SFオタクの質問です。

質問

SFアニメで宇宙船や戦闘機、ボビルスーツなどがでますが！
地上の戦闘機などは旋回や地上に止まる際、空気抵抗を利用しますよね！
宇宙は真空ですよね、旋回などはある程度、小型ロケットとかで何とか話しを会わせる事が可能かもしれませんが、例えば戦闘機で後方ロケットでマッハ２での飛行すると場合どうやって止まるのでしょうか？宇宙では空気抵抗もなく、速度を落とすには後方ロケットと同じ質力ロケットをつけるかしないと止まれないのでは？
SFでは簡単に停止したりしてますが、慣性の法則上、可能なんですかね？

回答No.4

manno1966 · ベストアンサー

> 宇宙空間では一機あたりマッハ２と過程すれば、２機の連結でマッハ４、５０機でマッハ１００と言う事にはならないのでしょうか？
根本的な考え方が違います。

宇宙では推力と質量の比率、推進時間で速度が決まります。
エンジンを1分間使用すればマッハ２の速度になる機体の場合、エンジンを2分間使用すればマッハ４の速度になりますし、エンジンを10分間使用すればマッハ20の速度になります。
> ５０機でマッハ１００
推力は50倍になりますが、質量も50倍になるので、比が同じですから意味は有りません。

> 宇宙船や戦闘機、ボビルスーツなどがでますが
ということは、少なくとも第二宇宙速度（地球の重力を振り切るために必要な最小初速度の大きさ）＝時速40269.6km＝約マッハ33という速度を超えて動いていると想定できるわけです。

お礼

ありがとうございます。宇宙においても質量が関係するのですね！無重力などで関係
ないと思ってました。そういえばアインシュタインの相対性理論でも質量がでてきたかな？＜ほんと、馬鹿ですよねSFオタクは＞
これは、SF漫画のシドニアの騎士を読んでたらでてきたのでききました。
SFを現実的にみてしまい、すぐ感化されます。

回答No.3

daidou

まあ、まず止まるって事がどういうことかなんだが・・・
一般的な「対象物との相対速度を0にする」って事でいいのかな？

姿勢制御バーニアやジャイロホイール、二発式の噴射エンジンでもなんでもいいから、とりあえずは機体軸を回す
そうすれば進行方向と違うベクトルにメインブースターの推力が向く
そこで旋回しつつ、ベクトルを調整して対象物との相対速度を調整すればいい
極端に言えば回れ右してメインエンジンを吹かせば推力は相殺できるわけだな

ドックファイトするにも理屈は一緒
機首方向を変えながらメインを吹かせばどんどん旋回できる（無論Gの問題はあるけど）
メインを止めれば自由落下状態だから、小型のバーニアでも減速は可能
まあ逆Gになるよりは、ゆるく旋回しながら相対速度を落としたほうがパイロットは楽だろうな・・・

SFでの話ってことなら、いくらでも手はある
宇宙物のSF（特にスペオペ）じゃあ慣性制御システムは当たり前に実用化されてたりする
ヴォークトの「ビーグル号」でも慣性制御を併用した航行システムが採用されてるし
中には「無慣性」での宇宙航行なんて推進システムもあるな（レンズマンの「バーゲンホルム機関」が代表例だ）

慣性を制御しなくても「重力場」やら「反重力」やらのシステムが出てくれば、ブースターを吹かすまでもなく
加速減速が思いのまま

あるいは宇宙空母やらの着艦であれば「トラクタービーム（牽引ビームとも言う）」で慣性航行中の機体を引き寄せて
母艦側がコントロールしてやるってのが多いかな？
母艦側のコントロールなしで着艦できる凄腕パイロットなんてのも、どっかの作品で見た覚えがある

しかし宇宙物のSFをざっくり見回すだけでも、そこら辺を説明してる作品はかなり多いように思うんだがなぁ？

お礼

ありがとうございました。やはり回れ右が妥当ですかね！
逆ベクトルしか今の段階ではだとうですね。
逆に戦闘機が列（結合）すれば、宇宙空間では一機あたりマッハ２と過程すれば、２機の連結でマッハ４、５０機でマッハ１００と言う事にはならないのでしょうか？

回答No.2

hirotodo_001

さて　どっから話しましょう？

１）現実系（現代の技術で）
運動の法則：「慣性の法則」「加速度の法則」「作用・反作用の法則」の３法則があります。

＞戦闘機で後方ロケットでマッハ２での飛行すると場合どうやって止まるのでしょうか？
これは「作用・反作用の法則」そのものですので、現在の速度（運動＝ベクトル）と反対方向に同じ「力」を掛ける必要が有ります。

＞速度を落とすには後方ロケットと同じ質力ロケットをつけるかしないと止まれないのでは？
クルッと廻って反対方向を向けば良い。同じロケットを２つ付ける必要は有りません。
惑星間宇宙船（火星行き）などは途中まで加速　途中から減速　で対応すると考えます。

＞小型ロケットとかで何とか話しを会わせる事が可能かもしれませんが
大きな力Ｘ短時間＝小さな力Ｘ長時間ですので、小型ロケットでも時間を掛ければ止まります。

２）未来系（将来の技術＝妄想）
運動エネルギーを消す（変換する）技術を開発（想定）する。

・無慣性航行
１９３７年（７０年以上昔）エドワード・エルマー・スミス（ドク・スミス）作の「レンズマン」シリーズが初出典。
バーゲンホルム駆動（無慣性航行）：「慣性中立化装置（通称「バーゲンホルム」）の作用で、慣性（と質量）をゼロにすることで、相対性理論を超えた超光速航行を可能にする」

・運動エネルギー変換
車で減速時のエネルギーを「電力」に変換したり、新幹線でも減速＝発電の装置を載せています。
で慣性力を直接別のエネルギーに変換するコトで加減速を自在に行えるようにします。
古くは「エーテル推進（キャプテン・フューチャー　１９６６年）」最近だとエリアル（笹本祐一　１９８６年）に「慣性制御装置」の説明が有った。

＞慣性の法則上、可能なんですかね？
まぁ「ソコ」に時間（労力＝お金）を掛けるメリットがなければチャッチャと流してしまいそうですね。
ハードＳＦだと文句を云いますがラノベだとアリでしょうか？

お礼

ありがとうございます。良く宇宙戦艦ヤマトの戦闘機や、マクロスの戦闘機、ガンダムのモビルスーツなどで疑問に思い質問しました。SFオタクですので。　（笑）
やはり(1)が今の現実ですね、方向を３６０度かえ、同じ質力で止まるのがだとうですね。ちなみにモビルスーツの操縦はどうなってるのかな？動きをパターン化し対応してるのでしょうか？にしては複雑な動きが多いとおもいますが？

回答No.1

shiojiri

何に対して”止まる”のかを定義しないと回答難しいです。

普通、宇宙空間では止まることはしません。
地球の近くでは第一宇宙速度（秒速8kmくらい？）以上で回っていないと地球に落ちてしまいます。

地球から見て”止まっている”様にするには、静止軌道上を公転することになります。

ラグランジュ点（地球・月・太陽の引力がつり合った所）では止まれるかもしれませんが、これも”地球から見て”です。

補足

地球や月・ラグランジュ点などの重力がかからない宇宙空間などの外宇宙。
何に対して”止まる”＞＞
戦闘機自体を対象にして、慣性速度が０になる状態です。