レールガン (Railgun) とは、電磁誘導によって物体を加速投射する装置。特に兵器として利用されるものを指す。
二本の伝導レールの間にレール方向にスライド可能な伝導体 (砲弾) を挟み、一方のレール→挟んだ伝導体→他方のレールへと通電した際に発生する磁界から伝導体 (砲弾) に及ぼすローレンツ力を利用して射ち出す装置である。あるいは、伝導体 (砲弾) の通るコースにあらかじめ磁界を作っておき、その磁界から伝導体 (砲弾) へ及ぼすローレンツ力を利用する構造のものもある。当然だが、鉄道車輛に火砲を搭載した列車砲 (Railway gun) とは全くの別物である。
他に「電磁砲」、「電磁加速砲」、「電磁投射砲」、「Electromagnetic Launcher (EML)」等の呼び名があるが、これらはコイルガン等を含む電磁投射装置 (Electromagnetic Projectile Devices) 全般を包括した呼称である。
兵器以外の利用形態としては、電磁カタパルトやマスドライバー等の輸送機関への応用が考えられている。
レールガンそのものに対応する日本語表記として、「超電磁砲」という表記でマスメディアに報じられることもある[1][2]。これは後述の『とある魔術の禁書目録』および『とある科学の超電磁砲』の影響によるもので、MS-IMEなどの日本語入力システムで「レールガン」と入力すると「超電磁砲」に変換されるのが原因だろう。
Web技術文書サイトのMDN Web Docsでは、ルビ(振り仮名)を用いた文字列の例として「超電磁砲(レールガン)」という文字列が掲載されている(リンク)。
P
A ━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━ B
┃ ┏━━━━━┓
┃ ┃ ┃
┃ ┃ 彈 ┃
┃ ┃ ┃
┃ ┗━━━━━┛
D ━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━ C
Q
上図に於いて、伝導レールABとCDは固定されており、伝導体PQは固定されていない (自由に左右へ動ける) とする。
このとき、電流をA→P→Q→Dと流すと右ネジの法則によって四角形APQD内に⊗方向 (あなたからモニターへと向かう方向) の磁束が発生する。したがって、伝導体PQは右方向へのローレンツ力が働き (フレミング左手の法則に従う) 加速される。
多くの場合はジュール熱等によって伝導体PQはプラズマ化してしまうが、電気さえ通ってくれれば問題は無い (プラズマでも電気は通る)。射出したいものを伝導体PQの右側に置いてやればよい。
原理的には伝導レールと伝導体のみで構成することが可能だが、実際にはジュール熱などで伝導体がプラズマ化することは上述の通りである。プラズマはすぐに拡散してしまうため、絶縁体で構成された弾丸と、伝導レール以外の部分を密閉する絶縁体の砲身が必要になる。
原理上は出力と伝導レールの長さに比例して速度が増すのだが、伝導体の速度が速くなると磁界の変化が伝導体の速度に置いて行かれるようになり、プラズマ化した伝導体に電流が均一に流れなくなる「速度表皮効果」が発生する。これによって実験室でのレールガンの速度向上は頭打ちになっている。
また短所にもあるが、現在の技術ではキャパシタや電源の小型化がネックとなっており、アメリカが計画しているズムウォルト級駆逐艦への搭載についてもこの点が課題となっている。艦艇であっても問題となることからわかる通り、現在のところ車両や航空機への搭載の見通しは立っていない。
利点 |
---|
課題 |
非常に単純な機構であり、古くからそのアイデアが知られていた為、未来の兵器として屢々フィクションに登場する。
しかし製作者がその仕組みを理解していたかどうか疑問を待たざるを得ない作品もあり、上記のコイルガンやリニアガン、挙句の果てにはビーム兵器を指してレールガンという呼称が用いられる事も少なくない。また、ただ単純に近未来的な雰囲気を出す為にその名を借りただけかと思われる作品も存在する。
レールガンの特性上、すぐに取り出してそのまま撃って終わりと便利な作品ばかりではなく…
発射に必要な充電やチャージ時間を敵襲の中で稼ぐタワーディフェンス的なものや、再発射のための冷却時間、巨大な装置といった煩雑な取り扱いが描写されている作品も珍しくないが、煩雑さに比例して強力無比な切り札として描かれやすい。
SFや近未来も多いが、試作品・極秘開発・小型化の課題達成といった設定の作品も。
※大百科に記事のある作品のみを追加して下さい。
米海軍は2005年からレールガンの研究を行っていた。着弾時の速度はマッハ5で、その莫大な運動エネルギーで目標を破壊するため砲弾は炸薬を必要としない。弾着まで6分。火薬を全く使用しないため、従来の大砲よりも強力でありながら安全であるのがメリットだとか。さらに、370km地点に6分で弾着というスペックは通常兵器では不可能な数値になる。さらにレールガン用の誘導砲弾も開発中であり、先進国の軍隊に必要な精密攻撃能力も備える予定になっていた。
しかし2021年に、米海軍はレールガンの研究開発を一時停止し、浮いた予算を別分野に振り向けると発表したことが報道されている。[3]
防衛省でもレールガンの研究は行っており、2028年まで研究試作と所内試験を行う計画になっている。[4]
ツイートを読み込み中です
https://twitter.com/atla_kouhou_jp/status/1714204056087126105
他にはJAXAが平和利用のためのレールガンの研究を行っており、関連動画にあるように民間人がレールガンを製作した例もある。
ニコニコ動画においては、Kisaragi氏 (EML研究所) 製作によるレールガンが有名である。
左はJAXAが実験中のレールガンの模様。右がアメリカ海軍が開発した単発式のレールガン(フェイズ1)
掲示板
392 ななしのよっしん
2023/12/23(土) 10:08:49 ID: XqowYoL/R8
レーザーとの違いは霧や雨天で打てることか
レーザーは拡散する環境だともろい
393
2023/12/25(月) 18:58:26 ID: m0E+28Scqs
装備防衛庁がレールガンの海上実験しましたとかニュースになってたんだけど、どうやってレールガンでミサイル迎撃するん?
当てる対象を秒速8キロで飛ぶ弾道ミサイルの弾頭の、仮に1立方メートルとするなら、着弾のズレは0.001秒以内
素人考えだけど、百キロ近い距離狙うとして、レールガンから打ち出される弾より速いミサイルを、着弾まで一分弱先の未来の3次元的な位置を0.001秒の誤差なく迎撃するとか無理ゲではと思うんだけど
あと、雲出てたらさらに超難しくね?
394 ななしのよっしん
2023/12/27(水) 19:10:28 ID: xEfkE/8L0Q
>>393
過去から現在に至るまでのすべての対空砲は「発射した弾丸が目標に到達する時間差」をきっちり計って撃たれているんだ
射手の目視で撃つ時代でも、FCSが射撃諸元を割り出す時代になってもね
迎撃側の撃つ弾より速い飛翔体を撃墜することは実際に可能なんだよ、敵弾の飛行経路に自弾が交差するタイミングで撃てばね
今起きてる戦争でもロシアの極超音速兵器が旧来のパトリオットミサイルで撃墜されてるでしょ?
あと「雲出てたら見えないでしょ?」な事象は「撃つ側」にも当てはまるのでしてよ
急上昇ワード改
最終更新:2024/04/24(水) 12:00
最終更新:2024/04/24(水) 12:00
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