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試作機デザイン公募:秋水(仮)型

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試作機(乗り物)プラン「秋水(仮)」


試作機デザイン公募のお知らせ
締め切り:5月6日24時

一般性能要求(要点)
 試作機は航空、低軌道宇宙での戦闘を考慮した試作戦闘機である。大型のスクラムジェットエンジンを一発装備し、
着脱不能の大型増加燃料タンクを本体に滑らかに接続した。
 武装はレーザーと、ガンポッドである。大気内限定でミサイルも装備した。
大きさは30mを越える巨人機である。

秋水(仮)は、わんわん帝國の防空システムに完全に組み込まれることを想定した、領空防衛を主目的とする迎撃戦闘機である。
航空から低軌道宇宙での戦闘を考慮した複合エンジン機構を伴うスクラムジェット機である。
なおプラン上の仮名称「秋水」は日本刀の美称から取られた。

迎撃戦闘機とは


 迎撃戦闘機(Fighter Intercepter :FI)とは別名よう撃戦闘機と呼ばれる迎撃に特化した戦闘機で、都市・軍事施設等を主に爆撃機の攻撃から護るために開発される。
その開発意義から、攻撃目標である宇宙機や巡航ミサイル等の飛行する高高度上空へ短時間で到達するための強力なエンジン、頑丈な宇宙用I=Dなどを撃ち落すための大きな攻撃力、島嶼防衛の為の一定以上の航続距離が求められる。反面、機動性などはそれほど求められず、一撃離脱戦法を採られる事が多い。


概要


わんわん帝國の防空システムにおける迎撃戦闘機の役割とは、地上、宇宙からの管制による誘導を受けて長射程兵器を目標付近まで輸送し発射するというものであった。
前シリーズ、赤オーマがEV81:偵察機迎撃作戦において行った宇宙偵察機によるミサイル攻撃によってテラ領域は壊滅的な打撃を受け、帝國軍はこうした侵入機に対する迎撃戦闘機の開発の必要に迫られていた。
低軌道宇宙での戦闘を想定した一連の試作機はFVB、宰相府藩国からの技術提供により本 秋水(仮)で完成の域に達し、同機は持続時間は限定的ながら、高度1400 kmの低軌道宙域において最高速度 マッハ25(30600 km/h)での飛行を実現した。
本機体は計画当初既存機体の発展型として考えられたが、所期の能力を達成するため設計を全面的に改稿された結果、まったくの新型機とされた。


1.全体の構造


機体の構成素材として、耐熱性や断熱性に優れるセラミックと金属を傾斜状に用いた超耐熱構造が採用され、大気圏再突入および高速飛行に際しての高熱に対する耐久性が高められた。

エンジンは大型のスクラムジェットエンジンが1基搭載されている。このエンジンは非対称ジメチルヒドラジンを主燃料とする。また、離陸時および低軌道宙域においては燃焼室に四酸化二窒素を噴射し混合させ、ハイパーゴリック推進剤とすることでロケットモーターとしても活用する。
燃焼系にハイパーゴリック推進剤を併用することから要求される燃料タンク容積がおおきく増大したが、大型化された燃料タンクには機体密着式増槽(コンフォーマルタンク)を採用することで解決した。すべらかに接続された燃料タンクは空中投下できなくなった代わり、ドロップタンクに比べ空気抵抗が小さいため燃費の向上に貢献した。エンジンノズルには推力偏向式排気口が採用されている。

電子機器は敵ミサイルによる核爆発の際に発生する電磁パルスで回路が焼損するおそれがあるため、先進性より信頼性を重視したものを採用した。これに伴い大型化した捜索レーダーを搭載するため、巨大な空気取入口は機首から機体両脇に移動され、長大な機首には大型のレドームが装備された。

コクピットは複座型が採用された。これは機体内の電子機器系統があえて信頼性を重視した装備となっている関係上操縦者の負担が大きい事から選択されており、前席・後席ともに機内のすべての操作が可能であるが、前席が操縦を、後席が火器管制を担当する場合が多い。
防空システム、宇宙ステーションからの管制情報については機体が受信のみ行い、コクピットを介してパイロットスーツおよびヘルメットに接続されたモバイルコンピュータが処理、各パイロットに伝達される。

翼形状は構造強度と低速時の安定性からオージー翼が採用された。オージー翼はダブルデルタ翼が曲線を描くものをいう。オージー翼の全般的な特性はダブルデルタ翼機のそれとほぼ同じで、翼厚に対して翼弦が長く前縁後退角を大きくしても構造強度が高く取れる。このことから高亜音速から超音速飛行に向き、かつ大迎え角時には翼上面に大規模な渦が発生し、大きな抗力と引き替えに大揚力を得ることが可能である。
垂直尾翼は後述するレーザー兵器の照準能力を強化するべくヨーイング能力を高めるため、外開きの2枚装備とされた。また、尾部に水平安定板(スタビレーター)を装備している。

主翼は後縁フラップに加えて部分的に前縁フラップが装備されており、さらなる高揚力を生み出している。
主翼と胴体とは翼胴一体化がなされており、また各部の接合においては翼表面の乱れた境界層を吸い込むよう刻みをつけられており、翼面全体を層流化することにより抵抗を減らす境界層制御が施されている。



2.兵装


 秋水(仮)は赤オーマらの使用する宇宙兵器群を仮想敵として以下の兵装が用意されている。

・長射程空対空装備(宇宙)「戦術レーザーシステム」

「Tactical Laser System(TLS・戦術レーザーシステム)」と呼ばれるこの兵器は、メガワット級の化学レーザー砲によって連続的にレーザー光線を飛翔する対象に照射・過熱して破壊するものである。搭載される元となったものは主に地上から短距離ロケット砲や飛行する巡航ミサイルを迎撃するための物であったが、宇宙空間において敵戦闘機、およびブーストフェイズに於ける弾道ミサイルに対してファーストルック・ファーストキルを達成する、圧倒的な弾速と射程が高く評価され、採用された。出力から推定される最大射程は数百kmに及ぶと考えられ、文字通り光速で迫るレーザーを回避する事は非常に困難である。
巨大な照射レンズを伴う照射装置、バッテリーを備えたこの兵装システムを機首直上に搭載するため、システム全体には大幅なダウンサイジングが施されたが、なお巨大なこのシステムを内蔵する結果、機体はますます大型化し全長30mを超える巨人機となった。

・長射程空対空装備(大気内)「中距離空対空ミサイル」

ミサイル内にレーダーを内蔵する事で、アクティブレーダーホーミング方式(ミサイル自身によるレーダー誘導)を可能とした中距離空対空ミサイル。
発射後、目標に接近するまでの誘導(中間誘導)を慣性誘導と指令誘導にて行う。その後、目標に接近するとアクティブレーダーホーミングにて最終的な誘導(終端誘導)を行う。ECCM能力(対電子妨害対抗能力)にも優れており、仮に発射後ジャミング(電波妨害)を受けた場合、その電波の発信源へと誘導される。これにより秋水(仮)はミサイルが命中するより早い段階で回避行動を行えるようになった。

・自動迎撃装備(ガンポッド)「近接防御火器システム」

ミサイル、大型スペースデブリを至近距離で迎撃する搭載兵器。
口径 20 mm の 4 砲身ガトリング砲を採用し、発射速度は毎分 3,400 発、射程 3 km。砲弾には成層圏外でも射出できるよう火薬に酸化剤との混合物を使用した特殊弾が使用された。特殊弾は内部に収められた多数のタングステン・ペレットを高密度で目標前方に投射し、目標を直接破壊(ウォーヘッド・キル)する。
目標破壊までは、以下の手順で行われる。
1.システムが起動し、目標が射程内に入ると、20mmガトリング砲を発射する。2.発射した20mm弾の弾道をレーダーで追尾、目標とのズレを計測する。3.そのデータに従い、銃身の向きを変更し、銃弾の発射を行う。4.目標が破壊されるまでこの動作を繰り返し行い、目標が破壊されると、次目標の索敵を行う。
これらは全自動で行われる。システム全体は砲塔のマウント下に弾倉やモーターがおかれ極めてコンパクトに構築されている。


3.運用

 秋水(仮)はロケットモーター駆動にてマッハ6相当で高度20 km上空(成層圏)まで上昇する。その後酸化剤を停止、スクラムジェットエンジンを点火し、マッハ7から14まで増速する。
高度35 km付近から高度1400 km(低軌道)においては再びロケットモーター駆動にて増速する。このとき低軌道における最大速度はマッハ25(秒速8.5 km)を記録した。
秋水(仮)は低軌道から帰還する際は大気圏にてのドルフィン機動にて減速し、大気圏内においてはパラシュート減速を行う。



4.今後の課題


秋水(仮)の運用上最大の欠点はその高コスト性にある。主な問題として、航続距離の問題、大気圏内でのマッハ14(時速17200km)の飛行に耐えるよう設計された機体のデリケートさ、許容しがたい燃料消費量の多さである。航続距離に関しては機体密着式増槽で一応の解決を見たものの、構成素材の調達難しさ、出撃1回あたりの消費量に関しては制式採用後、大量配備の大きな障害として運用国に負担となるだろう。



5.スペック


乗員 : 2名(パイロット1名 他1名)
全長 : 35 m
全幅 : 20 m
全高 : 6 m
翼面積 : 300 m^2
空虚重量 : 30000 kg
最大離陸重量 : 74000 kg
推力装置 :
低速飛行時 : 1× ロケットモーター
高速飛行時 : 1× スクラムジェットエンジン
低軌道宇宙飛行時 : 1× ロケットモーター

パフォーマンス
最大速度 : マッハ6-25
航続距離 : 15000 km



6.技族向け情報


外見上はSu-37 スーパーフランカーに Tu-144 チャージャー(コンコルドスキー)の翼と機首をつけたようなイメージです。
Su-37 スーパーフランカーは双発機ですが本機体は単発機なので後ろのノズルはひとつです。
コクピットですが、サイズ面で本機はスーパーフランカーの1.5倍近くあり、また複座機ですので、コクピットの全体サイズはスーパーフランカーの絵に対して6割強に縮め、その上で縦に倍程度伸ばしてください。(おおよそ元から縦に1.3倍の長さになると思います)
エアインテーク(吸気口)はだいたいパイロット席の後端に並ぶぐらいの位置、高さ的には翼の下に来る高さにあります。
胴体と翼はなめらかに一体化しています。吸気口、ノズルの処理、水平安定版とあわせてもろもろF-22 ラプターが参考になると思います。
機首の上には本機の特徴である戦術レーザーシステムの照射装置がありますが、これはホンダ シルバーウイング600のアッパーカウルを参考に、
傾斜をもっときつくした感じになります。

文:3400678:室賀兼一:リワマヒ国