レールガンって将来化けるでしょうか？

質問

何やら１発撃つのに凄く電力を要するらしいですが、
射程200kmでミサイルよりも沢山弾は積めると聞きます。
レールガンってどんな用途なら
将来化ける可能性ってありそうなんでしょうか？

それとも作ってみたけど使い道全く無いものなんでしょうか？

回答No.5

eroero4649 · ベストアンサー

アイデアそのものは確か19世紀からあったはずです。技術的にも、必ずしも実現不可能というわけでもありません。

ただネックとなっているのが他の皆さんも指摘する通りに「ものすごい電力を必要とする」ってことです。「大砲撃つのに原子力発電所が必要」なんてジョークがありますよね。
考えてみたら、それが戦艦であれ戦車であれ大砲であれ、「敵からも（自分が）撃たれる」っていうことを考えたら、いちいち原子力発電所を持ち歩くわけにはいきませんよね。敵の弾が一発こっちに当たっただけでこっちが核攻撃を受けたような被害を受けてしまいます。しかも敵は核兵器を使ってないのに。
原子力以外の、何か画期的な発電方法が発明されない限りは机上の空論であり続けるでしょうね。しかし仮にそうなったとしても、撃ち出すときにものすごい電磁波が起きると思います。現代兵器はコンピュータ化が進んでいますから、その電磁波で壊れないように電子機器を守っておかないといけませんから、どのみちえらくバカデカい代物になってしまうと思います。

火薬が使えない宇宙兵器だったら可能性はあるかもしれませんね。レーザー兵器のほうが効率がいい気もしますけど。

お礼

電源が攻撃されたら大惨事なんですね。
核融合発電はまーだ相当先と聞きますし小型化なんて更にその先で。
ご回答ありがとうございます。

回答No.7

SPROCKETER

たぶん、化けないから心配しなくて良いですよ。ＳＤＩ（戦略防衛構想）の二番煎じで、実現不可能な兵器を過大評価しているだけの話です。

　レールガンは大電流を流さなければならないので、弾速が秒速３０ｋｍ以上に達するとレールガンそのものが爆発する問題があって、実用化が危ぶまれていた装置です。高速化には失敗したが、砲弾ぐらいの弾が撃てるようになったので、実用化しようという計画でしょう。

　次世代高射砲とでも呼ぶべき物に過ぎず、性能が過大評価されていると思います。核ミサイルを撃ち落とすなんて出来ないでしょうね。ミサイルに比べると命中精度が悪いからです。

　ＳＤＩ時代には不可能だった兵器の実用化に漕ぎつけただけの話で、たとえば、潜水艦に大出力レーザー発信器を搭載して、潜望鏡からレーザーを照射して戦艦に穴を開けるのは不可能ではないでしょうし、レールガンを高射砲のように使って、航空機や巡航ミサイルを撃ち落とすのも不可能ではないでしょう。

　要するに、現実的なレベルでの実用化が始まっただけの話で、核戦争を防げるほどの性能があるわけではありません。過大評価しない方が良いでしょうね。

お礼

それなりに使い道のありそうな１つの兵器に過ぎないんですね。
脱出速度で爆発するのは使い道が困りますね。
色々な技術革新があれば新しい道も開けるのかもしれませんが。

ご回答ありがとうございます。

回答No.6

kagakusuki

>電磁式カタパルトは広がりそうだけれどもリニアカタパルトはあまり向いてないんですね。

　違います。実用化間近の電磁式カタパルトはリニアカタパルトの事です。
　リニアカタパルトとはリニアモーターカタパルトの略称であり、リニアモーターを使用したカタパルトの事であって、レールガンを使用したカタパルトの事ではありません。
　但し、

>地表で脱出速度まで加速する

という用途に使用する場合には、レールガンやリニアモーターガンも、ライトガスガンも、どの方式の砲であっても地上でしか加速を行わない以上は、すべて向いていません。
　宇宙空間の衛星軌道に乗せたり、脱出速度以上の速度にまで加速させて地球の外に物体を送り出したりするためには、大気のない宇宙空間か、少なくとも空気が薄くなる超高空で加速する様にしなければ、空気抵抗が大き過ぎてあまりにも非効率的ですし、空力加熱や空力的な安定性の問題が生じて、実現が困難になります。

　余談ですが、高初速のレールガンが艦載砲などの様な兵器として実用化されたとしても、レールガンはその原理上、弾丸が強い磁場が加わった状態で高速で移動する事になるため、センサーや誘導装置等の電子回路を設けようとしても、そのままでは磁場と速度によって回路の中の電線に大電流が流れて電子回路が破壊されてしまいますから、レールガンの弾体に誘導装置を設ける事は難しく、回路を磁場から遮蔽する様な仕掛けを設けたのでは弾丸が無闇に重く、尚且つ高コストになりますので現実的ではありません。
　そのため、レールガンはミサイルとは異なり、目標に向かって進路を途中で変更する事は出来ないものと思われます。
　つまり、レールガンは長距離の目標に向かって撃ったのでは、第二次世界大戦の大砲と同様に、何十発も撃ってその内の1発が運良く当たるのを狙うしかない訳で、その様な事をするくらいならミサイルを1発撃った方がよっぽど命中が期待出来ます。
　また、第二次世界大戦中の超弩級戦艦の主砲の様に、曲射弾道を使用して水平線の向こうの目標を狙うなどといった使い方をしたのでは、弾道を曲げるために初速を低くしなければならなかったり、弾丸が長距離を飛翔する間に空気抵抗で弾速が落ちてしまったりしますから、高初速が特徴のレールガンを使用するメリットが半減してしまいます。
　そのため、もし高初速のレールガンが艦載砲などの様な兵器として実用化されたとしても、長距離の目標を攻撃する際にはミサイルが主に使用され、レールガンが使われるのは直接視認する事が出来る様な比較的近距離の水平線や地平線よりも近い場所にある目標に対して攻撃する場合に限られる事になると思われます。
　レーザーの様な指向性エネルギー兵器も(反射衛星などを使わなければ)水平線の陰にある目標に命中させる事は出来ませんから、こちらも空中の目標を狙う場合を除けば近距離戦闘にしか使用する事が出来ません。

　このため、将来においても攻撃用の兵器の主流はミサイルが担う事になり、例え実用化されたとしてもレールガンは兵器としては補助的な用途に限られる事になると思います。

　後それから、レールガンにせよ、リニアカタパルトにせよ、目標のある方向に砲身を向けなければ使う事が出来ませんから、目標の方向に砲身を指向するのに時間が必要となりますので、既に実用化されている垂直発射管方式のミサイルと比べて、素早く発射する事は出来ません。
　そのため、レールガンの類が幾ら高初速ではあっても、既存の方式のミサイルと比べて先に攻撃出来る事はあまりありません。

お礼

ご指摘と追加回答ありがとうございます。
何か現状ではとても微妙な感じなんですね。
いつか化ける日は来るのやら。

回答No.4

kimamaoyaji

現在研究開発が行われている、核融合炉が完成し戦艦に詰めるくらい小型化すれば、有力な兵器になります、何しろ玉は金属の塊で良い訳ですし、速度がマッハ７近いので命中率は上がります（ミサイルでマッハ３，弾丸もマッハ２くらいと考えれば回避できる時間が極端に短くなるからです）なんとなればパチンコ玉でもその速度による威力は高く玉自体が炭素鋼なので戦車の装甲でも相当なダメージを受けます、それを連射で喰らえば戦艦でもかなりのダメージになります。レールガンの欠点は莫大な電気エネルギーが必要だと言う事だけです。
また阪大で研究され開発されたパルスレーザー（レーザー核融合、核融合炉の始動を超高出力レーザーで行うもの）を核融合炉の始動だけでなく、パルスレーザー砲の応用すれば、ミサイル迎撃などに使えます、非常に短時間ですが2,000 兆ワットというエネルギーなので弾頭に当たれば自爆してしまいます、レーザーですから１秒間に数万回発射することも可能になるでしょう。
単純にレールガンでなく、ミサイルの発射のためのリニアカタパルトというものも作れます、発射直後でマッハ７ですから、相手のミサイルが飛び出したばかりの時にすでに相手に届いているという攻撃時間の優位性もあります、現在米軍で使われている戦闘機のリニアカタパルトも同様です、それらの基礎技術は必要と言う事だと思います。
また核融合の燃料は重水で海水中にあるので、戦艦が使うには非常に合理的な発電システムで東京都の１日分の電力を重水１０リットルで賄えると言われているのでレールガンを使うのにも無尽蔵のエネルギーと言えます。
そしてレーザー核融合の分野はどの国も上手く行っていなく、日本しか上手く行っていないという所も強みです。

お礼

様々な技術革新が積み重なると
様々な手段でミサイルは余裕で撃墜されはじめうるんですね。
技術力が抑止力になる日も来うるんでしょうか。
ご回答ありがとうございます。

回答No.3

kagakusuki

リニアモーターは電磁石同士の同極間の反発力とN極-S極間の引力を利用して推進するタイプものと、電磁石に交流を流した際に発生する交流磁場によって、軌道側に設けられたアルミなどの金属板に誘導電流を生じさせ、その誘導電流によって生じた磁場と、元の電磁石
の磁力の相互作用で推進するタイプのものがあり、どちらのタイプのものもモーター自体にはレールが使われておりません。

【参考URL】
　リニアモーター - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%8B%E3%82%A2%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC

　それに対して、レールガンは、電磁石などによって発生させた非常に強力な磁場の磁力線に対して垂直の方向に並べた2本のレールの間に導電性のある弾丸を挟み、2本のレールに大電流の直流電流を流す事によって、弾丸に流れる電流とレールに対して垂直の方向に加わる磁場の相互作用によって弾丸を加速するものであり、弾丸には電磁石がないため電磁石同士の反発力や引力はありませんし、交流磁場も使用していないため誘導電流も関係ありません。

【参考URL】
　レールガン - Wikipedia > 4.2 混同されやすいその他の投射方式
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%82%AC%E3%83%B3#.E6.B7.B7.E5.90.8C.E3.81.95.E3.82.8C.E3.82.84.E3.81.99.E3.81.84.E3.81.9D.E3.81.AE.E4.BB.96.E3.81.AE.E6.8A.95.E5.B0.84.E6.96.B9.E5.BC.8F

　この様にレールガンの原理はリニアモーターとは大幅に異なるものですので、一般的にはレールガンはリニアモーターとは別物だとされています。
　レールガンは

>１発撃つのに凄く電力を要する

ため、電源装置が巨大なものにならざるを得ず、そのため戦車や航空機には搭載する事が困難であるため、巨大な電源装置でも搭載する事が可能な艦船に搭載する砲としての用途が研究中です。
　その他にも、宇宙機器にスペースデブリや微小な隕石等が衝突した際の影響を調べる実験を地上で行う場合における、スペースデブリや微小隕石を模した弾丸を所定の速度まで加速させるための加速装置として、一部の施設で実際に使用されている例があります。
　また、地上から弾丸を打ち出したのでは、地表に比較的近い場所での空気抵抗が大きくなり過ぎてすぐに速度が低下してしまうため地球の重力を重力を振り切る事が出来るだけの速度を得る事が困難であるという事と、地表に比較的近い場所では大気による空力加熱が過大となるためと、弾丸の耐熱性の問題によりあまり初速を高くする事が出来ないため、レールガン等の初速のみで地表から打ち上げる方式では非常に高い速度が必要となる宇宙機器を打ち上げるのには不向きですが、宇宙機器ほど高い速度を必要としない超高空の観測装置を打ち上げる用途にならば、現在使用されている観測用ロケットの一部の用途を代替する手段の1つとして将来用いられる可能性があります。
　実際、レールガンではないものの、ライトガスガンという水素ガスとピストンを使用した特殊な形式の大砲を用いて超高空へ向けて観測機器を高初速(衛星軌道に乗せられるほどの速度ではない)で打ち上げている所もありました。

【参考URL】
　ライトガスガン - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%88%E3%82%AC%E3%82%B9%E3%82%AC%E3%83%B3

　尚、来年就役開始予定の米海軍の原子力空母ジェラルド・R・フォード級のネームシップ「CVN-78 ジェラルド・R・フォード」には、航空母艦から航空機を発進させるためのカタパルトとしてリニアモーターを使用した電磁式カタパルトというものが搭載されており、航空母艦の中でも電力に余裕のある艦船の場合には、今後は既存の蒸気カタパルトに代わって電磁式カタパルトが主流になる可能性が少なくありません。(航空機に見立てたテスト用の重りの投射実験は既に成功しています)
　但し、前述しました様に、電磁式カタパルトはリニアモーターを使用したものであり、レールガンを使用したものではありません。
　レールガンは投射する弾丸の重量や速度が増すほど、2本のレールに加わる力も大きくなり、その分より頑丈な構造にしなければならなくなるため、航空機の様な重量物を加速させるためには構造が大掛かりになって重量が嵩みますので、航空機用のカタパルトに使用するにはあまり向いておらず、そのためレールガンを使った電磁カタパルトを実用化しようとする開発計画は過去においても存在していないはずです。

【参考URL】
　電磁式カタパルト - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E5%BC%8F%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%83%91%E3%83%AB%E3%83%88

　ジェラルド・R・フォード (空母) - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%A9%E3%83%AB%E3%83%89%E3%83%BBR%E3%83%BB%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%89_(%E7%A9%BA%E6%AF%8D)

お礼

レールガンって色々ややこしい言葉になっているんですね。
そして地表で脱出速度まで加速すると加熱が酷くなるんですね。
電磁式カタパルトは広がりそうだけれども
リニアカタパルトはあまり向いてないんですね。
知識不足で色々よくわかりませんがご回答ありがとうございました。

回答No.2

bardfish

原理的にはリニアモーターカーと同等です。

アメリカでは空母の艦載機を発進させる際に使用するカタパルトで検討したらしいですが、必要な電力量から実用化は断念したらしい。

軍事目的としては、弾道ミサイルの迎撃用としての研究も進んでいるらしいです。
射程が200Kmということは、成層圏にも届きそうなので弾道ミサイルの迎撃用としては安上がりになるだろうという目論見らしいです。

他にはマスドライバーとかリニアカタパルトと呼ばれるもの。
SFでは昔から登場していますが、リニアモーターカーの線路のようなものを空に向け、ロケットを打ち上げようというものですね。
今の宇宙ロケットでは、一段目だけで総重量の殆どを占めているわけで、その分を何かで代用できれば宇宙ロケットの発射費用はかなり減らせるはずです。

と、SFの小説でも映画でもアニメでも見ていれば用途のアイデアは無限です。

お礼

＞弾道ミサイルの迎撃用としては安上がりに
CIWSのファランクスの長距離版みたいになるんですね。
ミサイルが回避不能、防御不可能な質量を直撃させられ
迎撃ミサイルより安く済むなら良いですよね。

回答No.1

tzd78886

核廃棄物を宇宙に投棄するための道具として使えるという話を読んだことがあります。

お礼

大気を汚すロケット推進じゃなくて
リニア加速で宇宙に飛び出す宇宙港的なものですね。
ロケットみたいに空中爆発～飛散の心配が無いなら
核廃棄物の太陽投棄とかに使う時代も来るのでしょうか。
ご回答ありがとうございます。