航空エンジニアのやり直し ～航空技術者は二度目に引き起こされた大戦から祖国を守り抜く～

第99話:航空技術者は答えをボカす

　横須賀で建造中なのは空母だけではない。

　俺が提案した新型潜水艦、こちらも建造されている。

　こいつの胴体構造の計算は本当に苦労した。

　俺はあくまで基礎設計しか行っておらず、いわば外観部分全ての構造設計をしただけに過ぎない。

　詳細設計は内部構造をそれに合わせて組み上げていく。

　新型潜水艦はこの基礎設計をどれだけ再現できるかで性能が左右される。

　見ただけでわかるのはスクリュー構造は完璧。

　X字の操舵翼もきちんと配置されている。

　この潜水艦を建造するにあたっては小さな模型から始まり、大きな模型、そして人が一人乗り込めるような大型試験模型まで製造されたらしいが……

　その全てにおいて既存の潜水艦を凌駕する水中航行性能を示したため、急遽量産化が決まったものであった。

　海軍に特に評価されたのが水中航行時の安定性。

　水の中を飛ぶといわんばかりに安定翼があるため、その安定性はバツグン。

　そしてもう１つ海軍が評価したのは回頭性能。

　新鋭潜水艦は現時点でこの世に存在する潜水艦の中で最も旋回能力が高くなる予定だ。

　それは攻撃回避のために有用ではあるが、安定性と合わせて攻撃時に効果を発揮することが期待されている。

　誘導能力の無い魚雷を命中させるにあたっては絶えず水中内にて船の進行方向を修正して攻撃を繰り出すわけだが、サイドスラスターなど潜水艦に装着できるものではないため、より小回りできる潜水艦の方が攻撃命中率は高くなりうる。

　各国が戦後潜水艦の旋回能力を高めようとするのも、未来における潜水艦においては誘導魚雷の種類によっては旋回能力が重要となってくるからだ。

　未来の潜水艦には有線誘導方法というものがある。

　俺がやり直す直前の頃には無線・有線併用式の魚雷は当たり前にあるわけだが、有線誘導においては有線式ゆえに障害物によって有線が引っかからないよう艦が動くことによって防ぐことも行われる。

　こういったときに鈍重な潜水艦だと魚雷の能力が落ちてしまうため、皇国の未来の潜水艦も新型になればなるほど運動性を高めていくようになった。

　現時点でそこに匹敵しうる潜水艦が誕生するというのは後の未来の潜水艦のありようを変えてしまうかもしれないな。

　そこに到達するのに時間がかかったが、以降はそれを基に妥協案を探るのが潜水艦の世界。

　艦内スペースを犠牲に性能を妥協しなかったことで現用技術で作られた割には凄まじい性能となっている。

　といっても偵察機を搭載できないなど後の時代に合わせた構造が果たしてどこまで活躍できるかはわからない。

　ただ、航空機と同じ操縦システムなどを装備しているが故に操艦において従来より大幅に人員を削減できた意義は大きい。

　50名必要だとされた乗員を30名に削減できた。

　後は大西洋でその力を示すだけだな。

　静かに建造が続く潜水艦を眺めながら俺は横須賀を後にする。

　1秒でも速く量産したい存在がいくつもある。

　◇

「――信濃技官。ノズル構造やノーズコーンの形状の計算式が意味不明です。なぜ解をボカすんですか。こんなんでいいんですか？」

「いいんですよそれで。そうしないと図示したらめちゃくちゃな曲線になるでしょう」

「音の速度を越えた際に生まれる衝撃波というのは、そういうものなのでは？」

「形状変化もないのに空気が突如何かの突起物にぶつかったようにして角度が変わるわけがない。音速を超えた世界にて衝撃波は機体表面では踊り狂うようにうねります。例えばそれは魚やイルカが波の上を飛ぶような構図に似ている。ですが一旦機体から離れた空気はある程度うねりがあってもそのまま流れを維持して後部へと流れていく。角度が変わるわけがありません」

　今、目の前にいる茅場の技術者が明らかに納得いっていない様子で問いかけているのは俺がノーズコーンに採用した計算式である。

　これまで俺が用いた計算式は全て明確な解をもっていた。

　だからこそかれらもその設計意図が理解出来、見事に再現することが出来た。

　しかし今回俺が計算したノーズコーンなどの一連の解はボケている。

　明確な答えがない。

　だが全ての式をつなぎ合わせてみるとグラフ線は極めて美しい弧を描いていた。

　衝撃波の流れを見事に現しているのだ。

　これが彼らにとっては納得できないのだ。

　超音速を越える世界でなぜ式の解をわざとボカするのか。

　それはボカした数字の状態で作られたものが現状最も効率よいものとなっており、つまりスーパーコンピューターすら導き出せない、70年後の流体力学でも解明出来ない力学的要素がある。

　計算しつくそうとしグラフ図にするとめちゃくちゃな数値となる。

　これが非常に宜しくない。

　何がよろしくないか。

　特にノーズコーンにおいてそんな状態が宜しくないのだ。

　ロケットのノーズコーンは黎明期の頃はとにかく頑丈にして耐えていた。

　しかしある程度ロケットが発展すると軽量化が求められ、ノーズコーンの理想形状を探るためにトライアル＆エラーが繰り返されるようになる。

　この部分は超高圧かつ超高熱になる部分ゆえ、最もきちんと計算式を組み立てておきたい。

　そうしたいところなのだが……計算が不可能なので今より60年以上経過するまでまるで答えが出せず、試す以外に方法がないとされていた。

　その試すしか方法がないとされた計算方法を見出したのが皇国だ。

　皇国が導き出した計算方法。

　それこそが、全体で美しく整った数値が出ているなら細かい解の部分はボカしてそれっぽい数値を当てはめておくというもの。

　つまり"計算できないけど最も近い数値"を導き出す、ある種妥協案に近いものなのだ。

　具体的にどういうものかというと、マッハ数に応じて解をボカす代わりに計算式だけを整わせ、極めて簡便な定式としてしまうもの。

　その計算式によって生まれた構造はトライアル＆エラーを繰り返した構造よりよほど高効率で、しかもノズルやその他、表面を流れる速度が音速を超える全てに応用出来るのだ。

　その式の誕生以降、世界のロケットはこの手の計算式が必要な構造において7割が皇国が見出した定式を使うというほどになった。

　解がボケている部分は点と点を線で結んだ数値とすれば良い。

　とりあえずソレっぽい形状にしとけばいいということだ。

　最新鋭のソユーズのノーズコーンもこの式によって形状が大きく変わったが、妙な溝が先端のノーズコーンに掘られたのは、この式によってそれが理想形状に近いということをヤクチアが理解したに他ならない。

　この溝はその後ろにある脱出用ロケットの衝撃波を抑えるためのものだが、従来のソユーズは突起形状とすることで乱流を発生させてその後ろのロケットを保護していた。

　だが実は本当の世界は逆に溝を掘る事でロケット部分で乱流を制御した方が良かったのだ。

　トライアル＆エラーではそれを見出せなかったが、突起でなく溝とできるというだけでも軽量化に貢献したと言えるだろう。

　この式が登場するまで、世界のロケットを常に悩ませていた空力加熱という存在がある。

　大気圏突入と同じで大気圏離脱時に発生するものだ。

　ある程度までの高度の間は大気もそれなりにあるため、ロケットの先端は凄まじい高熱となる。

　この式が生まれる前まではコレをまともに計算することが出来なかった。

　いわば最も軽量化の難しい部分の軽量化が行えるようになれば、当然にして世界各国がその式をロケット構造に利用するのは必然であると言える。

　時に流体力学においては正解を導き出せない際に、あえてその正解をボヤけさせることで正解に近い何かを導きだす事ができるのだ。

　特に音速の5倍～8倍ともなるロケットの世界においては、もはやスーパーコンピューターですら計算不可能な領域が多く残されたまま。

　しかし皇国はそれを人間でも計算できるようにしてしまうことが得意だったりする。

　この手の流体力学の定式化は本当に多い。

　例えばロールモーメントに関しても皇国が計算式を発見した。

　ロケットにおいてはちょっとした突起物があると、それによって回転運動が発生し、機体が制御不能になることがある。

　異常回転をした例ならいくらでもあるが、軌道投入失敗にも繋がるものなのでとにかくそれは防ぎたい。

　ならば突起物を無くせばいいではないかと思うかもしれないが、構造的にロールモーメント以外で有利な要素は多くあり、中々そうはならない。

　おまけに音速の3倍程度なら本当に問題ないようなごく小さい突起物がロケットにおいてはロールモーメントを発生する原因となりうる世界だ。

　何が突起物かという概念すら難しい世界なので単純に無くせばいいと言い切れるものではない。

　他方、突起物周辺でどういう空気の流れが起きているのかについては、実は長らくよくわかっていなかった。

　それを解明したのが皇国である。

　皇国の技術者は流体力学の研究を進める中でこう考えるようになった。

　"もしかして機体表面に渦ができていて、その渦がタイヤのように回転することで機体を回転させるのでは？"

　それまでの超音速下の常識において、突起物の後ろにある空気の流れが渦を作るとしても、その渦が機体を弾丸のごとく回転させるような渦となるなど、従来の流体力学の常識とは大きくかけ離れていた。

　しかし、台風などの空気の流れが計算式などによって解明されてきた未来では、"機体表面の突起物を通過した空気は同じく台風のような渦を作るのではないか"――と、皇国の技術者はそう考えたのだ。

　全ての突起物がそうさせるわけではないのは、全てのロケットが過剰なロールモーメントを発生させないためにわかる。

　そこでとある技術者はロールモーメントが酷いとされたロケットの構造を改めて確認し、それを基に幾多にも及ぶ計算の果てに自らの考えが正しいことを証明する。

　それは半円状の構造的突起が複数並んでいる時、一定の仰角となった際になった状態で起こる。

　突起物が複数並んでいる状況で仰角を変更すると、空気は逃げ場を作ろうと左右に動き回ろうとする。

　この時、突起物に触れた大気は、突起物を通り過ぎたことで気圧が低くなった状態となる。

　そこに逃げ場を見つけた周囲の気圧の高い大気がのしかかろうとし、一方で気圧の低い大気もまた逃げようとする。

　この連鎖によって機体の側面をタイヤを転がすがごとく渦を発生させ、それこそがロールモーメントの原因である事を皇国が証明した。

　しかもロールモーメントは一度発生すると増大して加速していくものだが、この理論であれば回転運動がさらなる渦の加速に繋がるのが簡単に証明できるため、それまでの打ち上げ失敗結果を計算だけで導き出すことが出来るようになった。

　問題のあるロケットがそれぞれ同じ状況にもかかわらずロールモーメントを発生させないことがあるのは、当日の大気状況などにも影響を受けるため。

　一定の状況下において一定の仰角となった際にそれは発生する。

　それもその事象を発生させやすい突起物を備えたロケットのみが……である。

　皇国のロケットが極めてロールモーメントに強いのは、これを緩和するための式並びに構造を知っているからだ。

　制御用の翼1枚たりとてロケットには気を抜けないということが良くわかる。

　こういった数多にも及ぶ構造の計算式は、未来の皇国のロケット技術者が解明していくもの。

　俺はそれをジェット戦闘機にも応用できるからと頭に入れていたが、よもやそれを本当にロケットのために使うことになろうとは……

　おかげで皇国史上初のロケットは発想の入り口こそヤクチアだが、その設計は皇国式のものとなった。

　数々の構造に一連の皇国が見出した式を当てはめるのは楽しい。

　現場の人間は理解を示さないが、やや未来的すぎたかもしれない。

　本当はスパコンがあればもっと構造的には突き詰められるのだが、そんなものが無くとも計算できる式を用意してくれていたのは助かる。

　そんな俺に試練が待ち受けていた。

　ロケット開発において俺が振り回される相手は未知の存在と未知の領域に苦悩する技術者だけではなかったのだ。

　◇

　皇暦2600年5月8日。

　いよいよ2日前に迫ったその日、俺は統合参謀本部の会議に技術者として参加することを求められた。

　嫌な予感しかしない。

　参加したくないが拒否権は無いとのことなのでとりあえず参加する。

　時間が惜しい時期に……

「――信濃技官。これが先日我々がもつ海軍の情報網を利用して手に入れた1枚の写真と簡易的な設計図だ。見ての通り君が今開発中のロケットに似ている」

　名も知らぬ海軍中将に見せられたのは明らかにV-2かその試作型と思われる写真と、その簡易設計図。

　こちらからすれば似ているからどうしたという話だ。

「そしてこれがヤクチアが開発を開始したとされるロケットの情報だ。真偽に関してはやや疑わしいが、ヤクチアも開発を始めたという事だ」

　見せられたのはV-2とは少々形が異なり、エンピツに簡単な羽をつけただけのロケットの簡易図面。

　この構造、間違いなく同志設計主任のものだ。

　あの男なら第三帝国の天才と異なり、すでに現時点で判明している流体力学を構造に用いる。

　こちらの方がよほど皇国が開発中のものに似ている。

　突起物も全く無いシンプルな構造はまさにあの男が得意とした設計だ。

　だがそれを俺に見せて何だというのだ。

　今はそれどころではない。

「……恐縮ながら、開発に忙しいので結論だけ話していただければ幸いです。今現在私は戦車、戦闘機、ロケットと3つの分野の設計主任を任されております。それら全てが未来の戦力を担う存在。1秒でも速く量産化に漕ぎ着けねばなりませぬゆえ」

「失礼した。確かに貴君の評価はこちらでも把握している。つまるところ我々が伺いたいのは、2点に尽きる。1点はジェット戦闘機とやらは本当に必要なのか。無人攻撃機なる存在が誕生するのにも関わらず人が乗る必要性があるのか」

「ありますね。無人誘導弾がどんなに発達した所でジェット機の運動性に敵うものではありませんから。それに、現状のまともな誘導方式のないロケットには射程という存在もある。航空機が運ぶという可能性がある以上、航空機不要とはならないわけです」

「つまり小型化して航空機に搭載するという事か？」

　それだけじゃないが説明した方がいいか。

「先日私は宮本司令より潜水艦への搭載を求められましたが、それだけがロケットの本分ではありません。エンジンを活用して既存のレシプロ機を一時的に高速化させる事も可能です。例えばカタパルトから飛び立ったキ47にロケットブースターを装着すれば、我々が現在手を焼いているMe210に対抗できるかもしれない。それ以外にも戦艦から発射するという方法もあります。まあ対地攻撃用みたいなものでより長射程の主砲のようなものです」

「茅場が以前から我々にも提案しているロケット滑空機。貴君はなぜかこれを気に入らない様子だが、そういう手はないのか」

「計算上飛行時間5分です。敵が波状攻撃を仕掛けてくると勝負になりません。おまけにその機体は1度使ったらエンジンなどを丸ごと交換せねばなりません」

　当然にして第三帝国は第二波、第三派とやってくるようになる。

　5分しか飛べない上に使い捨てに近い存在ではどうにもならん。

「技術者として私が言える事はレシプロ機やジェット機の補助ブースターとすることで、近しい効果を得ながら戦えるという事。1000km以上の航続距離がある戦闘機なら、ブースターを使った後も長時間戦えます」

「なるほど。確かにそれならば無人無誘導飛行爆弾とした方がよろしいな。では2点目。君の視点からいって両国は何年までにこれらを量産化できうる？」

　未来が変わっている可能性はあるのでそれを加味するとしたら……

「2603年には量産化。2604年には運用開始といったところでしょうか」

「我々はいつ頃になりそうかね」

「上手くいけばほぼ同時期です」

「信濃技官。それはまともに命中するものか？」

「しないでしょうね。皇国も含めて」

「例えば2602年頃に我々が運用開始できるような武器とした場合、まともに命中するようにする方法として航空機に積載するという方法はあるか？」

「例えば地上から発射して1000kmしか届かないロケットは開発中のH8Kに搭載すれば1700kmぐらいには伸びるでしょうが、命中率は正直話になりません。それでも良いならばそのためのロケットを作ります。どちらかといえば成型炸薬弾頭を先端に装着した対戦車無誘導ロケット弾を百式襲撃機に装備させたほうが有効活用できると考えています。

「ミサイル運用のための専用機を開発しても……かね？」

　なんだと。

　ミサイル運用のための専用機……

　なぜか全翼機が脳内に浮かんだが、ようは海軍はヤクチアなどに先んじて結果を出したいわけか。

「信濃君。我々に欲しいのは成功したという結果だけでいいのだ。命中率ではなく命中したという結果だそれこそ訓練映像でもいいし実戦の映像でもいい」

　宮本司令が行いたいのはプロパガンダか。

　確かに効果があるのは言うまでも無い。

　ただ、ある程度実用的にならないとそのプロパガンダは逆利用される事になる。

　当たらない新鋭兵器とかな。

　とはいえ宮本司令以下、皇国海軍は本気のようだった。

「二国を萎縮させる武器だと見せかければいい。そのための航空機や艦船が必要だというなら用意するし作ってもらいたい」

「……検討させてください。現時点で即答は出せません」

「そうか……ともかく、ロケットに関しては未知の分野すぎる。だからこ、ありとあらゆる運用方法を模索し、試してみたいのだ」

「可能なよう努力します」

　宮本にすらそうとしか言えないのは、ロケット開発が一筋縄では行かないからだ。

　運用方法なら俺も考えたさ。

　地面効果翼機を作ってみるかとか……いろいろと。

　特に地面効果翼機は今だからこそ活躍できるんじゃないかとか考えたが、そんなのに無駄にキャパシティを割きたくないという考えも同時に俺の中にある。

　どれがいいのかなんて俺にもわかりかねる問題だ……

　ただ、キャパシティが限られる皇国においてあれもこれもという事は出来ない。

　特にミサイルに関してはケ号爆弾などがある事から、世界に先駆けて赤外線誘導式を繰り出せる可能性がある。

　ただ、そのためには大きな障害がある……

　赤外線誘導ではなく、固体燃料ロケットという存在についてだ……

　どうやら海軍はそれについても俺に聞きたいようだった。