日本は、アメリカをはじめとする多くの国が失敗した場所で成功を収めるかもしれません。
レールガンの理論モデルが最初に概念化されてから100年以上が経過した今、日本は自衛隊(JSDF)によるレールガンの実世界でのテストを実施する準備を進めています。
新たに公開された写真には、試験艦JSアスカに搭載された電磁レールガンの開発の様子が映っています。
この船上レールガンは今月末までに実弾射撃の訓練を受ける予定です。
アスカ(ASE-6102)は、6200トンの排水量を持つ試験用艦船で、艦船に似たデザインが施されています。
アスカは現在、横須賀の港に停泊中です。
4月初め、自衛隊はレールガンを艦砲に搭載したアスカの写真を公開しました。
さらに、5月には日本最大の防衛エキスポであるDSEI Japanでレールガンが披露されました。
特に注目すべきは、日本海軍が昨年この兵器を初めて試射したことです。
また、5月の防衛エキシビションでの高度な兵器システムの公開や、今月末に予定されている2回目の実弾射撃のおかげで、東京は技術と製品の信頼性に自信を持っていることが示されています。
前回の試験では、レールガンが約4988マイル(マッハ6.5)の速度で弾を発射したとされており、5メガジュール(MJ)、すなわち500万ジュール(J)の電力を使用していました。
4月時点では、以前の試験目標には、少なくとも4473マイルの発射速度と120ラウンドのバレル寿命が含まれていました。
現在、JSDFは武器の電力要求を減少させるための作業を進めていると言われています。
興味深いことに、レールガンは1920年代に理論化されて以来、複数の国(中国、フランス、ドイツ、インドを含む)がレールガンの開発に挑戦してきました。
アメリカは、地球上で最も進んだ防衛産業を持ちながら、2021年に複数の技術的ハードルに直面し、レールガンの開発計画を放棄しました。
しかし、東京はワシントンが失敗したところで成功を収めようとしています。
レールガンを開発する上で克服しなければならない技術的な障壁を理解するには、その背後に潜む科学的な側面を理解する必要があります。
レールガンの基礎科学は非常にシンプルですが、同時に非常に複雑です。
レールガンは、火薬ではなく、電気と磁気を利用して弾丸を超音速の速度で発射します。
レールガンは、電源に接続された2本の平行な金属レールで構成され、これらのレールは近接して配置され、その間には導電性の弾丸(しばしば金属ボール)が挟まれています。
レールガンが作動すると、大電流が一方のレールを通り、弾丸を横切り、もう一方のレールを通過して戻ることで、回路を完成させます。
この巨大な電流は、レールの周囲に強力な磁場を生成します。
ローレンツ力の原則に従い、磁場内の導体(弾丸)に電流が流れると、前方に弾丸を押し出す力が生まれます。
この力によって、弾丸は超音速の速度に加速されます。
通常、速度はマッハ5を超えることが多く、音速の5倍以上です。
言い換えれば、レールガンは火薬や爆発物の代わりに、電磁場を利用して金属ボールを目標に向かって押し出します。
弾丸の驚異的な速度は、目標を破壊するのに十分な運動エネルギーを蓄えます。
弾丸は爆薬がなくても、単にその速度によって目標を破壊します。
隕石が地球に衝突することを思い付いてください。
簡単に言えば、レールガンは電磁エネルギーを運動エネルギーに変換し、その運動エネルギーを使用して、船や超音速弾道ミサイルのようなターゲットを破壊します。
この技術的なシンプルさの背後には、いくつかの障壁があります。これらの障壁は、レールガンが20世紀のSFの領域に留まることを余儀なくされた要因です。
最初のボトルネックは、レールガンが機能するために必要とする膨大な電力です。
小さなレールガンでさえ、10,000軒分の電力を消費する可能性があります。
この程度の電力を生成し、蓄えることは非常に困難でした。
2つ目のハードルは、この膨大な力によってレールが急速に摩耗することです。
高い電流と磁気ストレスは、並行導体を頻繁に損傷させました。
研究者たちは、その力に耐えられるレールの開発が必要でした。
3つ目の課題は、超音速で移動する金属ボールの誘導です。
マッハ5またはマッハ7で移動する金属ボールは、衛星ナビゲーションを受信できないため、誘導が不可能です。
これらの課題により、アメリカ海軍は2021年に500百万ドル以上を投じた「夢の弾」プロジェクトを放棄しました。
資金は、超音速ミサイル、指向性エネルギー兵器(DEW)、電子戦(EW)システムに再配分されました。
ハドソン研究所の軍事および海洋戦争アナリスト、ブライアン・クラーク氏は、アメリカが10年間にわたり約500百万ドルをこのプログラムに費やしたと述べています。
最大の欠点は、テスト中の最大射程が110マイル(177km)であったことです。
「海軍の艦船は、敵のミサイルの攻撃範囲に自らをさらさずにこの銃を使用することはできませんでした。
また、ミサイル防衛におけるその有用性は、射程と発射速度によって制限されました。」とクラークは記している。
アメリカ海軍は、電磁レールガンシステムをUSSリンデン・B・ジョンソン、ザムワルト級戦艦に搭載する計画を最初に立ち上げましたが、その後キャンセルされました。
中国と日本は、アメリカが「夢の弾」プロジェクトを放棄したにもかかわらず、レールガンの研究を続けています。
昨年2月、中国は重要な進展を達成したと主張しました。
海軍工学大学の電磁エネルギー国立鍵ラボによるチームが、891月に発表した論文で、レールガンから発射された金属弾が、北斗衛星ナビゲーションシステムからの安定した信号を受信できるようになったと主張しました。
彼らは、飛行経路を調整し、対象物にヒットするまで誤差を15メートル(49フィート)以下に保つことができました。
「このような高速度下での高精度の達成は簡単ではありません。
弾は秒間2500メートル(8200フィート)進みます。」と報告書は付け加えています。
中国の科学者たちは、強い電磁放射に耐え、北斗星座の軍事周波数帯からの明確な信号を受信できる独自の「アンテナ」を開発しました。
ただし、実践的な実証がない限り、多くの軍事アナリストは中国の主張に懐疑的でした。
中国の海軍科学者たちは、今年の1月にも同じ主張を繰り返しました。
日本は2016年からレールガンプロジェクトに取り組み、過去3年で約3億ドルを投資しました。
前述のように、日本はすでに海上試験を含むいくつかの試験を行っています。
しかし、日本は技術を成熟させてからサービスに導入する意向のようです。
完全に成熟すれば、日本はレールガンを海軍だけでなく、トラックのような陸上移動資産にも配備する計画です。
画像の出所:eurasiantimes