Last-modified: 2016-12-18 (日) 19:29:58 (100d)

【電動機】(でんどうき)

Motor.

電気エネルギーを消費して回転運動を行う機関。モーター
電流を電磁石に流して磁気を発生させ、その磁力による反発をトルクとして利用する。

同様の原理で、回転運動ではなく一回性の直線運動を行う「リニアモーター」も存在する。

この場合、「一回性」とは反発して飛び出した部品などがそのまま戻ってこない事を意味する。
往復が必要な場合はトルクモーターにピストンを繋ぐ方式が採られ、リニアモーターは用いない。

駆動に必要な電気エネルギーは、都市の電力網もしくは電池から供給を受けられるため、危険な燃料の管理を必要としない。
構造上のロスも少なく、制御も容易であり、原動機としては極めて理想的な要素を備えている。
直径1cmに満たないサイズでも安定稼動させる事ができ、特に小型機械の動力源として高いシェアを占める。
しかし、電力の供給・確保に難があるため、内燃機関のシェアを奪うまでには至っていない。

電力を得る発電機として現在主流なのは、巨大な蒸気タービンガスタービンである。
これらは「燃料→熱→回転運動→電流」という複雑な変換プロセスを経るため、ロスが非常に大きい。
加えて、電気エネルギーは効率よく蓄積・保存するのが極めて困難である。
自然エネルギー発電や高効率電池などの新技術が待たれる所である。

関連:イオンエンジン

軍事分野での利用

「動力源の備蓄が難しい」という点が兵器の運用上著しく不適格なため、軍事的需要は比較的少ない。
基本的には電子機器など、構造的に電力の利用が不可避な場合の「ついで」で運用される。
また、エンジン駆動時の余剰出力を電流に変換して電動機を含む電子機器を運用する事も多い。

例としては以下のような機器が挙げられる。

また、未だ実用段階にない研究段階の技術としては以下のようなものも想定されている。

電磁カタパルト
空母艦載機をリニアモーターで加速して離陸を補助するもの*2
電磁投射砲(レールガン)
装薬の代わりに、または装薬と併用してリニアモーターで砲弾を加速する火砲
現代では個人レベルでも容易に再現できる技術だが、コストは既存の装薬よりも極めて劣る。
大気圏内で運用するのは非現実的だが、宇宙空間で初速を得る手段としては現代でも有力視される。
スターウォーズ計画においても弾道ミサイル軍事衛星を撃破する手段として研究されていた。
マスドライバー
人工衛星宇宙船に第一宇宙速度を越える初速を与える大出力の電磁投射砲。
ロケットエンジン弾道ミサイルの後継として宇宙開発・核兵器の運用に用いる事が想定されている。
軌道エレベーター
宇宙空間から地表に射出された物体を、リニアモーターで減速させて安全に着陸させる装置。
その名の通り、エレベーターのような細い軸を衛星軌道上まで構築して宇宙船を往還させる運用が想定されている。

*1 厚い氷床を砕く際などに極端な加減速を繰り返すため、制御の容易さが重大な意味を持つ。
*2 2017年竣工予定のアメリカ海軍空母ジェラルド・R・フォード」に採用予定。

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