電磁波は水中では効果的に伝播できないのに、魚雷はどうやって標的を見つけるのでしょうか?

弾丸が正確に標的に命中するかどうかは射手の照準技術に依存しますが、標的が見えない場合、どうやって照準を合わせればよいのでしょうか?

これは実は現代のテクノロジーにとっては大した問題ではありません。ミサイルを例に挙げましょう。正確に目標を撃てる理由は現代の誘導システムによるもので、ミサイルの誘導システムは誘導システムと制御システムの2つの部分で構成されています。誘導システムは、ターゲットのさまざまなパラメータを測定し、測定したパラメータを分析して理論的な飛行経路を計算し、ミサイルの実際の飛行経路と理論的な飛行経路を比較して指示を生成し、ミサイルに送信します。ミサイルは指示を受信すると、エンジンの推力と偏向角を調整し、最終的に目標に正確に命中できるようにします。誘導システムとミサイル間の接続は電磁波によって実現されます。

この時点で、電磁波は水中で効果的に伝播できないため、ミサイルの照準方法は魚雷には適用できないと思われるという問題に気付いたはずです。では、魚雷はどのようにして標的を見つけるのでしょうか?

実際、初期の魚雷は目で狙われていました。魚雷は水中を進むときに大きな抵抗を受けるため、誕生したその日から独自の動力システムを備えています。それでも、まだあまり遠くまで移動することはできません。なぜ？最も初期の魚雷の動力システムは圧縮空気を利用した冷動力エンジンであったため、当然ながらこの魚雷はそれほど遠くまで飛ぶことができませんでした。その後すぐに魚雷は高温のエンジンに衝突したが、航続距離に質的な飛躍は見られなかった。

初期の魚雷の熱動力エンジンは基本的に内燃機関であり、燃料と空気の混合物の燃焼によって動力を生み出していました。

この機械は非常に強力なはずなのに、なぜあまり遠くまで走れないのでしょうか?水中には空気がないので、魚雷は自ら燃料と空気を供給しなければなりません。したがって、魚雷には空気用と燃料用の 2 つの貯蔵室が装備されている必要があります。当然ながら、魚雷がどれだけ遠くまで飛べるかは、どれだけの空気と燃料を運べるかによって決まります。搭載できる空気と燃料の量を増やすには、魚雷のサイズを大きくする必要があります。そこで新たな問題が発生します。これほど大きな魚雷が威力不足であれば、あまりにも不経済だ。したがって、搭載できる爆薬の量を増やす必要があります。その結果、魚雷の大きさは制御不能になります。そのため、魚雷の大きさは適切であるものの、初期の熱動力魚雷は最大 3 キロメートルしか飛行できませんでした。

3キロメートルの範囲内であれば、ハイテクな誘導システムはまったく必要ありません。狙いを定めて、まっすぐに魚雷を発射するだけです。

魚雷は海戦において非常に強力であるため、人類は魚雷の改良を止めたことはありません。技術の進歩により、魚雷の動力システムはすぐに大きく改善され、2つの異なる方向に発展し始めました。 1つは電気魚雷で、その名の通り、従来の内燃機関の代わりに電気モーターを使用します。もう1つは、従来の熱動力魚雷の改良版です。魚雷に搭載された空気は純粋な酸素に置き換えられます。これにより、ほとんどのスペースが節約され、魚雷の射程距離が延長されます。しかし、純酸素魚雷を艦船に多数搭載するのは非常に危険なため、第二次世界大戦中にこれを行ったのは日本だけだった。このため、米軍は太平洋の戦場で多大な被害を受けました。この改良された熱動力魚雷は依然としてかなり強力であることがわかります。

現在使用されている魚も上記の 2 つの方法を使用していますが、純粋な酸素ではなく、より安全な燃料を使用しています。

現代の魚雷の射程距離はもはや昔ほどではありません。砲弾はいつでも数十キロ離れた場所に発射される可能性があるため、目視で狙いを定めるだけでは絶対に不十分です。それで私たちは何をすべきでしょうか?魚雷にワイヤーを結びつけるとは、絶対に想像できないでしょう。そうです、このような高性能の海上ミサイルが実際に有線誘導式であるとは誰が考えたでしょうか。魚雷は20キロ離れたところに発射され、その背後には20キロのワイヤーが張られています。船の誘導システムはこのワイヤーを使用して魚雷に指示を送信し、方向を調整します。

魚雷はこのようなワイヤーに結び付けられる必要があるのでしょうか?自動追跡・誘導にはできないのでしょうか？

これはかなり難しいです。実際、以前にも試みられたことがある。ヒット率が心配なだけでなく、失敗も頻繁に起こります。魚雷の大きさは限られているため、搭載できる信号受信装置は比較的小さく、干渉の影響を非常に受けやすくなります。長距離自動誘導の実現は難しいが、短距離自動誘導にはまだ開発の余地がある。現代の魚雷の中には、長距離ワイヤー誘導と短距離自己誘導を組み合わせて使用​​するものもあります。魚雷は最初に発射されるとワイヤーによる誘導に頼り、目標の一定距離に到達すると自動誘導を開始します。自動誘導に使用される技術には主に 2 種類あります。一つは敵艦が発するソナー信号を感知して自己誘導を実現することであり、もう一つは敵艦の航跡を感知して自己誘導を実現することである。非常にハイテクな技術が詰まっていたが、結局は敵船とともに消滅することになった。考えてみると残念ですね。

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