がんだまぁBlog
ガンダムネタだけを語るブログです。
MSの推進エンジンとジェネレーター
 以前、アナハイム・ガンダムと主動力炉の数を考察した際に、実はガンダムとZZガンダムは核融合炉の数自体は大差ないのではないか、という話をしました。
 炉の数が変わらないのにジェネレーター出力には天地ほどの差がある両機の違いは何かといえば、つまるところ機体各部の炉=エンジンの動力を発電に回しているか否かの違いなのではないか、と思い至りました。ZZガンダムは機体各部のエンジン全てにジェネレーターがあって、その動力を全て電気に変換できる、ということです。
 また、MSが何故複数のエンジンを搭載する必要があるかと言えば、それは宇宙世紀におけるMSの推進方式が基本的に熱核推進、つまり熱核融合炉から発生するエネルギーを推力に変換するシステムを用いている点にあると言えます。機体の離れた場所に位置する推進器は、それぞれ別の融合炉からエネルギーを供給していることになり、それはすなわちMSが複数のエンジンを搭載していることの証明になるわけです。

 以上のことから考えると、MSのジェネレーターが高出力化していく背景には、単に技術が進歩したからだけではなく、元々搭載している推進用のエンジンにジェネレーターを併設して推力と同時に電力も取り出せるようになっていったことが要因として挙げられるのではないか、と思い至りました。

 なお自分は純粋な文系であり特に物理は中学までの知識しか持っていませんので、明らかにおかしい点がありましたらご指摘いただければ幸いです。

 さて、MSが搭載しているエンジンは、必ずしも主動力源と推進エンジンだけとは限りません。RX-78ガンダムで言えば、バックパックに搭載しているエンジンはビームサーベル用、太腿に搭載しているエンジンは歩行用の駆動エンジンということになっているようです。
 そのうち、ビームサーベル用にわざわざエンジンが必要となることには疑問があります。その後のMSで、サーベル収納部に別にエンジンが搭載されていると思しき機体は少なく、例えばGMコマンド系はサーベルを腰後部に装備しています。これは単純に主動力炉からのバイパスが通っているからなのかもしれませんが、そうだとすればガンダムがバックパックにわざわざ別のエンジンを用意してまでビームサーベルを搭載していることに、疑問が生じます。
 むしろ、ガンダムの場合バックパック用の推進エンジンを兼ねている可能性があるのではないかと考えられます。コアブロックにもコアファイター推進用のエンジンがありますが、これはコアブロックシステムの構造から考えてバックパックのバーニアにはおそらく繋がっていません。どちらかというと腰の種動力炉と連動していると考えられます。
 つまりガンダムのバックパックが熱核推進であるのであれば、その推進源はサーベル用とされる2基のエンジンしか考えられないわけです。
 そう考えると、脚部のエンジンもまた単なる駆動用だけではなく、足の推進器のためのエンジンを兼ねていたことになります。

 おそらく、ガンダムに端を発する連邦系のMSはほぼこの構造を踏襲しているものと思われます。GP01などはコアファイターの推進器がバックパックを兼ねているため、エンジンの数そのものは元祖RX-78よりも減っていると考えられますが、バックパック兼コアファイターに2つ、腰に1つ、脚に2つといったところでしょうか。


 これに対しジオンのザクは、腹部に主動力炉を搭載し、これがパイプによって直接流体パルスでバックパックと繋がっている事から、背部推進器のエネルギー源は主動力炉であると考えられます。脚部に関しては微妙なところなのですが、少なくとも高機動型ザクは別に両脚に推進エンジンを積んでいるはずです。脚部のパイプはどちらかというと駆動用なのかもしれません。ガンダムが両脚に駆動用エンジンを積んでいるのに対し、ザクは独立したエンジンを積まずに流体パルスでエネルギーを各部に伝達しているということです。

 一方ゲルググになると動力炉は胸部と腰部に分かれ、胸部がビーム兵器の運用を前提とした主動力炉、腰部は脚部とともに推進エンジンを積んでいると考えられます。おそらくドムも同じような構造だと思いますが。
 ゲルググの場合バックパックが独立しているためバックパックには別のエンジンが積んであるはずです。B型C型は間違いなくそうでしょう。F型やJG型のようなデフォルトでバックパックがある機体は、独立エンジンを積まずに胸部主動力炉を流用している可能性が高いかなと思います。サイズ的な意味でも。
 そう考えた場合、ゲルググは確かに動力炉の数と配置で言えばガンダムと同等になったということになります。バックパックと胴体に2箇所、それに両脚という配置はガンダムと同じです。しかしゲルググの場合動力伝達は流体パルスですから、ガンダムよりもよりスペースが必要となるために機体が大型化してしまったのでしょう。

 このことから、流体パルスは少ないエンジンでも機体各部にエネルギーを伝達できるため効率がいいのに対し、フィールドモーターは電力経路の問題で複数のエンジンが必要となる点が非効率であると言え、また逆にフィールドモーター駆動の方がエンジンの数を増やしやすく、流体パルス駆動ではエンジンが増えてもその分パルス経路が増えるがために構造は複雑大型化しやすい、ということが言えそうです。
 つまり流体パルスは少ないエンジン数で稼動できる分効率が良い代わりに拡張性が低く、逆にフィールドモーターはそれなりにエンジンを増やす余地があるということになります。

 一年戦争後のMSはフィールドモーターと流体パルスのハイブリッド機が多かったようですが、おそらくは主動力炉から近い位置の関節にフィールドモーターを使い、遠い位置は流体パルスを通して駆動させていると考えられます。そうすることで両者の欠点を補い合うことができるからです。
 しかし原則として胴体に主動力炉を置くという構造自体は連邦・ジオン共に共通でしたから、そういう意味では一年戦争から大きく構造が変化したわけではなかったのだと思います。

 MSの動力構造に革命的な変化が起きたのは、おそらくZガンダムからです。このZガンダムは、主動力炉を両脚に置くという点が今までのMSと決定的に違いました。しかも両脚のそれを同調させていわゆるツインドライブでエネルギーを取り出しているわけですから、なんか凄そうです(GNドライヴのそれと同じではないでしょうけど)。
 主動力炉が両脚にあるということは、メインジェネレーターを両脚に搭載しているということです。それまでのMSは脚にエンジンがあっても、あくまで推進用ないしせいぜい補助動力用のサブジェネレーターがあるくらいだったと思いますが、それがメインになったというのは大きな違いなのではないかと思います。
 何が大きいかというと、メインジェネレーターを胴体に置かなくてもいい、それまでサブエンジンがあった場所にメインジェネレーターを置くことが可能になったということです。

 この発想を発展させると、じゃあ機体の全てのエンジンにメインジェネレーターを搭載してしまおう、という発想が可能になります。こうして生まれたのがZZガンダムだったのではないでしょうか。
 もちろん、ただ各部にジェネレーターを仕込めば出力が上がるというわけではありません。そこで出てくるのがメガコンデンサーの存在です。このコンデンサーに機体各部のジェネレーターから発電された莫大な電力を溜め込むことで、超高出力の兵器を使用することが可能になったのでしょう。

 しかし、おそらくその後のMS開発の中で、気づかれたのでしょう。別にそこまでしてジェネレーター増やさなくてもいいのではないか…と。
 結局機体が稼動するために必要なエネルギー、搭載火器に必要なだけのエネルギー、推進力を維持できるだけのエネルギーがあれば十分なわけで、あえてメインジェネレーターを色々なところに搭載する必要はなかったんじゃないかと思います。
 ただ、技術としてはメインジェネレーターの配置を自由に動かす事ができるようになったわけで、それは技術の発展ということなのかなと。

 つまり推進エンジンを主動力炉として使うという実験が広々と行なわれたのが第3~4世代MSと呼ばれた機体であって、それは決してMSの新しいフォーマットになるようなものではなく、あくまでも構造として新しかっただけなのではないかと思います。

 こう考えると、意外とMSの内部構造はかなり想像しやすくなるような気がするんですが、将来的にPGとかでそこまでしっかりした中身になったりしませんかね。いやもうなってるのか?
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推進剤の噴射速度ってどのぐらいなんですか?
イメージとしては現代のイオンエンジン(惑星探査機のはやぶさに搭載されたものなど)の噴射速度の比推力を化学ロケットエンジン(現代において主力の宇宙ロケットなどのエンジン)並みの単位時間あたりの推力で得られるといった感じでしょう
イオンエンジンは噴射速度と比推力は高いですが、大量に噴射できないので推力は1円玉を動かす(地球上で浮かせる)しかないそうですね。ただし燃費はそれだけ良い訳ですからね
化学ロケットエンジンは大量の燃料を一気に化学反応(酸化剤と燃料で燃焼させて)させて燃料を噴射するので推力は高いですが噴射速度が遅くて比推力が弱いそうですね。
その両者の噴射速度と燃費の両立をしているんでしょうね。
2011/07/02 (土) 16:29:33 | URL | #-[ 編集 ]
その辺はたぶんほとんど設定がないので想像するしかないですね…。
一応設定上は推進剤の消費をカバーするためにAMBACがあるということになっているので、
基本的には推進剤の噴射速度と燃費のギャップをカバーする手段があって初めてMSという兵器が機能しているのだと思います。
2011/07/09 (土) 13:48:03 | URL | ルロイ #-[ 編集 ]
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