構造について

吊り橋や鼓に似た構造

「“ルイーゼ・ボッシュ”は大きさに対して軽すぎるのではないか？」という指摘を受けたことがありますが、それには理由が３つあります。

　1. 材質
　2. 配置
　3. 構造

の３つです。特に2.と密接に関係する3.が大きいと考えているので、この構造について少し書きます。

まず、冊子を見てもらえれば分かると思いますが、“ルイーゼ・ボッシュ”の艦内はかなりスカスカで、十二面体のステルスシールドで強度を保つ構造にはなっていません。また、ステルスシールドの内側にある発電機、原子炉、主船体、主推進器も、連結されているだけで、艦船や航空機、車両などのようにガッチリしたフレームに組み込まれているわけではありません。

このガッチリしている代わりにどうしても重たくなってしまうフレームを使って強度を保つ構造ではないため、軽量にできると考えているわけです。

では、どういう構造なのかというと、主船体や主推進器の取り付け部から周囲に突き出している構造材からワイヤーを張って各部を引っ張り、その引っ張る力で強度を保つ構造になっています。吊り橋や鼓に似た構造です。


コマの原理も利用

実は、“ルイーゼ・ボッシュ”にかかる力はそれほど大きくありません。月周回軌道から小惑星帯のメインベルトのやや外側までという重力購買の弱いところのみで使用しますし、搭載している大出力レーザーや主推進器も、火砲や固体・液体・ハイブリットロケットエンジンに比べれば小さな力しかありません。また、宇宙空間では空気がないので、爆風や衝撃波に激しく揺さぶられることもありません。さらに、戦闘などで衝突を想定しているのも数cm程度の微笑物体まで（※１）です。

このため、主船体などを連結して（※２）、ワイヤーで各部を引っ張れば必要な強度は確保できると考えています。

具体的には、

　主推進器が後方から押す力に対して
　→主船体など各部の構造（※３）がそれぞれつぶれないように受け止める
　前後に引っ張る力（※４）に対して
　→ワイヤーの引っ張る力が受け止める
　上下左右にしならせる力（※５）に対して
　→しなる方向と反対側になるワイヤーの引っ張る力が受け止める
　→人工重力を発生させているときは、回転の軸である艦首尾線を曲げる力に抵抗する力が生じるので、この力で受け止める

となります。ワイヤーには引っ張る力を調節する機構も想定しているので、この機構を使うことで振動を速やかに吸収して抑えることもできると考えています。



※１：衝突は相対速度が秒速数km～１０kmで起こると想定しているので、それ以上の物体が衝突した場合は衝突エネルギーで衝突した部分すべてが蒸発してしまい、防御できないと考えています。
※２：連結方法はボルトを想定していますが、木造建築や木工で使われている“ほぞ組み”のように組み合わせることも想定しています。
※３：“ルイーゼ・ボッシュ”は国際宇宙ステーションのようにモジュールを連結して建造するので、各部はそれぞれ独立した構造を持っています。
※４：実際に引っ張るのではなく、主推進器で加速・停止を繰り返した場合に前後方向への圧縮と戻ろうとする力（＝引っ張る力）が対になって生じる（振動が発生する）と考えています。
※５：タグボートなどに押される場合、姿勢（向き）を変更する場合などに生じて、振動の場合もあると考えています。