ここから本文です

魚雷の機関について

fuk********さん

2010/8/117:42:12

魚雷の機関について

電気モーター式でない魚雷の機関についてお尋ねします。

九三式酸素魚雷の解説を見ていたら、燃焼室で酸素とケロシンを燃焼させ、そこへ海水を噴射して水蒸気を作り、その水蒸気をでピストン式機関を動かす、と解釈しました。
一種の蒸気ボイラー+ピストン機関とということでよろしいのでしょうか?

内燃式機関(ガソリンエンジン)の方が合理的なような気がするのですが、どういった理由なんでしょう?

また日本のその他の魚雷、ドイツ、アメリカ、イギリスなどの場合、どのような機関を使っていたのでしょうか?
同じような一種の蒸気機関ばかりだったのでしょうか?
四サイクルガソリンエンジンなどはなかったのでしょうか?

補足jh2dvcさん 、ご丁寧な説明ありがとうございます。
九三式酸素魚雷の機関は、馬力に対しての重量体積比が有利であるということですね。
それであらたに疑問に思ったのですが、それほど優れた機関であれば、小型艦艇やその他の原動機に使われなかったのは、どのような理由からでしょうか?
おそらく
燃費が異常に悪い、耐久性に劣る、出力の制御が困難、などの理由があると思うのですが、どの辺が理由なんでしょうか?

閲覧数:
2,814
回答数:
3

違反報告

ベストアンサーに選ばれた回答

非公開さん

編集あり2010/8/222:10:17

九三式酸素魚雷の駆動機関の特徴は、酸素の持つ高燃焼性と燃焼時に海水を噴射して発生する水蒸気のエンタルピー(気体が熱を受ける事によって発生する圧力エネルギー)でピストン機関を駆動する事によって得られる高出力(550馬力)、そして酸素とケロシンの燃焼過程で発生する二酸化炭素が蒸気に溶け込み、排出ガスがほとんど出ない事によって、雷跡が残らない事ですね。
ここで、注目しなければならないのが魚雷のスペースです。
550馬力という高トルクを内燃式機関で得ようとしますと、とてもあのスペースでは収容しきれません。
現に、私はディーゼル機関で550馬力のものを見ていますが、ガソリン機関より馬力が大きいディーゼル機関でさえ高さ120cm,幅90cm,長さ3mを超え、総重量は3トン位です。
機関スペースを多く取れば、当然の事ながら魚雷本来の目的を果たす爆薬量を減らさざるを得ず、搭載本数を多くしなければなりません。
しかし、軽巡、駆逐艦、潜水艦の弾薬搭載能力には限界があり、他の弾薬を減らさざるを得ません。
ですから、高出力で大きな破壊力を持った九三式酸素魚雷には、この方式が必須だったのです。
諸外国でも、酸素魚雷の研究を行っていましたが、酸素の持つ爆発的燃焼性と、制御のしにくさから燃焼用として圧縮空気を用いた内燃機関を推進力としたものや、電池式のものが用いられていたようです。
四サイクルガソリンエンジンもあったのではないでしょうか。

補足についてです。
実は、酸素魚雷に関して、各国とも研究はしていたのですが最大の難関は酸素の高燃焼反応によるエンジンの爆発破壊だったのです。
通常のガゾリン機関では、空気を使用しますが、空気中に含まれる酸素濃度は約24%で、後は窒素と少量のガス類ですので、圧縮して燃料を噴射したとしてもエンジンを破壊するほどの爆発は起きません。
しかし、純酸素の場合、一例を挙げますと液体酸素を注入する場合接続バルブのナットを締める際に、スパナに極微量の油脂が付着していただけでも、スパナが吹っ飛ぶ位の爆発力があります。
一方、ガソリンエンジンは潤滑油でピストンの磨耗を防いでいますから、其処にいきなり純酸素を入れればそれだけで確実に爆発してしまいます。
日本海軍は、数々の試行錯誤を繰り返しながら、最終的に魚雷のエンジン始動時には圧縮空気とケロシンを燃焼させて推進力を得させ、除々に酸素を混合してゆき、かつ、海水を噴射することにより燃焼ガスの温度を利用して、ピストンを駆動させるという一種の背圧タービンのような方式を取る事により、酸素の燃焼力を保持しつつ推進機関を駆動させるという方法で開発に成功したのです。
しかし、戦闘艦艇に航走用として酸素を搭載する事は、戦闘時に於いて被弾した場合、たちまち大爆発を起こす危険性を孕んでいるばかりでなく、機関出力を頻繁に変更しなければならない艦艇では、酸素の燃焼制御に困難を来たす事を意味しますし、酸素の製造に膨大な工業力を必要としますから、採用されなかったのだと思われます。

質問した人からのコメント

2010/8/3 08:50:07

丁重な解説ありがとうございます。

ベストアンサー以外の回答

1〜2件/2件中

並び替え:回答日時の
新しい順
|古い順

太平洋戦争時のアメリカ海軍使用の魚雷は二酸化炭素の泡がでるので早期発見に繋がったと聞いたことがあります。(少ないけど)

ロシアのシクヴァルはロケットモーター推進ですしね。

dor********さん

2010/8/119:22:24

排気冷やし泡を少なくしたのではないでしょうか、泡が多いと早期発見に繋がります。

あわせて知りたい

みんなで作る知恵袋 悩みや疑問、なんでも気軽にきいちゃおう!

Q&Aをキーワードで検索:

Yahoo! JAPANは、回答に記載された内容の信ぴょう性、正確性を保証しておりません。
お客様自身の責任と判断で、ご利用ください。
本文はここまでです このページの先頭へ

「追加する」ボタンを押してください。

閉じる

※知恵コレクションに追加された質問は選択されたID/ニックネームのMy知恵袋で確認できます。

不適切な投稿でないことを報告しました。

閉じる