされるエネルギー量はワープ出力約200光年分であり、波動砲の緊急発射はワープ航行プログラムに重大な影響を及ぼす。更に波動砲の発射時にはエンジンの作り出すエネルギーのほぼ80%を波動砲チャンバー内に送り込むので電力供給と航行スピードは極端に制限されてしまう。
 そのときの電力量は波動エンジンを運転する必要最低限な量と、エンジンの再始動用を賄うのがやっとと言ったところなのである。
 『波動砲』は“波動エンジン”なくしては生まれなかった兵器であり、この武器の使用はエンジンの運転に大きな制限と負担を与える事を忘れてはならない。
“波動エンジン”の概念と運転理論は以上である。

 ここで『波動砲』とは関連がないが、ヤマトのもうひとつのパワープラントである“補助エンジン”についても蛇足ながら述べておく。
 波動エンジンと共にヤマトの機関として装備されている補助エンジンは、イスカンダルから“波動エンジン”の設計図がもたらされるまで、従来の地球の宇宙用艦船で主用されていた亜光速航行用エンジンの改良発展型で、単独運転の際には艦内にある小型核融合炉をパワープラントとするイオン加速流式の準亜光速エンジン(制式名称“2157式空間機関改”通称“57改” 無負荷時最大推力、光速の35%)である。
 “57改”補助エンジンの母体となった“2157式亜光速エンジン”(2157式空間機関)は呼称の通り、2157年に日本の真田佐助、大山敏郎両技師の開発したものである。(開発時“SO機関”と呼称)
 このエンジンは基礎理論研究を経て、試作から完成迄に約20年を要したもので、大山技師は完成直前の2156年にその完成を見ないまま病気と過労が原因で逝去している。
 この“2157式亜光速エンジン”は非常に完成度が高く、これ以降に製作された亜光速エンジンは全てこのエンジンを基礎とした派系である。
 “57改”の特徴は本来の単独による運転方法に加えて、波動エンジン運転の際に圧力調整室より抽出されたタキオン流を調整して噴射させるハイブリッドパワー式となっている点である。
 ちなみにこの“57改”単独運転時の出力だけで地球の重力圏突破が可能であり、武装動力の供給も規定の60%の出力で可能である。(同時運用の際は航行スピードが低下する)
 ヤマトの姿勢制御に使われる各部のバーニアはこの“57改”から供給されるエネルギー噴射によって作動させる。そのために“57改”のコンポーネントから各部に姿勢制御用のノズルに至るバイパスが伸びている。

後編に続く

※念の為に言っておきますが、公式の設定資料図と、簡単な波動エネルギーに関する概念以外は名称から何からおいらの『全くの〝でっちあげ〟』ですから、ハイ。
 実際の効果とか何とか、突っ込まないでくださいね♪ (^_^;)

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