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ガンダムって重すぎる?軽すぎる?
重さ比較(G-T)

ガンダムの重さ


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1979年4月。


後に大ブームを巻き起こすことになる名作、機動戦士ガンダム は静かに産声を挙げました。


当時としてはあまりにも画期的過ぎる内容だったこともあり、初回放送時期こそ視聴率が振るわなかった本作でしたが、現実の戦争に即したリアルさや特徴的なメカデザイン、存在感あふれるキャラ設定などが後に再評価され、前述のような社会現象を引き起こす程の人気シリーズとなりました。










さて・・・


このガンダムというシリーズはそれまでの勧善懲悪ロボットアニメ群とは異なった、リアル志向 が魅力の作品だったわけですが、その根幹となる主役ロボットたちは果たしてリアルという観点から見てどうだったのでしょうか?


今回は、その中でも 機体の重さ という点にスポットを当てて少しだけ考察をしてみたいと思います。





(ただ・・・私の考察は極めて稚拙な内容なので、あまり期待しないでください 。・゚・(ノ∀`)・゚・。)





(なお、1000kg の単位 『t』 についてなのですが、本文を書いている際に小文字の 『t』 と区別がつかず紛らわしかったので以下 『トン』 と一括表記させて頂きます。

多少見辛いかもしれませんが、ご了承ください。


『㌧』 を使っても良かったのですが、何だか馬鹿みたいに見えるのでやめました)
















人間-ガンダム 比較

早速計算してみましょう。


今回は例として、RX-78-2 ガンダム (いわゆるファーストガンダム) を参考に計算をしてみました。


初代ガンダムの身長と体重に関する設定上のスペックは、


頭頂高  18.0m

本体重量 43.4トン



となっております。






年齢が20歳の日本人成人男性の平均身長が170cmちょいなので、ガンダムはガタイの良い少し背の高いお兄さん (身長180cm) が約10倍に拡大した姿だと見て良いでしょう。


身長180cmの成人男性の平均体重は70kgくらいです。


これを元にして計算を進めます。






身長が10倍になると体重はその3乗倍・・・つまり1000倍になるので、もしもこの180cmのお兄さんがそのままの体型で身長が10倍に巨大化したとすれば、体重は、


70kg×1000 = 70000kg = 70トン


となります。



・・・お! なんだか設定上のガンダムの体重に近いですね。








ただしこれはガンダムの体型が人間と同じで、しかも体の密度が水と同じ (人間の密度は水とほぼ同じ) だった場合の話。


仮に、現実世界での軽量装甲素材の代表格であるチタン合金とガンダムの密度が同じだとすれば、その重量は 約300トン なければなりません。

(もちろんこれは、またしてもガンダムの体型が人間とまったく同じで武器や盾を一切装備していないと仮定した場合です)


装甲素材として使われる金属の中で最も軽いアルミ合金で全身作られていたとしても、その体重は 約190トン に。

(現在、機械製品の素材として使える金属合金の中で最軽量なのはマグネシウム合金ですが、こちらは装甲素材としてはまだ実用化されていません。携帯電話とかの電子機器にちょっと使われている程度)


もしも一般的な装甲鋼で全身が作られているとしたら、その重さは 500トン以上 にもなってしまいます。











現実世界における金属装甲を持つ戦闘兵器の代表と言えば何と言っても 戦車 ですよね。


内部に人員が乗り込むためのスペース (つまり空洞) が設けてあるところもガンダムと同じです。

(要はコックピットですね)






戦車は元々重装甲重火力というコンセプトで作られた兵器なので、多少の機動力の低下には目をつむって超重量になっている場合が殆どです。



とはいっても、ガンダムに比べれば戦車なんて豆粒みたいな存在です。


作中でも、あらゆる作品で戦車はモビルスーツに簡単に蹴散らされてきました。


酷い時だとまるで子供のおもちゃみたいに踏みつぶされてしまう時も・・・







そんな豆粒戦車。


実は驚くべき事実があります・



それは・・・















重さ比較(G-T)

殆どの戦車はガンダムより重い んです。


トップ画ですでにネタばらし (?) しちゃってたので、今更なお話なんですが・・・




上の画像は第二次世界大戦期に活躍し、おそらく世界の歴代の戦車のなかで最も有名であろう ティーガーI 戦車 とガンダムの重さと大きさを比較したもの。


ティーガーI はガンダムの約6分の1の全高しかもちませんが、重量はなんと 1.3倍以上 もあるんです。

(戦車は見た目通り横に長いので、単純に全高を比較してはいけないのですが・・・それにしてもガンダム君、軽過ぎです)


後期型の 『ティーガーII 戦車』 に至っては、ほぼ同じ全高で重量が70トン近くあったので、ガンダムの1.6倍も重かったことになります。






まあこれらの戦車はいずれも 『重戦車』 に分類される重量級の車両なので重いのは当たり前なのですが、2012年現在の主力戦車と比べてもガンダムはデカい割に軽すぎます。




参考


90式戦車 (日本) 2.3m 50トン

10式戦車 (日本) 2.3m 44トン

M1エイブラムス (アメリカ) 2.8m 55~63トン

チャレンジャー2 (イギリス) 3m 63トン

ルクレール (フランス) 3m 57トン

レオパルト2 (ドイツ) 3m 60トン (追加装甲装備時)

T-90 (ロシア) 2.3m 47トン

メルカバ (イスラエル) 2.7m 64トン



etcetc・・・


と言った具合。




現代は 『動力技術・材料技術』 の進歩で、超重量級の戦車であってもスイスイ動かせるようになった (しかも燃費も改善された) ため重い戦車が横行していますが、それらよりも遥かに巨大な兵器であるガンダムがそれよりも軽いというは確かにおかしな話ではあります。



ガンダムが 空飛ぶプラスチックの塊 とか言われるのはここに由縁があるのでしょう。












・・・余談ですが、


プラスチックは軽い素材の筆頭であり、それでいて割と応力特性も良好な材料です。


そして何よりプラ材は対腐食性に極めて優れており、塗装やメッキ、薬品などに強く、この特性があるからこそプラモデル玩具は成功したとも言えます。

(プラモに塗装をしたり薬品をつけたりすることは日常茶飯事ですもんね)


『ガンプラ』 という言葉がもう一般的な名詞として定着している程にガンダムとプラスチックの関係は切っても切れないものになっています。






そこでですが、次は プラスチックで巨大ガンダムを作ったら軽くなるのか? について考えてみましょう。














全ての装甲が 『プラスチック』 で作られた巨大ガンダム。


何だか軽そうですよね。





金属で作られたガンダムの重さを考える場合、相似形の物体 (上では人間を比較に使いました) を巨大化させたら・・・と計算していかなければならず、その上、いくらある程度相似形だからといっても内部空間や密度バランスにはズレが必ず生じてしまうのでなかなか正確な重さは出せません。











ところが、プラ製ガンダムは144分の1スケールとか100分の1スケールのほぼ完全な相似縮小形のプラモデル玩具が出回っているので、巨大プラスチックガンダムの重さは割と簡単に推測できます。

(内部空間に大きな開きが出ますが、これについては後述)








株式会社バンダイから発売されているファーストガンダムの100分の1スケールのプラモデルでは、ガンダムの重さは装備込みで大体140g程度らしいです (ネット参考)。


全長が100分の1スケールということは、重量は1000000分の1スケールということなので、このプラモデルが本来のガンダムの大きさに巨大化したとすればその重量は 140トン になるはずです。


設定上のガンダムの装備込みの重量、つまり全備重量は60トンなので、その倍以上の重さです。


(ただし、計算元であるプラモデルガンダムの重量の測り方についての誤差が大きいので、あくまでも大体140トン程度~と見てください。例えば、プラモデルは塗装の有無によって2~5g程度重さが変わったりします)












・・・私の予想ではプラスチックで作れば 50トン程度 で済むと思っていたので、それよりも遥かに重い計算結果が出てビックリしました。


前述の通り、人間を巨大化させた場合のガンダムの重さが約70トンでした。


で、直感的にプラスチックって水よりも少しだけ軽いような気がしたので (プラスチックは水に浮かぶと思い込んでました) 水よりも少し軽いのかな?じゃあ70トンの7割くらいの重さ・・・50トンくらい? って感じです。













はてさて・・・



装甲も武器も全てプラスチックで作ってもこの重さ (140トン) になってしまうガンダム。



もちろん、プラスチックはいくら強度に優れると言ってもそれはあくまでも重量あたりの強度面であり (比強度といいます)、鋼やアルミ合金などの装甲素材に比べれば遥かに強度が劣ります。


なのでプラ製のガンダムなんて作ったところでザクのパンチ一発で粉々になってしまうのは明白であり、戦闘用ロボットとしての実用性はゼロです。


いや、それどころか障害物につまづいて転んでしまったりすれば、それだけでベッコベコにへこんでしまうでしょう。


転んだ際にパイロットが 「危ない!」 と思ってガンダムに地面に手を突かせれば、おそらくガンダムの肩がはずれてボッキリ・・・





ついでに観ている子供たちの夢も希望もボッキリと折れること間違い無し・・・



















ちなみにまたしても余談ですが、プラモデルに最もよくつかわれるプラスチック素材である 『ポリスチレン』 の密度は水とほぼ同じ (もう少し軽いタイプも有) なので、本来ならばプラスチック製巨大ガンダムの重量は前述の人間が巨大化した場合の重量である70トン+装備重量 になるはずです。

(繰り返しますが、これはガンダムの体型が人間と同じならば・・・です)


装備重量はこれまた前述の公式資料のガンダムの全備重量から本体重量の重さを引いた値になるはずなので、その重さは 60.0-43.4 = 16.6トン となります。


と言うことは、人間が巨大化してガンダムと同じ装備を付けた場合の重量は 86.6トン となり、人間と同じ体型だった場合のプラスチック製巨大ガンダムもこれと同じ重量を持つはず。


ところが、前述の通りプラスチックで巨大ガンダムを作るとその重さは140トンになってしまうのです。


その差 53.4トン 。


これが何を意味しているのか?






答えは簡単。


ガンダムは人間に比べてガッチリとした体型だということです。


確かにガンダムは腕周りや関節周りなどは人間に比べて細いですが、足や首周り、胸板といったパーツは人間に比べて遥かに太くなっています。



プラモデルは御存じの通り内部に空間が多くあり、スッカスカ・・・とまではいきませんが、人間に比べて空洞が目立つ作りです。


つまり、本来なら空洞だらけで人間型ガンダムより軽くなるはずのプラ製ガンダムの方が実際は圧倒的に重いわけで、ガンダムが体格的に非常に恵まれた設計であることを物語っています。




これは、ジオン軍のMSと格闘戦を行う際に大いに生かされたことでしょう。


格闘技において体格 (いわゆるガタイ) が良ければ有利なのは言うまでもありません。





(問題なのは、そんなにガッチリしてるのに逆に軽い・・・ということなのですが)



















さて、余談はさておき・・・



ガンダムの内部には各種コンピューターや配線、コクピット用の空洞などもあるので全身が均一に装甲と同じ重さというわけではないでしょう。


しかしながら、それらを加味して考えても現代の材料技術であのガンダムの筋骨隆々な雄姿を再現することは不可能ということです。













初代ガンダムは、設定ではルナチタニウム合金 (準公式設定ではチタン合金セラミック複合材の一種) で装甲が作られていることになっています。


これは、その名の通り前述のチタン合金の発展形複合素材だという認識が一般的です。


現代の技術で合成されるチタン合金をガンダムに使った場合、前述の通り300トンオーバーの超重量 (体格差も考慮するならば約500トン) になってしまいますが、おそらく宇宙世紀の時代には未来の超技術で軽くて強度の高いチタン合金が開発され、それがガンダムに使われたのでしょう。

(原作でも大体そんな感じの設定です)






そのルナチタニウム合金の強度については、シャアザクに蹴られたり撃たれたりしても全くへこんだり曲がったりしていなかったことから、相当に強力な引張・圧縮強度、耐衝撃強度を持ち、それでいてじん性にも優れた夢のような金属だということが分かります。











特に危険だったのは、やはり物語序盤でシャアザクに蹴られたときでしょう。


シャアの乗っていた 『指揮官用ザクII』 の設定重量は56~74トン程度。


シャアは機体の機動性を重視した運用をしていたので、おそらく軽装備で60トン程度で運用していたのでしょう。


この機体の設定推力は 51600kg なので、重量が60トンならば、宇宙空間で初速 (相手との相対速度) ゼロから10秒間スラスターを吹かせばあっという間に時速300km近い速度が出ます。


何だか遅い気がしますが、機体重量が10トントラック6台分であることを考えればこの時の運動エネルギーは莫大なものになります。

(大体2億ジュールくらい)




この莫大なエネルギーが機体の足の裏という極狭いエリアに集中して襲いかかってくるわけですから、並の機体であればバラバラにされてしまうでしょう。








ところがガンダムはこれに耐えたばかりか、機体の側面はへこみすらしませんでした。


(もちろん、このキックに耐えたシャアザクの足の強度も物凄いわけですが・・・本文の趣旨から外れるのでそちらについては割愛します)




このことから、おおよその見立てですがルナチタニウム合金の強度は一般的な現代チタン合金の300倍くらいは軽くあると考えられます。

(プラスチックとダイヤモンドの強度差が大体これと同じ (ダイヤモンドの強度については諸説あり、大体の値です))


それでいて前述のようにルナチタニウム合金は現実のチタン合金に比べて重量が7分の1程度しかありません。

(これもまた人間との体格差まで考慮するのならば、約11分の1以下)


ということは、比強度は現実のチタン合金に比べて最低でも2100倍近くあるということです。

(同様に体格差を考慮すれば約3300倍)




現代技術の粋を集めて作られたカーボンナノチューブでさえ比強度はチタン合金の150~180倍程度なので、ルナチタニウム合金は流石は未来の最新素材と言ったところ。


この金属が実用化され、一般にも広く浸透すれば 高速道路で正面衝突したのにお互いの車が無傷 なんてのは日常的な光景になるでしょう。

(ルナチタニウム合金はコストが莫大なので、一般に普及させるのは多分無理でしょうけど・・・。あと、車は無傷でも運転手の無事までは保障出来ません。へこまない車は衝撃を吸収しないので逆に危険極まりないです 。・゚・(ノ∀`)・゚・。)





まあそれくらい凄い素材ですよ! ってことですね。



こんな金属が使えたら、橋やビルを設計するのが楽しくなるだろうになぁ・・・














ドバイに、『ブルジュ・ハリーファ』 という高さ828mを誇る世界一高い (2012年5月現在) 超高層ビルがあります。

(スカイツリーの約1.3倍)



こういった超高層ビルなどに使われる建築用高強度コンクリートの強度は、機械設計などに使われる機械構造用炭素鋼や鉄骨などに使われる一般構造用の鋼材などに比べて5~15分の1程度しかありません。


(5~15倍と、割合に物凄い開きがあるのは鋼材は種類によって強度が全然違うためです。

例として、鋼材として最も一般的な一般構造用圧延鋼材は前述のコンクリート材に比べて5~7倍近くの強度があります。

一方、現在鋼材として最強と言われるマルエージング鋼などは12~15倍以上の強度を持ちます。

ちなみに、現実のチタン合金の中で現在最強の64チタン合金の強度はマルエージング鋼より少し低い程度)





しかし、これらと比べてルナチタニウム合金ならば前述の通り装甲鋼の300倍以上の強度を有しているので、同合金を補強材に使えば高さ20km (20000m) のビル・・・とかも夢じゃないですね。


中腹にある展望デッキから巡航高度で飛ぶ旅客用ジャンボジェット機に手を振ることが出来ます。




(もちろん、補強材としてではなく外壁から何から全てルナチタニウム合金で作れば2kmどころか宇宙空間まで余裕で建築出来ますが (どこまで積み上げてもほぼ壊れません)、コスト面も考えて 『補強材のみ同合金を使った場合』 を考えました。



まあ、真面目に考察すれば補強材としてですらコスト面の都合はつかないでしょうけどね・・・)









・・・もちろん、20000mなんていうバカ高い建築物があったら飛行機などにとって危険極まりないので絶対に建築許可なんて下りないでしょうけど (ガクガクブルブル)


あと、これ程までに高いと最下層と最上層での温度差も非常に顕著なものになるでしょう。


なにしろ、上層階付近は 成層圏 にはみ出してるわけですからね。


(地球上で最も成層圏の高さが高い赤道直下でさえ余裕ではみ出します)








その他、前述のように建築費などのことも考えると・・・


楽しい計算で頭が痛くなりますね。










ただ、こういった考え方自体はすでに現実味を帯び始めており (いわゆる軌道エレベータ構想というやつ) 近い将来・・・と言っても50~100年以上先の話でしょうけど、もしかしたら実現するかもしれませんね。




現在、つまり21世紀初頭の技術力でも前述の 『カーボンナノチューブ』 のような引張強度に大変優れた材料が実用化され始めているので、『マスドライバー』 等の物資輸送手段の開発と並行して研究が進めばお話の世界だけの技術では無くなると思います。

(マスドライバーが作られれば軌道エレベータのような宇宙空間での作業が必要な建築物がより簡単に作れるようになるため)








まあ、私が生きている間にはどれだけ進むのやら・・・ってところでしょうけどね。


私の大好きな 『銀河英雄伝説』 とか 『スターオーシャン1234』 みたいな世界になるのは・・・



・・・ひと目見てから死にたいものです。




















さて、ガンダムと重さについてのお話はこの辺にしておきます。


実は、地味にガンダムとかジムとかザクとかって設定出力 (いわゆるパワー) の値も結構凄まじいんですけど、そのあたりのお話は次回以降のお楽しみということで!




今日は最後までお読み頂きありがとうございました。


宜しければまた見てやってください (〃▽〃)ノシ

2012.05.14(Mon) | 未分類 | cm(1) | tb(0) |

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183. それだけ頑丈ならば、
それだけガンダムが頑丈ならば、
空気摩擦程度で燃える事もありませんね(笑)
セブンセブン | 2018.05.09 06:35 | edit
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