ミサイルが長時間対空できる理由

質問

いつも疑問に思うのですが、ミサイルやロケット弾はどうして長時間対空できるのでしょうか？
ちなみに、ほとんどのミサイルの動力がロケットであり、燃焼ガスを噴射することにより生まれる反動で推進されているということはわかるのです。ただ、ミサイルには操舵するためのフィンなどはついていても、一般的に大きな翼はついていませんよね。飛行機だったら機体を浮き上がらせるのに必要な揚力を発生させるため大きな翼は欠かせないと思います。ミサイルは種類によって射程は様々ですが、なぜ飛行機のような大きな翼がなくてもある程度の時間は宙を飛び続けられるのでしょう？飛行中に何らかの形で揚力が働いているのでしょうか？どなたか専門家か詳しい方、教えてください。

回答No.6

Tacosan · ベストアンサー

空対空ミサイルの仕様を見てみると
・AIM-7: ものによって射程 7 km (速度 M 2.5)～70 km (M 4)
・AIM-9B: 射程 4.8 km (M 1.7)
・AIM-120: 射程 50～70 km (M 4)
・AAM-5: 射程 35 km (M 3)
・AAM-4: 射程 100 km程度 (M 4)
・AIM-54: 射程 210 km (M 4弱)
で, 中距離 AAM なら 1分, 長距離の AIM-54 でも 2分程度飛べば OK ですね. 最も短い AIM-9B だと 30秒も飛んでない....

ちなみに余談については, プロペラで飛ぶ限り音速を超すことはほぼ不可能です. 飛行速度が音速に近づくと「プロペラの対気速度」が音速を超えるため効率が低下してしまいます. この作用は固定翼機でも同じで, 「プロペラで推進する超音速機」はたぶん想定しないんじゃないかな. ただ, 速度が遅い範囲ではプロペラ推進の方が排気ジェット推進より効率的なので, 「足して 2で割った」的なターボファンが現在の固定翼機用エンジンとしては一般的.

お礼

なるほど、確かに。ミサイルはかなりの高速度で飛翔するので、長い射程でも比較的短時間でカバーしてしまうから、それほど長い時間は飛んでいないんですね。補足の説明も付けていただきどうもありがとうございます。納得です。
(質問の際『滞空』を『対空』と書いていました)

回答No.5

noname#221368

もうほとんど余談ですが、似たような推進発想は、航空機にもありますよね？。ヘリコプターです。

　ヘリはメインローターを、ちょっと前に傾けて前進します。という訳で、超音速へり、エアーウルフは無理ですねぇ～（かなり古いか・・・(^^)）。

お礼

どうもありがとうございます。なるほど、ヘリコプターの前進する原理は私もつい先日子供向けの図鑑で知りましたが、ユニークですよね。ちなみに、ヘリコプターの最高速度はたしか理論上時速４００ｋｍくらいが限界だと聞いたことがありますよ。
(質問の際、間違って『滞空』を『対空』と書いてました。)

回答No.4

tetsumyi

ロケット技術の進歩によって飛行中の姿勢、進行方法の制御ができるようになりました。
巡航ミサイルは尻を下げて上向きで飛んで行きますが、ロケットの重心と噴射方向を計算しながら、上向きの力を発生させて方向を自由に変えることができるように噴射ノズルを制御します。
小さい翼は飛行を安定させるための物です。

お礼

どうもありがとうございます。では巡航ミサイルなどはノズルの向きをコントロールしながら、上手に上向きの力を発生させながら飛行しているのですね、とても参考になりました。
(※質問の際に、『滞空』を間違って『対空』と書いていました。)

回答No.3

noname#175206

要は、最初にロケット推進の大出力で「放り投げている」のです。

　最初こそロケットエンジンで加速しますが、短時間で高速に達し、後は空気抵抗等はありますが、おおむね放物線で「慣性飛行」しています。

　もちろん、これは有人・無人宇宙船が地球の周りを回ったり、月や他の惑星、果ては太陽系外まで行くような場合でも同じです。

　一気に加速して、あとは軌道修正用のスラスター程度の燃料を残しているだけですね。
　ただ、地球に帰還する予定なら、逆噴射用の燃料は結構必要なので、スペースシャトルではその分の燃料も含めて衛星軌道まで打ち上げるために、軌道の高さの割には大きなロケットで打ち上げる必要がありました。

　飛んでいきさえすればいいのなら、非常に高速な砲弾を打ち出せる大砲でも、地球の裏側まで届かせることもできます（たぶん、何段も火薬を使った特殊な砲身が必要）。
　このことは、つまり動いているものは動き続けるということは、少なくともガリレオ・ガリレイ以降、古くから分かっていて、ニュートンが定式化しました。

　ジューン・ベルヌのSFで月まで行くものがありますが、それでは宇宙船を砲弾のように打ち出すという設定でした（もし本当にやったら、あまりにも大きな加速で、中の人間は生きていないでしょうけど）。

　それ以前は、物体は押し続けていないと止まるものだと思われていました。
　慣性と摩擦を分けて考えるというアイデアが出る前だと、そう思えるのも自然ではあります。

　それでたいていのことが説明がついてしまうので、なかなか新しいアイデアは出てこなたったのかもしれません。

お礼

どうもありがとうございます。では、飛行しているといっても、本体を宙に浮かせ続けているというより、ロケット推進の力で飛び上がって残りは惰性で放物線を描くように空中を進んでいるという感じですね。納得がいきました。
(※質問の際に、『滞空』を『対空』と間違って書いていました。)

回答No.2

ultraCS

ICBM(Inter Continental Barristic Missile大陸間弾道弾)という言葉で解ると思いますが、ミサイルというのは推進能力を持った砲弾で、推進力を失った後は放物線に従って落下します(推進力がある間も落下しますが)。ですから、落下地点と放物軌道から初期の推進方向と推進力を計算してそのように発射します。

そういう点では、大砲発射の際の砲兵による弾道計算と本質的には同じです。大砲の弾や銃弾だって翼がないのに飛ぶでしょ。

お礼

どうもありがとうございます。放物線を描きながら飛ぶわけですね。そういった点では、いうなれば普通の砲弾とは、推進力を持っているかいないかの差なわけですね。わかりやすいです。
(※質問の際に間違って『滞空』を『対空』と書いてしまってました。)

回答No.1

中村 拓男（@tknakamuri）

３方式あります。

翼: 飛行機のように翼が付いているミサイルもあるのです。巡航ミサイルとか。
ミサイルは速度が速いから小さな翼で十分な揚力が得られます。

スラストベクター：ロケットのノズルの方向を変えて進む方向を制御します。
宇宙ロケットと同じです。
ロケットの進む方向を上向き加減に制御すれば当然落ちません。

サイドスラスタ： これは目標の届く直前の微妙な方向制御に用いられます。
横方向にガスを吹くノズルです。下方向に吹けば浮き上がります。

お礼

どうもありがとうございます。方向を制御するのにいろいろなテクニックがあるのですね。わかりやすく列挙していただいて助かりました。しっかり覚えておきたいと思います。
(※質問の際に『滞空』を『対空』と間違って書いていました。)