【軍事】空想科学『モビルスーツの軍事科学的考察』第４回／MSのフレーム・装甲に関する考察

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本記事は完全に空想・趣味のお話です。
はじめてご覧になられる方は、まず第１回の記事からお読みいただけますと、内容がより理解しやすくなるかも知れません。留意事項などもそちらに記載しておりますので、併せてご理解ください。

今回も『中２脳』（笑）の、メカ・ロボット・ファンタジー大好きおじさんが好き勝手に好きな事を好きなように書きまくります。

・・・って、早くもこのネタ、もう４回目なのかｗ

もはや、それってモビルスーツちゃうやん！？的なツッコミが入っても私はめげません（笑）

もちろんですが、本記事はかけうどんの完全オリジナルにつき、なんとかGPTとかは不使用です。
また、ネット上にくわしく情報が記載されているものはなるべく書かないようにします。（くどくなるので。でも大事なことは一応書きます。）
書くとしても、私個人の感想とか考察を交えて書くようにしていますので、ネット情報をそのまま持ってくるような野暮なことはなるべく致しません。個人の意見に該当する部分はスルーして下さい(笑)
まあ、そのあたりは素人の戯言、ご愛嬌と言うことでご容赦ください。

いないとは思いますが、二次使用はご遠慮ください。

（過去記事はこちら↓）

【第４回／MSのフレーム・装甲に関する考察】

はじめに

一般的に『装甲』と聞くと『もんのすごく硬い鉄でできた板』というイメージが強い方が多いのかな？と思います。ちなみに、装甲という言葉を辞書で引いてみると…。

装甲（そうこう、英：Armor）＝『敵弾を防ぐために船体や車体に張られた鋼鉄板等』

と、書かれています。

昔は、装甲化されていないフレームや車体の上に装甲材をのせたり貼ったりしていたのですが、軽量化のためには装甲そのものがフレーム構造の方が軽量化する上でも割に合っていたため、モノコックフレームというものが誕生します。

近代の兵器で『装甲』と一言で言っても、多種多様なものがあり、使われている技術や素材などは複雑多岐にわたります。兵器の生産には、ある程度、数を大量につくらないといけなかったり、コストをなるべく抑えないといけない等の要求もあるので、『ただ高性能であればいい』と言う訳にも行きません。コスト度外視で良いのであれば、マンガン、ニッケル、コバルト、モリブデン、タングステンなどのめちゃくちゃ高価な金属を混ぜたり、表面を侵炭処理するなど製造工程が複雑になるし手間もかかるけど、耐久性に優れた鋼材を使うこともできます。

この記事はMSを主体に考えているので、つい陸戦兵器を対象に比べがちになりますが、装甲に関しては、航空機も比較対象として考える必要があります。航空機は軽量化のためにアルミ合金がよく使われていますが、対空兵器からの攻撃にも耐えなければならないことから、対地攻撃用の航空機などは、軽量化と防弾性能を両立させる必要があります。
それらにはコックピットまわりをチタンで覆っているものも少なくありません。AH-64アパッチ戦闘ヘリコプターは、当時の東側対空戦闘車両の性能を考慮していて、30mm級の機関砲で撃たれてもローターブレードが粉々にならないような一枚ものの一体構造になっていたり、とにかくタフな作りになってるとも言われてます。

また、艦艇の場合ですと、モノが大きくて使用する材料がものすごく多くなることから、主な素材には鋼鉄がつかわれることが多いようです。

数十年間、装甲に関する科学技術は革新的なブレイクスルーは起きていないと言われていますが、より強い装甲を求めるなら、【①比重の重い素材を使用する】か、【②厚さを増す】か、の二択になります。いずれにせよ、その結果は重量が増加するということになります。

最終的に、装甲の強度はエンジンの出力などとのバランスをとることが必要になることから、陸戦兵器の設計は、寸法と重量と出力、そして防護力のトレードオフ関係が肝になると言われる理由のひとつとして考えられます。
ここで仮定してるMSは電気モーターを蓄電池で動かすことにしてますから、モーターの消費電力や出力とのバランスを図る必要が出てくるため、操縦士が乗り込むコックピット周りは集中的に防護力を高めた装甲カプセルで覆い、その他の部分はせいぜい小火器でダメージを追わない程度にするのが妥当なのかなと直感的には考えられます。

過去の記事で、『陸戦兵器は主兵装の有効射程距離で撃たれても一撃で撃破されない防護力が必要なのが一般的』と書かせて頂きました。
例えば、１２０ｍｍ級の戦車砲を搭載した主力戦車であれば、その主砲の有効射程距離で撃たれても平気！という性能が必要なわけです。
つまるところ、トータルバランスがいかに優れているか？を追求すると、どの国の主力戦車も似たようなサイズ、重量、火力と防護力になるのは自明の理ということになります。車体サイズを小さくすることで重量を軽量化できることから、大昔のソ連時代の戦車兵は身長制限があったとか無かったとか。
サイズを小さくすることで重量が軽くなるだけでなく被発見率や被弾面積も小さくなると言う効果もあったりしますね。
希に軽いと防護力が不足していると言う考察を見ますが、小さく作ると軽くなるのは当たり前なことです。

この記事ではＭＳという架空の兵器を想像するお話なので、現在ある、又は近々実用化されるであろうテクノロジーを使って設計するとどうなるんだろう？というコンセプトで書いてます。
よって、出来上がったものが戦車と同じでは面白くないので、そのあたりを『装甲』と言うディープな切り口から、面白おかしく真面目に考えてみようと思います。

１．用語の定義及び前提

〇　均質圧延装甲：現代兵器の評価基準としてRHA換算と言う言葉があるのでこの用語を最初にもってきました。対戦車火器の装甲貫徹力や、とある装甲の材質や強度などを、RHA（Rolled Homogeneous Armour）という一つの共通する指標に置き換えて比較するもので、言ってみれば、装甲の強さの標準規格の一例として使われているようですが、この算定式そのものは、世界各国の鋼材精製技術や工程に差があるため、あくまでも一例にすぎません。必ずしも全部同じ規格のもとに比べられているようではないみたいですね。
例えば、Aと言う国の鉄板10mmと、Bと言う国の鉄板8mmの強さが同じ、みたいなこともあるのかも知れません。こうなると、一律同じ計算にはならなくなります。なので、あくまでも目安と言うことです。

均質圧延装甲と言う言葉ですが、それ自体は、熱処理した鉄を主成分とする鋼合金のことで、全体が均等に同じ材質の圧延鋼板でつくられた装甲のことを言います。製鋼後に表面に特殊な熱処理を加えることで表面のみを硬くする装甲とは区別されます。

第２世代までの戦車・装甲車では、とにかく数を揃える必要があったことや、量産に向いていたことから、鋳造装甲と均質圧延装甲を使ったものが多かったのですが、火器の性能、特に弾丸の威力が向上したことで、従来型のこのような装甲ではだんだん耐えられなくなり、現代の戦車・装甲車では均質圧延装甲だけというものは少なくなりました。
昔々、ガンプラの表現技法で、戦車と同じような鋳造表現を溶きパテでやってたけど、よくよく考えるとMSの装甲に鋳造って…(w;)

まだ戦車の性能が熟成していなかったＷＷ２初期のころまでは、装甲は固くし過ぎると脆くて割れやすくなってしまう、かといって粘りのあるものは硬度そのものが低くなるという特性があったため、表面のみを硬くし内部をしなやかな鉄にするという手法が取り入れられていましたが、鉄鋼材料をつくる技術の進歩によって現在はある程度改善されていきます。
現在では１５０ｋｇ／１平方ミリメートルが鉄の装甲の強度的な限界とされていて、技術的な壁になっていることから、均一圧延装甲の代わりとなる複合装甲などが開発されることになりました。

◯　スペースドアーマー/中空装甲:HEAT弾と言う成型炸薬弾への防護対抗策として考えられた装甲です。成型炸薬弾とは、弾頭部分に円錐形にえぐられた炸薬が詰められた対戦車用の弾頭で、モンロー効果という作用を利用して装甲材をメタルガスで貫通するものです。
装甲の貫徹に化学エネルギーを用いるので、通常の火器に比べて発射装置を単純にできることから、歩兵が軽易に持ち運べる対戦車火器に適しています。有名なRPG-7や、パンツァーファウストなどがこれにあたります。
スペードアーマーは、装甲に命中した弾丸のメタルガスを装甲と装甲の間に設けた、文字通り『中空の空洞』で逃がすことで、車体内部への侵貫エネルギーを止めようとするものです。
MSは先にも述べたようにモーター出力やバッテリー等との重量バランスをとる必要があるので、重量と容積がかさむこの手の装甲を採用するのはミスマッチです。
着けるとしたら背部のバックパックの一番狙われやすい所に、後述するスラットアーマーと併用するくらいかなと思います。

◯　スラットアーマー:見た目が鳥かごのような、薄い鉄板をすだれ状にならべて、RPG-7などの成型炸薬弾丸の効果を無効にしようとするものです。最近の戦車だと起動輪周辺はメンテナンス効率もあるためか同部位にこの装甲が装着されている写真が良く見られます。

◯　複合装甲:APFSDS(装弾筒付翼安定有翼貫鋼弾)の技術向上によって、従来の鋼板による装甲では、ほぼ防護することができなくなり、材質の異なる素材をサンドイッチ状に積層して侵貫体を止める方法が編み出されました。侵入してくる矢を少しづつ削りながら運動エネルギーを相殺していくようなものです。(月刊PANZERなどには良くイラスト付きで解説記事が載ってます。)
第3~3.5世代戦車の殆どが、メイン装甲にこの方式を採用していて、正面での撃ち合いであれば、ほぼ自身の火力と同等なら耐えることができると言われています。
近年ではトルコ国境での武装勢力にトルコ陸軍のレオパルド2A4が対戦車ミサイルによって大きな被害を受けている戦例がありますが(月刊PANZERに記事あり)、これは正面からの攻撃ではなく、いずれも側面や斜め後方からの射撃によって大きなダメージを受けているものです。
戦車の天敵は戦車ではなく、対戦車ヘリコプターや歩兵携帯式の対戦車火器などと言える戦例と言えます。
MSは歩兵や戦闘車両との混成運用を前提にするのか、また、MSのみでの運用を前提にするのかで、このあたりの性能的な差が出てくるかも知れません。
データリンク化された環境が前提なら、ぶっちゃけどっちでも使えそうな気もしますが、ロボットアニメチックに考えるなら、やはりMSだけでと考えたいところです。
いずれにせよ、やはり重量制限が泣き所のMSに、重たくてかさばる装甲を着けるのはミスマッチ感があるので、もし採用するとしても、操縦士が乗り込むコックピットまわり、メインのバッテリーや制御区画が集中するであろう、胴体部分に限定して取り付けることになるのかなと考えられます。

◯　ERA/爆発反応装甲:命中した弾丸のエネルギーを、爆薬を詰め込んだ増加装甲で吹っ飛ばして相殺するという概念のもので、装甲と言うよりは砲弾などの迎撃システム的なものとも言えます。
爆発反応装甲の歴史は第４次中東戦争に遡りますが、当時西側が使用していた最新型のブレイザードアーマー(一種の爆発反応装甲)の技術が、戦場で戦車ごと捕獲されて東側に渡ったことで、東側のERAは更に進化したとも言われています。
それ以前に、ソ連では空中を飛んでくるミサイルやロケット弾をミリ波レーダーで補足し、グレネード弾を射出して空中で迎撃するというシステムを開発しており、アフガニスタンではほぼ7～8割の対戦車火器による攻撃を防いだとされていたのですが、このシステムには致命的な欠陥があり、戦車の周りに展開している遊軍の歩兵にもダメージを与えてしまうという非常に危険なものだったらしいです。
開発は一次中断(中止？)されたのですが、海軍陸戦隊が研究を受け継いで、T-55に装着して開発を継続していました。
最終的に、対戦車火器の弾丸を空中で迎撃するシステムはその後の新しいシステム登場にも繋がりますが、当時の技術的な限界から、ERAと言う形に落ち着いたようです。
最新型のERAは特殊な構造をしていて、運動エネルギー弾、化学エネルギー弾の両方に効果があるとされています。
MSの特殊な運用方法と、やはり重量の制約を考えると、胴体部分は複合装甲と、このERA方式のハイブリッドが一番馴染むような気がしてきます。

◯　アクティブプロテクションシステム:装甲ではないのですが、対象物を護る機能のひとつと言うことで列挙しておきます。
空中を飛んでくる対戦車火器の弾丸やミサイル、ロケット等を本体に命中する前に空中で物理的に破壊してしまうシステム全般を言います。
一見、重たい装甲を着けるデメリットを劇的に緩和できるような特効薬的なものに思えなくもないですが、飛翔体を察知するためのミリ波レーダーや、管制システム、射出体の発射装置などを考えると、仕組みが複雑かつシステム重量も無視は出来ないものです。
これから採用される新しい世代の戦闘車両にはその機能が標準装備される可能性は十分にありますが、MSへの応用はどうでしょうか。
居場所が暴露するミリ波レーダーを用いた接近警告機能ではなく、AI制御の動体検知機能を応用したものであればシステム重量を減らせる可能性もあるのでは…(少し自信がない)

仕組みが複雑でデリケートになってしまうのは陸戦兵器としてはちょっとどうかなぁとも思うので、ここはペンディングトレインで。

動体検知技術だけでは誤作動やダミーロケット等を併用するタンデム発射式のATM(対戦車ミサイル)に欺瞞される可能性もあるため、AI制御と書いてます。

２．MSのフレーム

前述しましたが、装甲技術と既存技術のひとつの答えとしてモノコックフレームという最適解が誕生した訳なので、あえて項目立てる必要性は無かったのかも知れません。
ガンダムの世界観で言うならば、『ムーバブルフレーム』と言う中２脳を刺激する未知のテクノロジー造語が存在していて、それを科学的に紐付けて考察するにあたっての独善的な項目だと解釈して頂ければ(笑)
既存技術MSを無理クリ戦場に引っ張り出す訳ですから、ちょっとくらいファンタジーな要素があってもいいじゃない的な項目です(笑)
あえて真面目に書くとしたならばですが、MSのフレームは人体工学に基づいた骨に筋繊維に該当するアクチュエーターやモーターが生理学的かつ合理的に組み込まれて然るべきであり、それはそのまんま青の騎士ベルゼルガ物語のATの技術的な描写になってしまいます。
マッスルシリンダーに満たされた溶液が電圧で収縮して反応するのは理にかなった工学的考察な訳ですし、MSを具現化するひとつのヒントにもなると思います。
グダグタ書きましたが、MSはモノコックフレームではなく、人体を模した骨格に動作原理を司るアクチュエーターが組み込まれ、必要最小限の紙装甲で覆われた機械なのであります。

(全然説明になってないけどゴメンナサイ)

３．MSの装甲

前提条件の用語の定義で現存する技術上のウンチクは垂れまくっていますから、もはやここで語る要素は余り無い気もしますが…….。

MSと言う機動兵器が存在するとしたら、コックピットはパイロットの安全を必要十分に担保する傍らで、極限まで軽量化を計り、その結果、戦車や戦闘車両には無い異次元の高い機動性を与えられた全く新しい概念の機動兵器ということとしておきます(笑)
もちろん異論は認めるw

具体的には、コックピット周りは機関砲の直撃に耐えることができ、それを越えるエネルギーの打撃にはアクティブディフェンスシステムやERAによる対抗策を講じていて、尚且つ仕組みそのものはシンプルで頑丈と言うジレンマを克服した陸戦兵器とします(根拠の無い断言w)

４．コンセプトデザイン

イラストそのものは一番最初に画用紙にハヌクソほじりつつ描いた絵そのものなのですが(笑)

ん？待てよ？

何でザクなんじゃぁぁぁぁぁぁぁぁ！
主役だったらガンダムちゃうんかぁぁぁぁぁぁぁぁぁ！
(シリーズ4作目にして、自ら掘った決定的な墓穴に今更ながらに気づくw)

特に理由はなくて、ただ響きがカッコ良いから『コンセプト』って言葉、私は好きなんですが、何事も『出来上がりのイメージ』を意識するのは大切なことで、仕事やビジネスだけでなく私生活にも通ずるところは多分にあると思うなぁ…。

おっと話がそれましたが、第一回で描いた下手なイラストに造形的なヒントやアイデアは盛り込んだつもりでいたりします(笑)

胴体の中央部分は簡易的な複合装甲とERAで覆われていて、内部のコックピット周りは防弾カプセルで包まれていて、材質はチタン合金などのちょっとイイやつ使ってると。

背面の絵は無くてすみません。テキトーにスラットアーマーでw

５．まとめ

『矛盾』と言う言葉がありますが、物事のつじつまが合わないことを表す場面で良く使われる言葉です。
大昔、中国の武器商人が『ここに、どんな盾も貫ける剣と、どんな攻撃にも耐え得る盾がある。』と言ったことわざなのですが、結果は剣が盾を貫いたと言うオチがついてます。
これまでMSを科学的に切り刻んで考証するのだ！と息巻いて独善的な記事を書いてますが、詰まるところ、MSと言う機動兵器のジャンルが新しく構築されるとしたら…。
それは恐らく陸戦兵器と言うくくりではなく、『地上をはいつくばる航空機』なんじゃないかな？と思えてきた次第であります……。
詰まるところ、剣に盾が敵わないと言う直感的な考察には、実は戦いの原理原則である攻者が有する最大のアドバンテージを使うべくして使うという真理に帰結するような気もするからです。

MSと言う架空の兵器が現代の技術で再現できるなら？と言う、いたってアホらしい記事ですが、これまで、もし全シリーズ読んで頂いた方がおられましたら心より御礼申し上げます。

この続きはまたの機会に(^^)

最後まで中２脳のSFファンタジーおじさんの妄想にお付き合い頂きまして、ありがとうございました。

（参考文献など）
文献と言うよりは、かけうどんが定期的に購読していたり、過去に紐解いて勉強した参考書などです。

〇　ジェーン年鑑（主に１９９０年代～２０２２年）
〇　JDW誌
〇　軍事研究（平成元年～）
〇　歴史群像（たまに気に入ったら買うか読む）
〇　防衛白書（創刊～令和３年度まで）
〇　月刊PANZER
〇　THE March（廃刊）
〇　書籍／数え上げるとキリが無いので書けません（笑）
軍事に関するもの全般（戦略、戦術、戦記（史実系）、戦史・歴史（世界史、日本史、全年代）、兵器、軍事科学技術）軽く、２～３千冊以上は読んでいると思います。
〇　フィクションものの戦記ものもスキですが、偏ってますので書籍・作者名などのご紹介は割愛します。

小生肩書などは公表していないのですみません。