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ジェラルド・R・フォード(CVN-78)の電磁カタパルトのパワー ベンツ発射!![CVN-78 EMALS POWER] [船舶]

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←02話 CVN-78 04話→

今日はCVN-78に実装された電磁カタパルトのパワーについて考えます。
まず、ベンツを飛ばしたとしたらと言うたとえで書きます。

[ベンツを飛ばしてみたらどうなるか]
仮定を置きました。
1)ベンツ(S 600 Long 2,300kg)を飛ばしたとき空気抵抗はないとする。
車体がどんな姿勢になって本部距離に関係しないと言うことです。
2)電磁カタパルトの射出時の速度はいくらでも速くできる。
今後のテストで書いた80,000 lbの過重を180knotsで打ち出すエネルギー全てをベンツの加速に使い切る。

この前提でエネルギー保存の法則適用して計算してみます。

{艦載機と同様水平に射出してみる}
1/2*m*v1*v1 = 1/2*M*v2*v2

1/2*36,240*93*93 = 1/2*2,300*V2*v2

でv2を計算します。

結果は、369 m/s でした。

水平に飛ばしますので海面方向には自由落下します。
過重台車もベンツも自由落下していた・すると仮定すると、ベンツも2.2秒位飛び続けます。
従って、着水するのはCVN-78の先端から v2*t 飛んだところですから

369 * 2.21 = 815 m

となります。
新幹線N700系の16両編成が404.7m(ウィキペディアから)だそうですので、ほぼ2編成分の長さですね。

CVN-78-EMALS-08-launch-S600-01.JPG

{空母を真上に向け打ち上げてみる}
今度は真上に打ち上げてみましょう。

エネルギー保存の法則から下記の式が成り立ちます。

1/2*M*v2*v2 = M*g*h

h = 1/2*v2*v2/g = 0.5 * 369 * 369 / 9.8 = 6,947 m

すごい高さまで上がるんですね。
最高峰のエベレスト(標高8,848m)まではとどきませんが、南米アンデス山脈にあるアコンカグアは6,960.8 mですからほぼほぼ同じです!
アコンカグアは、「世界の果てまでイッテQ!」登山部のイモトさんがもう少しというところで断念した山として強く印象に残っている山です。

CVN-78-EMALS-09-launch-S600-02-01.jpg

{今度は斜め45度で発射}
では一番遠くに飛ばしてみましょう。
空気抵抗がない状態では45度斜めに打ち出すと一番遠くに飛びます。

関係式は、

X = v2*v2/g = 369 * 369 / 9.8 = 13,894 m

東京駅から発射したとして、北赤羽駅に丁度到達する距離です。

CVN-78-EMALS-10-launch-S600-03.JPG

まだ電磁カタパルトのパワーについて書きたいのですが長くなりますのでここまでとします。
次回はジュールというエネルギーに置き換えてみます。

今日もお忙しい中当ブログに時間を割いていただきありがとうございました。


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来たよ 82

コメント 11

Take-Zee

おはようございます!
内容は興味深いです・・でも難しいです。

今日も暑いです、つらいですね。

by Take-Zee (2015-07-27 07:01) 

MINERVA

なかなか深い内容になりますね~。
計算式だで考えた場合には、とてつもない飛距離だと分かりました。
電磁式の出力がどこまで上がるのか、実際の仕様が分からない状態ですので、何とも言えないのですが、色々と発展させられる技術ですよね。

by MINERVA (2015-07-27 11:45) 

ワンモア

面白い企画内容ですね^^
こういう発想大好きです!

by ワンモア (2015-07-27 18:01) 

楽しく生きよう

武爺さん
 まあ気楽にお付き合い下さい。

 それにしても暑いですねー。
 今日で3日連続エアコン生活です。
by 楽しく生きよう (2015-07-27 18:09) 

楽しく生きよう

MINERVAさん
 応用。
 確かにそうですね。
 荒野って車を飛ばすことには使わないでしょうが、他のことで使い道有りそうですね。
by 楽しく生きよう (2015-07-27 18:11) 

楽しく生きよう

ワンモアさん
 ありがとうございます。
 飛行機を打ち出すと言っても実感無いですよね。
 それで。

 明日も続きます。
by 楽しく生きよう (2015-07-27 18:12) 

ロートレー

水平方向で815M飛ばせることは、そうなのかといった感じでも
垂直方向に7Kmも打ち上げることが出来るということになると、これは、とてつもないパワーであることが良く分かりました。
by ロートレー (2015-07-28 17:13) 

楽しく生きよう

ロートレーさん
 私も水平に飛ばしてあまり距離が出ないのであまりおもしろくありませんでした。
 垂直方向に飛ばしてみて偉く高く上がるので、何度か計算してみました。
by 楽しく生きよう (2015-07-28 18:18) 

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