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SFメカ設定の更新とともに二足歩行兵器の存在意義について再び考える

お待たせしました、前回記事の続きをやっていきます。

改名により15式となった当ブログの看板人型兵器でありましたが、語呂の事情により14式と改めさせていただく事になりました。「ひとご」と読むよりは「ひとよん」の方が良いという判断であります、いろいろとご迷惑をおかけします。

さて今回は、人型兵器(二脚兵器)考察のメインとなっとった機体のデザインリテイクに伴い、変更点の解説をさらに行うとともに、二本脚で歩く兵器の存在意義を再び考えていきたいと思います。

15式改め14式。TAでも時速65km、サベージだと時速100kmで走れるんだから末恐ろしいぜ・・・

・二足歩行兵器の短所・長所から見る理想の戦闘環境

皆さんもご存じと察しますが、二足歩行型の車両はその背の高さゆえに前方投影面積が機体規模に対してとても大きく、装甲車両として用いるにはお世辞にも適しとらん兵器と言えます。
それに二本脚で立つという形態の都合上、どうしても地面に対する接地面積が小さくなってしまう(接地圧が高くなってしまう)ため、お世辞にも不整地での走行には適しとるとは言えないのも確かでしょう。。
ゆえに舗装路での作戦に用途が絞られがちなのでありますが、二本脚の場合は舗装路だからといって装輪車のように高速で走行できる訳でもない上に乗員は一名が限界なので、作戦領域までの機動は輸送車両任せとなってしまいます。
さらに積載量もたかが知れており、戦闘の際は敵の勢力を把握した上で最適な装備を厳選せにゃなりません(もちろんそれは開発コンセプト次第で自然と決まってくるのでありますが)。

そんな多くの弱点をもつ人型兵器をいかに兵器として使える物にするかという話ですが、それを考えるために、まずは他形態に対する二足歩行の利点をいくつか考えていきましょう。


①旋回性能(回頭性・運動性能)

二本脚の兵器の利点として、回頭性の高さが挙げられます。

多脚という形態である時点で、装輪車にはできない「その場での旋回」が可能なのでありますが、二足歩行は多脚歩行の中でも脚の本数が最小単位であることによって特に良好な旋回性を獲得する事が可能です。

例えば四脚の場合、たとえ各脚が180°回転できる仕様にしても機体そのものは旋回できず、胴体を中心に円周上に足を歩行させる事で旋回ができるようになっとります、さすがに支柱となる一本の足だけ地面に残して旋回なんて芸当は四本脚ではキツイですからな。また脚を放射状に伸ばした四脚(タチコマとかAC四脚とか)の場合、各脚あたりのヘッド方向(旋回方向)への可動範囲も制限されるため、旋回速度はさらに制限されてしまいます。「四脚は旋回が速い」というACのゲームバランスは現実ではなかなか通用しないのであります。

対する二脚は、旋回時に片方の足が浮き、必ず支柱となる脚が一本となるために瞬時に旋回が可能となっとります(もちろん脚部のヘッド方向の可動範囲にもよりけりですが)。

実際に自らの足で180度旋回を行う事なんて日常生活でたくさんあるでしょうから、その速さは実感しとるものと思いまする。もちろん巨大な二足歩行車でそこまで速く旋回できるという訳でもありませぬが。

ちなみに暫定的な14式の旋回速度は毎秒90度。砲塔の旋回だけで毎秒30度かかる90式戦車等に比べると実に三倍もの速度で旋回できる事になります。さらに平行移動も可能なので、建造物の角を曲がるといったような動作においてはかなり高速でこなす事が可能になります。
ようするに小っちゃいのは正義。
②全長×全幅のコンパクトさ

人型兵器は、その高い全高からくる前方投影面積の大きさばかり注目されがちでありますが、全長と全幅だけで考えれば、他の同じ規模の兵器と比べても比較的コンパクトに収まっとります。
全長と全幅がだいたい同じ数値になるのが強みで、これはその機体の侵入可能な通路ならどこでも180度旋回が可能という事を意味します。
狭い市街地の場合、無限軌道によるその場での180度旋回が可能な車両でも、全長の長さゆえに旋回できない場所が存在するでしょう。特に戦車は砲身も含めると10mに手が届きそーな全長なので、市街地での旋回は極めて場所を選ぶ事になってしまいますからな。

全高の旋回速度の速さと合わせ、どこでも旋回できる能力をもっとるおかげで、背後からの攻撃への早期対応はもちろん、狭い路地も素早く曲がっていく事が出来、さらには全長が短いために「その場から離れるのに掛かる時間」も短縮する事が出来ます。
具体的には戦車の場合、例え高い加速能力を持っとるとしても、全長が10mもあるがゆえに自機が立ち止まっていた場所から離れるのに時間が掛かってしまうという訳であります。
そのため小さい前方投影面積であろうと、側面に関してはとても敵に狙われやすくなってしまうのです。
つまり人型兵器は交差点や曲がり角を常に曲がりながら機動しとれば敵に狙われずらい訳であります。


③IEDに対する乗員の生存性

以前、ACVの考察記事でも書きましたが、多脚によって歩行をするという事は胴体が常に高い位置に保たれる(特に二脚は脚が胴体から真下に伸びとるのでなおさら高い)ので、IED(即製爆破装→置仕掛け爆弾とか)のによる爆風を受けても機体こそ行動不能になれど、乗員は爆風による被害をほとんど受けずに済みます(むしろ機体が転倒した時の衝撃や倒れた先のIEDが心配)。
二脚の場合、車体底面(自動車のシャーシ部)という概念があってないようなもの(股間部)なので、機体に実質的に受ける爆弾の威力も少なくて済みます。もちろんそれだからといって爆風を受けて機体がピンピンしとる事もありえないさそうではありますが。


・・・これらの弱点と利点をふまえると二足歩行の兵器に適しとる環境は、戦車・装甲車では立ち回りに苦労する市街地における、敵戦力を把握したうえでの短時間奇襲戦闘だと考えられます。
この事はだいぶ前の記事にも書きましたが、今回はその再確認という事で。

歩兵を突破する能力を持ちながら、同時に戦車等の大型車両兵器に対して優位に戦闘を展開できる事は多兵器にない強みになるでしょう。

ただ一番怖いのはやはり歩兵でありますな、戦車でも怖いというのに人型兵器になると装甲がはるかに薄くなりますから。
強力なHEAT弾の脅威にさらされないためにも、作戦中は常に機動を続けて(全長・全幅がちっさいぶん命中率はあるていど抑えられますし)、市街地での二脚にできうる手本のようなヒットアンドアウェイを繰り返しつつも持久戦を許さず畳み掛ける事が重要になる事は間違いなさそーな気がします。

だいたいの人型兵器は視界をカメラによって間接的に得る関係上、耐NBCの形態としては十分な資質があるため、敵陣にスモークをまき散らして攻撃を与えるのが理想でしょう、そうすれば絵面はともかく対人戦で圧倒的な戦闘能力を得られます。



・装甲について

14式は正面装甲で7.62mmを防げる程度の装甲を持っており、角度しだいでは12.7mm等の弾薬でも操縦席を保護できるように出来とります。
腰は回らない仕様でありますが、その割に外観上はくびれとる様に見えますな。
だんだん塗り慣れてきたよバーニィ
これは腰部が絞られとるというよりは、胴体に装着された装甲の胸部と股間部が突き出とる形に近いです。
突き出た装甲は横から見るとクサビ状になっておりますが、これによって下方から攻撃を受ける部位と上方から攻撃を受ける部位をきっちりと分け、各部に見合った装甲を配分することで耐久性を可能な限り保ちつつ重量増加を抑えられるようになっとります(あくまでそういう設計提案なので実質的な装甲効果は不明)。

例えば前進の際、機体は前方に傾きますから、上面装甲に攻撃を受ける確率が高くなってきます。ヘリからの射撃はもちろん、自機と同じ二本脚で歩く兵器からの攻撃も上方からの攻撃となりますな。
ここいらの武装は歩兵のAKよりも強力なものが多いため、上面にのみりアクティブアーマーを施すというような手段も通用します。
また、装甲を突き出す事で空間装甲の役割も果たしており、これによって実質的な装甲厚以上の装甲効果を期待できます。

HEAT弾に対する耐久性はそれほど期待できませぬので、敵にRPGを当てる余裕を持たせない事が重要ですな。
必要とあらばAPS(アクティブ防御システム)を搭載してRPGやATMを防ぐ手もあるでしょう、しかしただでさえ高価になりそーなコストにさらに6000万ほど上乗せするのはなかなかハードそうですな。


・乗員・インターフェイス

乗員は機体規模の関係で一名が限界となっとりますが、まがいなりにも戦闘車両である兵器が乗員一名で成り立つのかと思われる方は多いでしょう。
人型兵器はその高い旋回速度ゆえに、機銃そのもののに必要な旋回角度はそれほど要求されんと思われます。
機銃角度はむしろ照準の微調整の役割だけでも良いレベルでしょう。
それに絶えず機動を行いながら射撃するという都合上、仮に射手が射撃を担当しても手動照準では敵を正確に狙うことが難しくなってきます

そこで照準操作はジョイスティック等で手元にて操作、照準ロック機能によって固定した照準を自動で追いながら機動をとる事も可能にし(大型熱源は自動的にカーソル固定候補にできると理想)、射撃するか否かの最終判断(要するにトリガー操作)は搭乗者が行う様にするといったような操作系統の単純化を兼ねた電子制御化が理想になるでしょう。
もともと機体の姿勢・機動制御だけでかなり高度な制御システムを必要とされとりますし、視界も外部カメラ任せなのでこのぐらいの機能はすぐに付くと思われます。

操縦室内ではヘルメットに装着されたヘッドマウンテッドディスプレイによってカメラからの情報を得る事になりますが、ディスプレイを搭載するならC4I化も必然的になされるでしょう。市街地ではなおさら戦況の把握が困難ですし、敵の状況に関する情報を絶えず収集・統合できれば作戦の効率はさらに上がりますからな。



・兵装および腕部

武装は胴体脇および腕部に搭載可能で、胴体側には12.7mm機銃(M2みたいのとか)やAPS用の散弾システム、スモークディスチャージャー等が装備でき、腕部には同12,7mm及び20mm機銃やMAT(対戦車ミサイル)、HEAT弾の装備が可能であります。

腕部に大口径の機銃を持たせる理由としては、アクティブサスペンションの役割を担う脚部のさらに延長として腕部機構を緩衝装置とすることでより口径の大きい機銃を搭載できるようにするという狙いがありますが、その他にも市街地戦ならではの利点を付与できます。
遮蔽物が密集する市街地において建造物の角の向こうにいる敵を攻撃する際に、胴体に機銃を装備しとるのでは射撃の際に操縦士の乗っとる胴体を敵にさらす事になりますな。

マニュピレータにゃ持たせられないけどね
そこで機銃を腕部に搭載することで胴体を建造物に隠れさせたまま攻撃できるという利点があります。
ただし、右腕装備は右に乗り出す際に、左腕装備は左に乗り出す際にしか建造物に隠れたまま攻撃する事ができないのが弱点で、両腕に同一の武装をさせるか、あるいは部隊の中で右腕・左腕装備を各機ごとに逆転させるというような手段があると良いでしょう。

腕部は武装の搭載だけでなく、転倒した際の復帰や歩行時のバランス制御の+αにも役立ちます
またマニュピレータを用いる作業機械としても補助的要素ではりますが機能し、精密作業や部隊展開の手助けもできるようにはなっとります。
現状で設定されとる精密作業用マニュピレータに掛けられる最大荷重は片手首につき90kgくらいが限界のため、より強固なものに換装する事もできますし、マニュピレータを撤去してそのぶんを武装に回すことも可能であります。


・諸元についてちょろっと(暫定)

機体の全高は4.3mとなります。とりあえず日本国内で定められとる電線の高さの最低値4.5mよりも低くなるように設定しました。
また全幅は2.2mで、73式大型トラックの全幅よりも短くしとります。
重量はとりあえず理想値として乾燥重量4.1トンと設定しました。運用能力と装甲のバランスを考慮したうえでのこの数値ですが、正面装甲で12.7mm弾に耐える軽装甲機動車が重量4.5トンなので、前方投影面積のぶんもう少し重くなる可能性はあるでしょう。

最高速度は時速48km、比率的にはマラソン選手の平均時速と同じ程度です。
装輪装甲車はおろか戦車の最高速といい勝負の数値でありますが、最高速度までの加速性能ははるかに優れます

ちなみに戦車の加速性能は、例えばレオパルト2A1の場合、静止状態から時速32kmまでに7秒ほどかかります。
対する14式の時速40kmまでの加速は1.5秒なので、ストップアンドゴーと旋回を繰り返すならこちらのほうが高速となります。

前述の通り、旋回速度に関してはは戦車の砲塔旋回速度の三倍にあたるため、加速性能とあわせて前進・向き替え・旋回といったような動作が得意となります。
ゆえに野戦では路面の走破性ふくめ戦車に分がありますが、市街地戦では戦車を翻弄する力を持っとる訳であります。


・その他デザインやディテールなど

昨今のSFメカでは、立てヒザ姿勢考慮してヒザ部のデザインが見直されつつありますが、稼働していない待機状態での姿勢(仰向け・着座など)に関してはまだきっちり考慮されとらん印象があります。
そこで14式ではおしりの部分や背中にパッドを設けることで着座姿勢や機能停止状態での安定性を得られるようにしとります。といってもまだ接地面積が足りなそうでありますが。
他にも搭乗ハッチ面積が骨格剛性の都合により小さくなったり(まだ公開しとりませぬが)、保安機器を標準装備したり、平たい面を多くして追加装備を施しやすくしたり(肩アーマー・スカート・胴体胸部など)といろいろやっとります。

サイズ・造形ともにTAにさらに近くなったのはやはり個人的な趣味がかなり影響したものではありますな(またガサラキか)。



・・・といったふうに具体的な仕様がだんだんとはっきりしてきたブログ看板機でありますが、今後も詳しい設定や追加要素の説明は不定期に行っていきたい所存であります。。
現状における最終的な目標はコイツを創作物として何かしらの形で作品に登場させる事で、そのためには周辺の兵器なども考えて行く必要があるため近いうちに出来るという訳にはいかんと思いますが、ともあれ今後もSF兵器の考察を中心にいろいろとやっていきたいと思いまする。

おまけ
追加装甲がないと足首にえらくすっきりした感があるね せっかくだからいろいろ載せたくなるよね いいかげん水着の季節でもないからね
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人型兵器考察・看板機リファインのお知らせ

どうもです。
長らくブログ更新が遅れたりACVの記事を優先したりでSF兵器全般の考察をし損ねとりましたが、この度ブログのメインを張っていた12式に大きなテコ入れを施す事になりました。
ブログ開設前から数える事2度目の大幅なデザインリファインとなります。
また名称も、ガングリフォンに登場した12式装甲歩行戦闘車とモロ被りであったという事情から変更し、
15式局地戦闘車となりました(まだ似とるって?)
15式局地戦闘車(仮
(クリックで拡大します)
今回は先代までは一切考えとらんかった装甲処理・関節確保を見直し、また拡張性を高められる方向で手直しを入れており、サイズに関しては先代の役5mから4m台(詳細な数値は未定)にダウンサイジング。
各部の役割も明確にすべく形状変更しとります。
左から約8m、約5m、4m台と言ったところ。昔はレイバーのパロだったのだ・・・←先代と並べてみました
カメラの数はビジュアル的にも増えており、特に胴体全部に追加されたものは照準関係を担当します。
そのぶん頭部カメラの仕事は減り、簡素な形状に改められとりますな。
後部には180°視界が得られるカメラが付いとります。
頭部モジュールは骨格に入らないので、技術面・戦闘環境に応じて頭部を違うものにするのは簡単なので、この他にもさまざまなデザインを予定しとります。
15式・簡易解説図
人型兵器の特徴である全高の高さは、高低差による脅威の変化を生むと以前書きましたが、今回はそれを特に意識した構成を目指しました。
低い位置からは歩兵に狙われ、高い位置からはヘリ・遠距離射撃・また同じサイズの人型兵器から狙われる事が自然と多くなりますな。
そこでとりあえず前面装甲をジグザグに配置し、上方から狙われた際に当たる装甲と下方から狙われる装甲を明確に分け、それぞれの部位に応じた装甲を施すようになっとります。
姿変われどキャラ変わらず
さらに追加装甲パックを装甲して対歩兵・対AP弾装備兵器への装甲効率を調整する事も可能です。
耐HEAT弾仕様の装備例はこんなかんじ→耐HEAT弾装甲処理例
作戦や部隊に応じて追加装甲の種類を変えるという考えはACVのバリエーションに似とりますな。
もともと耐AP弾・耐HEAT弾をある程度考慮した本体に追加装甲を施し、いずれかの耐久性を上げるイメージです。

今回は簡単な紹介でしたが、次回はもちっと詳細な説明をしていきたいと思います。
色もその頃には塗りたい所であります。

人型兵器の腰廻り・駆動系について考えてみる(追記完成ver )

大変長らくお待たせ致しました。
前回の股間節研究記事からはや二ヶ月・・・ようやくその駆動系に関する記事を書く事になりました。
また、追記による解説も完成致しました
※当記事は「股関節の緩衝装置に関する記事」の続きにあたりますので、そちらの解説(特に最初のイラスト)を見ておかないと「なんだこのワケわからん機構は」といった事になりかねませぬので、未見の方、あまり覚えていないはこちらからご参照ください
放課後説教時間
今回の記事は股関節駆動系の中でも、特に出力・衝撃吸収力を要求されてくるタテ方向の動力を中心に考察します。
タテ方向、すなわちピッチ方向の駆動は、歩行・衝撃吸収の面に強く影響する部分です。
人間が歩行する際もタテ方向に脚を動かして地面を蹴り、前進するワケでありますから、このタテ方向の駆動力が強いとそれだけ地面を蹴る力が強くなる=速く、力強く前進できるという事ですな。
また、タテ方向の動きはヒザ間接と連動してバネの作用も行ないますから、路面からの衝撃を吸収する緩衝装置の役割も果たします。
よってタテ方向の駆動力は高い出力と緩衝能力、そして絶対的な信頼性が要求されてくるワケでありまする。

しかし動力の高出力化は動力の大型化を伴うのが常、脚部にそんな巨大で重たい動力をたくさん設けてしまったらバネ下重量(クリックで詳細)が肥大化し、結局、脚部の駆動効率が低下しかねません。
パワーはとても欲しいけど可能な限り脚部に装着する重たい動力は減らしたい・・・ついでに股関節を大型にしすぎると人型から離れるし・・・という考えも出てきますな。
そこで考え至った結果がコチラ↓
12式・股関節駆動系(油圧ver)
↓いいかげんな図にするとこんな感じ(クリックで拡大)
股関節駆動系の図よん
股関節の緩衝装置の記事のイラストを参考にしていただくと少しは解りやすくなるやもしれませぬ。
まあ何がどうなったかというと、動力源を脚部から切り離し腰部に取り付け、シャフトを介して脚部に駆動力を伝えるという機構にしたという事です。
動力源はバネ下重量に影響を与えない腰部側に搭載し、緩衝装置の向こう側にある脚部をシャフトで回す。自動車のドライブシャフトを連想させる機構ですな。
シャフトがある分、重量そのものは脚部に直接動力を取り付ける方式よりも若干重くなりますが、股関節を緩衝装置(バネ)としたときのバネ下重量はそれ以上に低減できます。

・・・そして問題になってくる肝心の動力でありますが、イラストでは油圧を採用しとります。モーターでは出力が途切れたとたんに縦方向の可動抵抗が激減してしまうので、新体操の選手みたいになってしまうと考えたからであります(素直にモーターが信用ならんと言えばいいものを・・・)。
その油圧の駆動系に関してでありますが、そちらは追記にて解説していきます。
というワケで続きからどーぞ
とかいいつつびしょうぢょがいないとやってけないのである
・・・・え、それほどうpしてないって?

続きを読む

人型兵器の装甲処理: 重量以外にある問題点 (続きも完成致しました)

相変わらず更新が遅れて申し訳ありませぬ・・・

股関節の可動軸に関する記事を書こうと思ったのでありますが、良い絵が出来ず、また内部メカ絵ばかり描いていると「わかる人にしかわからん絵を描くブログ」と認識されそうで怖い(え、もうそう思われてるって?)のでコマメにわかりやすいメカ絵を描ける記事をはさむ形になりました。

会場では走らないように!ドミナントとの約束だ!
走る我が12式・・・実際、兵器としての要求を満たす装甲処理を施した歩行兵器にどれほどのエネルギーが要求されるのやら・・・
バリエーションそーいえば日曜はハロウィンでしたなお好みの字幕をどうぞ


さて、今回の記事でありますが、元ネタはコチラとなります(勝手に宣伝お許しください!)
同志B氏が製作された動画「ACでミリタリー入門」シリーズの最新作です。
こちらの動画にて「必要と要求に応じた装甲と火砲」といった事柄に関するの解説がありましたので、工学色の強い(?)当ブログでははそのうちの装甲というキーワードに焦点を置き、「具体的に人型兵器に装甲処理を施す上で注意すべき点」というテーマで記事を書いていきまする。

人型兵器は寸法全体の割合を見ると全高が非常に高い傾向にあり不安定な形態である事はご存知かと思われます。
特にこの全高を高めている大きな原因が、全高の半分弱を占めている脚部なワケでありますが、この全高の高さと露出した巨大な足回りが人型兵器の装甲処理をコンボで面倒な事にしています

簡単に言うと、全高の高さは装甲処理による高重心化を促進しており、大きな脚部は、装甲処理によって脚部そのものの駆動・緩衝効率を悪化させているといった所であります。

まずは脚部の方ですが、一般的な車両の脚部にあたるサスペンション廻りは、だいたい車体の内側に隠れる形で取り付けられており、装甲車両も地雷の心配のみ考えたレイアウトとなっとります。
車両にとって一般的に集中的に考慮しなければならないのは地面と直接接触しているタイヤや履帯であり、その他のシャーシ部品は、最近は「地雷の爆風を受け流して横転しないようにする」といった要求のある傾向も見られます(例:米軍のMRAP・・・シャーシがV型になっている)。
軽装甲車・フロント足廻りアップ
↑軽装甲機動車の足廻り。サスペンションユニットを駆動力とする多脚兵器基準で見れば非常にコンパクトな足回りです。
一般車と比べれば堅牢なものの、サイズと位置の関係から装甲処理は見られません。むしろ装甲処理が難しく巨大なタイヤに力が注がれているといった感じであります。

人型兵器は、この脚まわりが外観の半分弱を占めるくらい巨大かつ露出しているため、上記の車両では必要なかった「サスペンションの装甲処理」が要求されてきます。

脚まわり以下の総重量を「バネ下重量」といいます。路面からの衝撃をサスペンションに伝えたり、アクティブサスによる歩行の場合は駆動系からの出力を直接路面に伝える部位の重量です。
要するにサスペンションの動きと一緒に動く部分ですな。人型兵器の場合はサスがたくさんあるので一応「股関節から足の裏までの重量」を指す事にします。
これが軽ければ軽いほど脚まわりの駆動・緩衝効率が高くなり、一般的に「バネ下重量を1kg軽量化するのは全体重量を5~15kg軽量化するのと同等の効果が得られる」と言われています。

このような原理から、脚部を装甲にて重量化させるというのが問題になってきます。
片脚に何かしらの重りを巻き付けて走ってみるとよく解ると思いますが、脚が思いという事は、動いた時には大量のエネルギーが発生し、動かしたい時にも(特に二脚は上下運動が激しいし)大量のエネルギーを必要とします。
脚が長いことも災いし、重量増加する部分がツマ先に近づくにしたがってこの影響が顕著になってきます。

そして今度は重心の問題ですが、これは上半身の重量により影響されると思われます。
高重心化は不安定化を意味し、射撃にも悪影響を及ぼすでしょう。

ここいらは火器等の積載も考慮した脚部重量とのバランスを基準に装甲配分に影響される思われます。AC(アーマードコア)の積載量の概念に近しい考え方やもしれませぬ。

続きからは上半身と下半身にそれぞれ要求される装甲の差異や、理想的な重心バランス、そして「マスの集中化」の概念など、より深く研究していきます。

続きを読む

人型兵器の腰廻り・自動車を参考に股関節構造を考える

今回は人型兵器の股関節を、自動車の懸架装置(サスペンションユニット)を参考に研究します。
多脚メカの記事にて、二脚と多脚では股関節の設計に大きな違いが生じるという意見をもらいましたので、早速(といっても一ヶ月遅れですが)記事としてうpしようと。

12式・腰廻り
こちらは我がブログの看板機、第三世代型12式特殊特科機動車両(ちょいと名前変更)の腰廻りであります。
下部に付いている箱状のものは降着装置であります。体育座り用の。
久々の登場なので、12式についての詳しい解説はこちらからどうぞ

↓ちなみに下絵の円のあたりであります。部品の若干の有無や形状変更はありまするが。
久々の12式半脱ぎ仕様
クリックで拡大します

というワケで考察を始めましょう。
ホンダ社の開発したアシモは、股関節を吊り下げ式にして重量を直接股関節に受け止めさせるかたちで強度を確保、脚を常に若干曲げさせた中腰体制とする事で常時サスペンションとしての効果を持たせとりますが、
SF作品に登場する人型メカの股関節の場合、たいてい脚の付け根は横方向となっており、脚も中腰でなく真っ直ぐ伸びている場合がほとんどであります。

この構造だと、モーメントの関係上、強度面でアシモの吊り下げ式に対して不利になります。
つまり股関節に負担がかかるとテコの原理で付け根が折れやすくなるということ。スミ(ry
ビルを設計する上で、真っ直ぐな形のものを立てるほうが簡単に強度を稼げるのと同じ原理ですな。T型とかアーチ型みたいなのを建てるとなると設計側も強度確保とか大変そーですからな。

そこで考え方を変えてみます。強度を確保するのではなく、衝撃を積極的に吸収する事を主眼においた設計と考えてみるのです。
頑丈な構造」と「衝撃吸収に優れた構造」は異なります
一般的に、頑丈な構造とは、ガッチリとした変形しない(変形しにくい)構造であり、衝撃吸収に優れた構造とは、変形することで衝撃を分散させる構造です。金属とゴムのような関係ですな。

ちなみに昨今の自動車でも、ただ頑丈な構造ではなく、部分的につぶれやすい構造とする事で乗員や歩行者に加わるダメージを減らす「クラッシャブルボディ」という概念が一般化しとります。ただ頑丈な自動車ではかえって危険というワケですな。

ともかくこの「変形することで衝撃を吸収する構造」という考え方なら、人型兵器の股関節もなんとなく納得できてくるワケであります。アシモとザクでは質量が違いますから、股関節等に加わる衝撃も段違いでしょうからね。

アシモは脚を常に曲げることで股関節のぶんの衝撃を吸収すると書きましたが、前記事の多脚メカも同じことが言えます。多脚もだいたい脚を真っ直ぐ地面に伸ばす形ではありませんからな(一部例外は除く)。
ゆえにコメントにて「四脚とかは意外と軽量に設計できるのでは?」という意見も頂きました。今回は記事の関係上あまり深い回答はできませぬが。

SFの二脚メカが、脚を真っ直ぐ伸ばした姿勢でいられるのは、以前考察したヒザ関節構造の件も含め、股関節などの各部にそれぞれ懸架装置が内蔵されとるからと考えられます。アシモはヒザを曲げることで常に懸架装置としとるワケですな。


続きからは、「ではいかにして股関節の衝撃を吸収するのか」について考えて行きます。
続きからどーぞ

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プロフィール

砂漠の狸

Author:砂漠の狸
リアルメカに浪漫を感じるナチスの策士。
・・とか言いつつナチ党には所属していないロンメル将軍やガラント中将のお友達(と本人は勝手に思い込んでいる)。

「人型兵器」をはじめとした架空の機械の構造、有効性を構想・考察・探求し続ける男で、変態技術者フェルディナント・ポルシェ博士の部下だったとか、トリープ・フリューゲルのテストパイロットを担当したとか、英に潜入してパンジャンドラムの設計に関わったとか、様々な都市伝説を持つが、その真相は定かでは無い(え?トリープとか何言っとるのかわからんだって?ググッてみよう!!)。

また昨今はひた隠しにしていた自動車への趣味も露呈している。ビアルベーロの意味が解るくらいの車好きならたぶん話が合う。

趣味はメカニックデザイン。オリメカを投稿しつつ当ブログにて解説していく予定。
今は現代社会の軍事思想をテーマにした同人マンガを作る際にメカ設定を利用しようと計画中。
良くプレイするゲイムはアーマードコア。ボーダーブレイクもちょくちょくやっている。

ちなみにサムネは全然関係ない人である。

軍事ネタ好きな方、珍兵器好きな方、メカ好きな方、とにかく当ブログに興味を持った皆さん、宜しくお願いします。

連絡先はコチラ(どこを直せばいいかは・・・判るな?)
giulia-superアハトマークm8.gyao.ne.jp




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