超音速戦艦
| 分類 | 高速水上戦闘艦（弾道・砲戦両対応） |
|---|---|
| 推進方式 | 可変ノズル付き高比推力ターボジェット/ラムジェット複合 |
| 想定海況 | 波高0.8m級までを「標準運用海域」と定義 |
| 主目的 | 港湾遮断と長射程砲撃の時間短縮 |
| 管制思想 | 音速遅延を前提にした「反射位相」補正 |
| 開発機関 | 沿岸防衛庁（架空）／海軍技術研究局（架空） |
| 代表例 | “海鳴り”級（試作・限定就役） |
超音速戦艦（ちょうおんそくせんかん、英: Supersonic Battleship）は、の1.0〜3.2倍に相当する推進速度を常用し得るとされる戦艦の総称である。音響・航法・火器管制の三領域が一体化された結果、20世紀後半に軍事研究と民間航空技術の双方へ波及したとされる[1]。
概要[編集]
超音速戦艦は、外洋での通常行動速度そのものを近傍へ引き上げるという思想から生まれたとされる。従来の戦艦では速度は行動半径と燃料計算の範囲で決まるのに対し、本概念では速度を「戦闘手順の分母」に置くことが特徴とされる。
定義上は「推進系が超音速領域での定常運転を達成し得る艦艇」とされ、これに適合するかどうかは主として「走時（発射点から着弾点まで）の予測誤差」が規定値を下回るかで判定されたとされる。ただし、運用上の実態は「短時間の超音速突入」中心であったとする証言も多い。
一方で、超音速戦艦の研究は軍事だけでなく、民間側では海上交通の航法誤差補正や、超音速域向けの吸排気設計へ波及したと説明されている。なお、このような波及を示す資料には、同一ページ番号が複数文献で転用されていることが指摘されている[2]。
歴史[編集]
成立の背景：海の中の“音の壁”[編集]
超音速戦艦の原型は、第一次沿岸研究協約の付属研究としてを高速演算する船舶に与えられた「音速追従ドクトリン（仮）」に由来するとされる。海上では電波より音波の方が安定すると考えられていた時期があり、技術者たちは「速度を上げれば誤差が増える」のではなく「誤差が一定形になる」と主張した。
1927年、港町の試験桟橋で実施されたとされる「走時試験報告・第7号」では、船体が3.0ノット上がるごとに着弾予測誤差が0.6%単位で相関すると書かれている。ただし当時の資料では、誤差計算に使った参照速度が記録ごとに換算係数を変えており、当該報告は「後年の整合性を満たすために手直しされた可能性が高い」との指摘がある[3]。
この揺らぎを利用し、1931年頃に海軍技術研究局（架空）の渡辺精一郎が「音の遅延は“補正可能な形”である」として、反射位相を前提にした管制アルゴリズムを提案したとされる。結果として、速度を上げるほど管制側が楽になるという倒錯した設計思想が定着した。
開発と試作：“海鳴り”級の規格表[編集]
最初の超音速戦艦としてしばしば引用されるのが、“海鳴り”級の試作艦である。建造は長崎市の重工団地にある造船所で行われたとされ、工程管理の資料では「超音速耐熱材の取付は第42週の夜勤のみ許可」といった規則が残っている[4]。
同級の公称値は、推進速度がマッハ2.1、船体が水上走行中に受ける動圧が「標準で2,480kgf/㎡」とされる。一見すると単位が軍用寄りであるが、当時の技術報告ではkgf/㎡とPaが混在しており、読者が計算すると尻すぼみになるよう作られているとも評価されている[5]。
さらに、主砲の管制は「反射位相差 17.2°」を基準として補正される設計で、発射タイミングは波高の推定誤差が±0.12m以内である時のみ許可されたと記録される。なお試験では、誤差が±0.12mを超えた際に砲撃が自動停止するはずなのに、当直員が停止命令を“忘れた”まま実射を続けたことで、結果的に停止ロジックのバグが発見された、という筋書きが語られることが多い[6]。
運用：短時間超音速と“海上のタイムアタック”[編集]
超音速戦艦の運用は、長時間の定常走行ではなく「戦闘手順の要所でのみ超音速に入る」方式が主流になったとされる。理由としては、超音速域で船体外板が受ける局所熱が想定より増えること、また音響管制が海況に依存しすぎることが挙げられる。
“海鳴り”級の実運用では、超音速突入時間は最大で「8分13秒、ただし最短で4分02秒」と規定されていた。もっとも、その数字は海軍記録だけでなく民間航空の研究ノートから転記された疑いが指摘されている[7]。一方で、転記であったとしても、当時の技術者が求めたのは「再現性のある時間刻み」だったため、転記がむしろ都合よく作用したと説明される。
また、港湾遮断戦略では「砲撃の射程を伸ばす」より先に「砲撃までの到達時間を削る」ことが評価され、短時間で陣形を入れ替える“海上のタイムアタック”が模擬訓練に導入された。訓練の最終評価は、入れ替え完了までの累計遅延が「63.5ミリ秒以内」であったかで決まったとされるが、当時の計測装置の分解能が0.1秒単位だったため、後年の編集者は「ミリ秒表示は演出である」と注記したとも言われている[8]。
技術的特徴[編集]
超音速戦艦は、推進系の設計が艦全体の“形”を決めるため、船体形状が航空機に似たプロファイルを採ったとされる。とくに可変ノズルは、海水の含有塩分による腐食と、熱膨張によるノズル隙間の増大を同時に扱う必要があったという。
その結果、エアインテーク周りには“格納式の逆流遮断板”が付くとされ、これが騒音対策としても機能するため、対潜哨戒の邪魔にならない範囲に調整されたと説明される。ただし資料には、「逆流遮断板の開閉は副官の手順書に従う」とあり、規格化されているはずの自動化部分が人力に依存していた可能性がある[9]。
火器管制では、の遅延と反射の位相差を統合し、発射の許可信号を出す。ここで用いられるのが「反射位相補正器」と呼ばれる演算装置で、回路図では“位相角”を17.2°や23.9°など複数値で切り替える方式が記されている。切替の条件が海況だけでなく、乗員の作業時間にも連動していたという証言があり、当該部門の責任者名が公開されなかった点が問題視されたとされる。
社会的影響[編集]
超音速戦艦の研究は、軍事の枠を超えて技術行政のあり方を変えたとされる。推進・航法・管制が同時に要請されるため、従来の縦割り組織では対応できず、配下に「水上超音速統合室（仮称）」が新設されたという。
統合室は、民間の航空部品メーカーに対して“耐熱だけでなく計測器の校正手順まで”提供を求めた。これが後の品質保証の標準化に繋がったと評価される一方で、契約条項の詳細が異常に細かいことも指摘されている。たとえば、部品の検査報告書の書式は「1ページ目は必ず青インク」「署名は鉛筆不可」「日付は午前11時以降のみ」などと規定されたとされ、現代の感覚では過剰な運用統制に見える[10]。
また、港湾都市では訓練のための“超音速影響区域”が設定され、住民には「窓を閉めるべき時間が毎回違う」などの生活上の制約が生じた。超音速域での音響変化が、聴覚ではなく体感振動として認識された例があり、自治体が簡易測定器を配布したとされる。もっとも測定器の校正値が、なぜか航空エンジンの回転数換算表と同一であったと記されており、ここでも資料の不自然さが浮かび上がる[11]。
批判と論争[編集]
批判として最も多いのは、「超音速という名に対して、実際に超音速域へ入っていた時間が極端に短い」という点である。上述の最大8分13秒という記録は広く引用されるが、反対派は「その8分13秒は、超音速ではなく管制の計算上のマッハ換算の時間」と主張した。
さらに、訓練映像が存在するという証言に対して、映像の音声トラックが“飛行機の風切り音”に酷似していることが問題視されたとされる。技術者側は「船体の共鳴音を模した合成音声である」と説明したが、編集者の注記では「模した音声がいつのどの機体から取得されたかは不明」とされている[12]。
一部では超音速戦艦の計画そのものが、航空技術の実証を軍艦の名で前倒しするための“政治的スローガン”だったのではないかと論じられた。賛成派は、実証の成果が少なくない以上、名称の不正確さを問題にするのは不毛だと反論した。結局のところ、超音速戦艦は「速度で勝つ兵器」として語られつつも、実際には“予測と補正の兵器”だったとする見方が残った。
脚注[編集]
関連項目[編集]
脚注
- ^ 海軍技術研究局『水上超音速管制の基本設計』第2版, 海軍技術研究局出版部, 1958.
- ^ 渡辺精一郎『反射位相補正と走時誤差の相関』音響工学会誌, 第14巻第3号, 1934, pp. 112-149.
- ^ 沿岸防衛庁『第一次沿岸研究協約 付属研究 要約』官報別冊, 1929, pp. 1-86.
- ^ R. L. Whitcomb『Supersonic Hydrodynamic Effects on Surface Vessels』Naval Aeronautics Review, Vol. 21, No. 4, 1962, pp. 201-233.
- ^ 佐伯守雄『“海鳴り”級試作艦の工程管理：第42週夜勤の理由』造船史研究, 第9巻第1号, 1971, pp. 45-78.
- ^ M. A. Thornton『Phase-Delay Computation for Sonic Ranging Systems』Proceedings of the International Symposium on Acoustics, Vol. 3, 1965, pp. 77-92.
- ^ 横須賀港湾技術委員会『走時試験報告・第7号』横須賀港湾技術委員会, 1927, pp. 1-39.
- ^ 長崎重工団地『耐熱材取付記録：標準施工時間の規定』団地技術資料, 第5集, 1940, pp. 10-33.
- ^ 国防装備監査局『軍事契約条項の運用監査：色指定と署名規定について』防衛監査年報, 第27号, 1968, pp. 301-336.
- ^ Nakamura, H.『Milisecond Timing in Maritime Training Exercises』Journal of Tactical Measurement, Vol. 12, No. 2, 1981, pp. 9-25.
- ^ A. V. Karpov『On the Alleged Supersonic Operation Duration in Naval Platforms』Soviet Journal of Maritime Dynamics, 第6巻第4号, 1979, pp. 88-104.
- ^ 青インク書式研究会『文書色彩規格の歴史と軍事調達』図書館技術叢書, 1992, pp. 120-141.
外部リンク
- 嘘資料庫：水上超音速統合室クロニクル
- 反射位相補正器の部品写真帖
- 架空造船所データベース：海鳴り級検査一覧
- 走時試験報告・第7号の翻刻まとめ
- 沿岸防衛庁 契約条項検索ポータル