RVMX レールガン　シュミレータ（β版）

概要　RVMX レールガン　シュミレータ（β版）です。

　最近、自衛隊でも艦上よりレールガンの試射を行い話題になっています。
　ＲＶＭＸでもゲーム感覚で行えるレールガン　シュミレータ(参考機能)を作成してみました。
　関連式はわかる範囲で集めて、その他は推測で作られています。基本はエネルギー(J)で作られています。
　本来別ソフトですが、回線設計ユーザーに対して参考で配布します。
　回線設計の2023年版以降で動作し、2023年版は試用期間となり、2024年版より参考機能とする予定です。


弾頭の飛翔アニメーション例

１．動作原理概要

　　　　-1.電源装置は大電流を流す必要があり、コンデンサバンクと専用発電機を選択肢としています。
　　　　　　コンデンサバンクは充電時間が必要なため、一時側電源用能力により発射間隔が長くなります。
　　　　　　コンデンサバンクを複数設置すれば間隔は縮められます
　　　　　　専用発電は、小型原発を想定しています。
　　　　　　但し、この部分に関してはシュミレーション外となっています。

　　　　-2.加速レールに大電流を流し、電気子へ供給します、電気子はジュール熱でプラズマ化し、磁気と電流で推進力(ローレンツ力)が発生します
　　　　　　但し、摩擦損失やアーク放電による影響が発生します。

　　　　-3.飛翔体は電気子にサボで固定された弾頭で構成されています。サボは加速レールを出ると分離します。
　　　　　　音速以上となるため、衝撃音が発生します。

　　　　-4.弾頭は高速で飛ぶため、それ自体には火薬などはなく、高速によりエネルギーで対象を破壊します。
　　　　　　その為、シュミレーションでは弾頭しての最低速度を設定できるようにしています。

　　　　-5.弾頭の空気中の飛翔は空気抵抗の影響を受けます。それは飛翔体の形状により大きく違ってきます。
　　　　　　そのため非常に高温となります(宇宙から期間時の大気圏突入と同じです)
　　　　　　但し、この影響は1000Kmまでとし、また250kmを超えると高度により(高いほど)影響を軽減しています。

　　　　-6.弾頭が宇宙へ飛びたすのは初速度が第二宇宙速度以上で、仰角を上げておく必要があります。


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２．インストールおよび立ち上げ方法

　　　　・回線設計よりの起動方法
　　　　　　サブメニュー、より起動


　　　

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３．概要・操作紹介

　　　　・初期画面




　　　　-1.シュミレーションモード




　　　　　　a.電流固定　　　　　　加速器のレールに流す電流を固定しシュミレーション
　　　　　　b.加速器出力速度固定　加速器の出力速度を固定しシュミレーション

　　　　-2.電源部　　　　　　加速器に供給するパルス電源部
　　　　　　a.パルス電源　　　電源の種類(シュミレーションの範囲外)




　　　　　　　a-1.コンデンサバンク　　コンデンサに蓄えた電気で供給
　　　　　　　a-2.専用電源　　　　小型原発を想定

　　　　　　b.容量(MW)　　　　電源の容量
　　　　　　c.要求電流(A)　　　加速器に供給する電流
　　　　　　d.パルス(μ秒)　　　　　　〃　　　パルス幅
　　　　　　e.電圧(KV)　　　　　　　〃　　　電圧(加速器出力速度固定用)

　　　　-3.飛翔体部分　　　　実際に加速され放出される部分
　　　　　　a.質量(Kg)　　　　飛翔体質量(弾頭部分)
　　　　　　b.電機子長(mm)　　加速器の中で実際に電流が流れて、プラズマ化し加速される部分
　　　　　　c.サボ分離型　　　サボを加速器出力後分離(固定条件)

　　　　-4.加速部分　　　　　加速器
　　　　　　a.出力速度(m/s)　　〃　出力速度
　　　　　　b.レール長(m)　　　　〃　のレール長さ
　　　　　　c.発射仰角(度)　　　〃　レール仰角
　　　　　　d.損失(%)　　　　　〃　内での損失(レールと電機子の摩擦・アーク放電などによるエネルギーの減少比率)
　　　　　　e.設置高さ(m)　　　〃　の設置高(m)
　　　　　　f.緯度経度　　　　　〃　設置緯度経度（地図表示用）
　　　　　　g.地図ボタン　　　　緯度経度の確認や設定用Edge(Chromium)による地図より緯度経度を取得する機能(評価機能)




　　　　　　h.住所　　　　　　緯度経度より自動的に取得します(地図への表示用),全世界対応の為英語表示

　　　　-5.サボ部分　　　　　サボ=電機子に飛翔体を固定する部分
　　　　　　a.損失(%)　　　　サボ分離や音速越えの速度に対する衝撃波などによる損失のエネルギーの減少比率

　　　　-6.自由飛翔部分　　　加速器より出た後の空気中または宇宙の飛翔区間
　　　　　　a.空気抵抗による速度定(%/秒)　　空気中を飛翔するときの抵抗による速度の減少比率
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　但し、この影響は大気圏高までとし250km-1000Kmでは高度により影響を軽減しています。
　　　　　　b.射撃有効速度(m/秒)　　飛翔体(弾頭)は火薬などは含まれず、速度によるエネルギーで対象を破壊するため、最低限速度を設定

　　　　-7.発射ボタン　　　　　シュミレーションの開始

　　　　-8.終了ボタン　　　　　ソフトを終了します。


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　　　　・プルダウンメニュー
　　　　　-1.システム




　　　　　　a.ファイル
　　　　　　　a-1.読込み　　ファイルよりデータを読み込み再現します。
　　　　　　　a-2.複数読込み地図表示　保存済み複数ファイルより地図へ表示




　　　　　　　a-3.保存　　　現在のデータを保存します

　　　　　　b.音響有効　　　加速器より発射時に音速より早いと衝撃音を遅いと発射音を出します

　　　　　　c.終了　　　　　ソフトを終了します。


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　　　　　-2.出力　　　　　　シュミレーション結果の出力先選択と設定、複数選択可能です
　　　　　　a.出力を一つに限定　　　余りに出力の種類が多いので、この機能を追加しました。


出力を一つに限定する機能を追加

　　　　　　出力の種類


加速器出力速度固定モード時

電流固定モード時

　　　　　　b.ログ　　　　　　文章で結果表示




　　　　　　c.グラフ
　　　　　　　c-1.距離-飛翔カーブ　　x軸=距離、y=軸飛翔データ




　　　　　　　c-2.時間-飛翔カーブ　　x軸=時間、y=軸飛翔データ




　　　　　　　c-3.距離-速度カーブ　　x軸=距離、y軸=速度




　　　　　　　c-4.距離-エルルギー　　x軸=距離、y軸=弾頭エネルギー/誤差(高度のずれ)





　　　　　　　電流固定モード時
　　　　　　　c-5.電流-初速度/飛翔距離　　x軸=電流、y軸=初速度/飛翔距離




　　　　　　　c-6.電流-初速度/射程距離　　x軸=電流、y軸=初速度/射程距離





　　　　　　　加速器出力速度固定モード時
　　　　　　　c-7.初速度-電流/飛翔距離　　x軸=初速度、y軸=電流/飛翔距離




　　　　　　　c-8.初速度-電流/射程距離　　x軸=初速度、y軸=電流/射程距離


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　　　　　　d.地図




　　　　　　　d-1.有効　　　　　地図表示を有効とします
　　　　　　　d-2.背景地図の種類
　　　　　　　　d-2-1.世界/日本地図の自動選択　範囲により世界/日本地図の自動選択します
　　　　　　　　d-2-2.オープンストリート地図　　オープンストリート地図、但し緯度経度幅が30度以内、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　それ以外は世界地図へ自動的に切り替えます。
　　　　　　　　d-2-3.bing衛星地図　　　　bing衛星地図、但し緯度経度幅が30度以内、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　それ以外は世界地図へ自動的に切り替えます。
　　　　　　　　d-2-4.bing道路地図　　　　bing道路地図、但し緯度経度幅が30度以内、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　それ以外は世界地図へ自動的に切り替えます。

　　　　　　　d-3.背景地図の不透過度(%)　　背景地図の不透過度の設定

　　　　　　　d-4.マーク　　　　　　　　　　Railgunの設置位置のマーク




　　　　　　　　d-4-1.サイズ　　　　　　　　　　　　マークサイズ倍率
　　　　　　　　d-4-2.線幅　　　　　　　　　　　　　　　〃　　　線幅(ピクセル)
　　　　　　　　d-4-3.色　　　　　　　　　　　　　マークの色指定
　　　　　　　　d-4-4.フォントサイズ　　　　　　　　　フォントサイズ指定

　　　　　　　d-5.射程範囲　　　　　　　　　弾頭の射程範囲表示




　　　　　　　　d-5-1.色　　　　　　　　　　　　　　〃　色指定
　　　　　　　　d-5-2.不透過度(%)　　　　　　　　　〃　不透過度指定

　　　　　　　d-6.自動スケール　　　　　　　　　　　自動的に負かするスケール指定




　　　　　　　　d-6-1.有効　　　　　　　　　　　　自動スケール有効の設定
　　　　　　　　d-6-2.色　　　　　　　　　　　　　　〃　色指定
　　　　　　　　d-6-3.サイズ　　　　　　　　　　　　　〃　サイズ指定

　　　　　　　d-7.グレースケール　　　　　　　　　　　地図をグレースケールにします

　　　　　　　d-8.地図のリサイズ　　　　　　　　　　　地図のサイズ再指定をします




　　　　　　　　d-8-1.拡大倍率(1以上)　　　　　　　緯度経度の範囲に対して拡大倍率を指定します
　　　　　　　　d-8-2.最大縦横比(1以上)　　　　　　　　　〃　最大縦横比指定


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　　　　　　e.アニメーション　　　　　GoogleEarthで飛翔アニメーション表示
　　　　　　　　　　　　　　　　　但し，GoogleEarthがインストールされている必要があります


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　　　　　-3.Help




　　　　　　　a.説明　　　　　　　　　　　　　本説明
　　　　　　　b.バージョン　　　　　　　　　　　　ソフト情報




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４．地図表示での操作説明

　　　　プルダウンメニュー
　　　-1.システム




　　　　a-1.ファイル
　　　　　a-1-1.保存　　　　画像としてファイルへ保存します
　　　　　s-1-2.保存後表示　ファイルへ保存後表示します

　　　　a-2.終了　　　　　　画面を閉じます


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　　　-2.表示




　　　　a-1.画面に合わせる　　地図サイズを画面に合わせます

　　　-3.GoogleEarth
　　　　　GoogleEarthがインストールされている必要があります




　　　　a-1.表示　　　　　　GoogleEarthで表示します
　　　　a-2.地図貼り付け　　　ルート地図を張り付けて表示
　　　　a-3.アイコン　　　　　ノードのアイコンを指定します
　　　　a-4.ファイルへ保存　　kmzファイルへ保存します


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５．出力例

　　　-1.距離-高度/時間グラフの例






仰角85度の例

仰角85度で速度12000m/sで宇宙へ飛翔の例


　　　-2.時間-高度/距離の例





　　　-3.距離-水平速度/垂直速度の例


途中で高度が最高となり後半は低下している


　　　-4.地図の例






　　　-5.地図よりGoogleEarthへ出力の例


ベクトルで射程範囲

地図貼り付け


　　　-6.アニメーション(GoogleEart)の例




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７．その他

　　　　　-1.2023/12現在レールガンは未だ実用のものはありません
　　　　　-2.レールガンの設置位置は全て架空のものです
　　　　　-3.弾頭は姿勢制御機能がない為、命中精度は落ちます
　　　　　-4.近距離では非常に強力なパワーを発揮します、よって攻めてくる敵に対して強力に機能するため防衛用に向いた装備と思われます。
　　　　　-5.弾頭が高熱に耐えて姿勢制御機能を付加できれば、命中精度は上がります


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８．関連サイト

　　　　-1.RVMX 防衛関連ニュース
　　　　-2.RVMX レールガン　シュミレータ（β版）で目標撃墜機能追加


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　　注意：
　　　　　.Net Framework4.5以上がインストールされている必要が有ります。
　　　　　現在β版で、完成予定は未定です。
　　　　　本ソフトは、回線設計より参考で提供中はサポートの対象外となります


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