砲の威力を計算する

先日はキャノン砲の威力についての文章を書きました。
ここから更に進めましょう。

おおまかに小口径の実弾砲を「銃」といい大口径のものを「砲」といいます。
その境は時代や国により定義が違い曖昧ですが、アメリカや日本ではおおむね20mm以上を砲と予備それ未満を銃と呼ぶ事が多いです。

ゾイドでは…、スパイカーが20mm機関砲を持っています。
一方でハイドッカーはホギス20mm機銃を持っています。
機獣新世紀ゾイドではプテラスとステルスバイパーのコックピット搭載砲が16mmバルカン砲でした。
これらを総合して考えるに、ゾイド星でもおおむね20mmを境に銃と砲の呼称が変わる。ただし境付近のものは銃と呼ばれたり砲と呼ばれたりが曖昧という感じでしょうか。


さて機銃の威力は高くしたい。なぜなら威力がないとあてても落とせないからです。
第二次世界大戦時の地球の航空機には7.7mm機銃、12.7mm機銃、20mm機関砲がよく搭載されていました。
これらの威力はまるで異なります。



7.7mmは小さな穴をあけるがエンジンかパイロットに当たらない限り落ちない。
12.7mmは大穴を明けて深刻なダメージを与える。
20mmはバラバラに吹き飛ばす。
という感じで、20mm砲の威力は凄まじいものでした。

7.7mmと20mm。大きさにすると2.56倍。
威力にそんなに差が出るの? と思うでしょう。しかし大きく変わります。
口径が変わっても砲弾の形状はだいたい同じです。
口径が大きくなると比例して砲弾も大きくなります。砲弾の大きさというのは「体積」なので、わずかでも口径が大きくなると飛躍的に重くなります。
口径が大きくなると破壊力が増すのはそのため。


さて砲の威力は、初速が同じとすれば口径の三乗に比例します。
すなわち7.7mm機銃の威力は7.7×7.7×7.7で示すことができます。457です。
20mm機関砲は同じように計算すると8000と出ます。
20mm機関砲は実に7.7mm機銃の15.7倍もの威力を持っていると計算できるわけです。
こう言うと「7.7mm機銃の威力は穴をあける程度」「20mm機関砲の威力はバラバラに吹き飛ばす程度」というのが良く分かります。


さてゾイドは各種口径の砲をもっています。
「威力は口径の三乗に比例する」に則って一覧を作ると以下のようになります。
基準としてゴルドスの105mm高速キャノン砲と比較してあります。



数値化すると面白いですね。
ただし、当然の事ながらこの表の通りの威力だったわけではありません。
なぜならばこれは「初速が同じ」という前提の計算だからです。

破壊力は「速度×重量」なので、初速が低ければ当然破壊力は下がります。
逆に初速が高ければ破壊力は上がります。


ゴジュラスの42cm長距離キャノン砲は無反動砲なので初速は他の砲に比して大きく劣るでしょう。
改造ディバイソン(ビッグ・バッド・ジョン)の86cm砲も口径こそ巨大ですが砲身が短すぎるので初速は低そう。
これらは実際の破壊力は大幅な下方修正が必要です。


対してウルトラキャノン砲なんかは電磁砲(レールガン)なので初速が極めて高いでしょう。おそらくこの一覧の砲の中では最も高速だと思います。
なので破壊力は大幅な上方修正が必要でしょう。


火薬式の砲は理論上の限界初速が2000m/sです。
秒速2kmが火薬で出せる限界です。最新鋭の10式戦車の主砲(120mm砲)はこの初速を出すと言われています。
(マッハにするとM5.88くらい)

対して電磁砲は火薬式を大きく超える初速が可能です。
21世紀地球では実験段階ですが8000m/s程度のものが開発されているそうです。
秒速8kmです。火薬式に比べて圧倒的な速度です。
(マッハにするとM23.53くらい)
ただし発射に大電力が必要なのでパワー系ゾイドにしか搭載できないという弱点はあるのですが。

新世紀の1200mm砲も電磁砲だと思います。
「使うとウルトラザウルスの寿命を縮めてしまう」ような表現がありました。
あれはやはりウルトラザウルスのエネルギーを使って撃っていると思います。


ただ1200mm砲は初速はあまりないと思います。
砲弾がでか過ぎる。さすがに通常のウルトラキャノン砲と同じ速度では撃ち出せないだろうと思います。
せいぜい火薬式のキャノン砲と同等以下の速度?
それでも、砲弾がでか過ぎるのであの威力になっていると思います。

いやしかし・・・、それにしてもやっぱり凄いですね。
火薬式と同じ初速であると、仮にゴルドスの105mmキャノンと同じ初速だとすれば…、1493発分と同じ威力!
改めてバケモンですねぇ…。

という事で砲の威力について書いてみました。
マニアックですがこの話題はもうちょっと進めます。
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