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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コメント

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No title

こうして見るとガンスナイパーはまだしもレイノスのバルカンとスピノサパーのマシンガンの口径がでかすぎますね。
小中型ゾイドでこんな大きな口径のマシンガンやバルカンだと積める弾数が少なくなってしまいそうです。
レイノスは特に飛行ゾイドなので弾をばらまきたいはずなのにこんな大きな口径のバルカンが必要とは思えないので不思議ですね。

No title

工兵ゾイトのくせにランクインしまくってるやつがいる。 
どういうこと?

No title

ゴジュラスの76ミリ砲は、第1期では「速射砲」ですが、第2期では「ヘビーマシンガン(=重機関銃)」になっています。武器の基準が変わったのかもしれませんね。

72mmバルカンとか、115mmマシンガンとか、名前だけだと凄そうですが、個人的には「ザクマシンガン(120mm)は大して効かない」というイメージが強いので、○○マシンガンは『牽制はともかく致命傷は与えにくい』というアニメのイメージが強いです。相手が主人公ガンダムだから余計悪いのですが(汗

軍事的な話はさておき個人的には、「〜銃(ガン)」の銃弾(弾丸)には炸薬が入っておらず、物理的衝撃による運動エネルギーによるダメージという感じが強いので、ミサイルやらビーム砲やらがガンガン飛び交う惑星Ziの戦場で、いわゆる弾丸がどの程度のものなのか、そこをひもとく必要もありそうです。

No title

砲弾の場合速度や質量だけでなく内部の炸薬等も威力に影響してきますね。
また、大口径の場合単純に炸薬量を増やせるだけでなく特殊な砲弾を運用する事ができると思います。
例えばクラスター爆弾の場合ゴルドスの105mm砲では対人用にしか使えないでしょうが、ゴジュラスの42cm砲なら子弾の1発にそれなりの威力を持たせられるので小型ゾイドの掃討や施設破壊にも使えると思います。

No title

スピノサパーの180mm砲だけ~キャノンや砲ではなくマルチプルランチャー=多目的発射装置って名前なのがミソですねえ
ド○グナーとか見てた影響でグレネードとか閃光弾とかスモークとかいろいろ撃ち分けられそうなニーミングに感じます

No title

口径の話題と言えば昔、種運命で頭部バルカンが40ミリから12.7ミリになったとき「弾芯の改良で威力低下は半分」の設定が物議をかもした気がしました

ゴジュラスの場合はFCSの問題から中近距離では直撃を狙いつつも、長距離では炸薬量の多い大口径を採用することで至近弾での損傷を狙ったのだと思います。対コングを想定した場合、右肩と背部のミサイルは爆風と破片でほぼ使用不可能になると思えます(支援ににゴルドスが居れば最高)
昨日の書き込みにしたロケット推進弾を装備すれば値段は多少張りますが射程距離は十分に伸ばせますし、その大口径のために無反動を採用したと思いました

さて問題がレイノスとスピノザパーですが、このマシンガンは機構としてマシンガンであり、発射速度は高くないのだと思います
マルチプルランチャーもグレネードランチャーの一種で多目的な装備を持っている意味のマルチプルだと思いました
レイノスの後部砲も後方警戒や牽制、前に自分のレイノスの記事で出した135度下に向けて地上への機銃掃射だと思いました

最後にゴジュラスの76ミリ速射砲は連射と威力のバランスが良く、大きすぎずまた小さすぎず基準としては良い口径だと思えます
仮に新世紀で一部の機体が武装の仕様が変わったときにエネルギー兵器になってもあのサイズなら違和感ないと思えますし

No title

ウルトラザウルスのデストロイヤー使用は砲があまりにもでかすぎて追従するゴジュラス2匹で反動を抑えないとウルトラそのものがふっとんじまうほどなのでそれでダメージを受ける、負荷がかかるって認識だったのですがウルトラのエネルギーを変換してるとするとそれも込みで負荷がかかってそうですね・・・

にしても初速うんぬん考慮してもケタ違いのパワーですね、おそるべしです

No title

>No Nameさん
レイノスとスピノサパーはあからさまにでかいですよねー。
レドラーにプテラスの20mmバルカンが効かなかった・・・・・・・としても、30~40mmくらいにしそうなんですが。いきなり72mmになるとはたまげたものです。

>No Nameさん
一応は戦闘工兵ゾイドですが、それにしてもでかすぎますな。

>ネームレス Mk-II 量産型さん
ゴジュラスのメカ生体/機獣新世紀では口径も変わっていますね。
新世紀だと72mmになっていたと思います。
なので完全な別物だと思います。

ガンダムもそういえばザクマシンガンはとんでもない武器ですね。あの大きさでマシンガンて。
まあ、ジムくらいなら問題なく破壊できるんじゃないかなあ。
連邦のバケモノは防御力が桁違いに凄いだけで…。

砲弾は更に掘り下げていきたいですね。

>No Nameさん
大きいとそれだけ融通が利く面も出ますよね。
砲弾のイメージはざくっと徹甲弾と榴弾くらいしかないんですが、その他様々なものも研究していきたいですねー。

>No Nameさん
マルチプルなので色々発射できるんでしょうね。
工兵なので用途に応じて装備を変えてたりもしそう。
あのランチャーは構造上「前から砲弾を込めて撃つ」いわゆる前装式の砲にも見えます。

>デスペラードさん
現実だと口径が2/3程度であれば威力を維持する事もどうにか可能ですが、40から12.7になって維持できているのはフィクションとしてもハッタリが効いていますねー。
seedは悪く言うわけじゃないんですが喜ばせようとして失敗してる部分がけっこうあると思います。

キャノン砲は至近弾でも仰るとおりミサイルを使用不能にできそうですね。
要するにミサイルを無くせばあとは格闘戦で勝てるし火力でも上になる(76mm連射砲はあるていど有効だと思う)から。

レイノスは戦闘機なので発射速度は高そうなイメージがあります。
が、空戦では主に胸部の三連ビーム砲を使用し尾部の72mm砲は仰るような運用だったのかもしれませんね。

>ヒューイさん
デストロイヤーは砲の付き方を見ると反動を吸収する駐退復座装置がないように見えます。
なのでゴジュラスの支えなしで撃ったら反動で砲が吹っ飛んでいくと思います。
凄まじい砲ですな。
そりゃあウルトラの寿命も縮むわけですわ、、、。
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