【98式AV構造/素材】『機動警察パトレイバー：98式AVイングラム性能/メカニズム』レイバー構造/素材技術のご紹介

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今回は、『機動警察パトレイバー：98式AVイングラム性能/メカニズム』レイバー構造/素材技術についてご紹介します。

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ハイパーテクノロジーの急速な発展と共に、あらゆる分野に進出した多足歩行式作業機械「レイバー」。
しかし、それは「レイバー犯罪」と呼ばれる新たな社会的脅威をも生み出すことになった。
続発するレイバー犯罪に、警視庁は本庁警備部内に特科車両二課を創設して、これに対抗した。

通称「特車二課」パトロールレイバー中隊パトレイバーの誕生である。

『機動警察パトレイバー：98式AVイングラム性能/メカニズム』レイバー構造/素材技術についてご紹介します。

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高い汎用性・多用途性も求められたレイバーだが、根底に流れるのはあくまでも有人操縦機械というコンセプトである。

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移動時に二脚式で歩行するとはいえ作業に入れば不整地であっても安定したプラットフォームとして機能しなければならない。

下半身の歩行肢、人間のような器用さには及ばないながらもある程度の器具・工具を扱うことができ、また必要に応じて特化した用途に対応できるよう(建機でいうところの)各種アタッチメントに交換可能な機能肢を持ち、ハードワークに要求される出力と堅牢さ、メンテナンスの容易さなどが求められた。

一方で、従来の建設機械とは異なる形態による物理的な影響も考慮されねばならず、車体には様々な工夫が施されている。

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初期に普及した多くのレイバーがともすればユーモラスな印象の強い短足気味で太い歩行肢であることや、厳つい「上半身」となったことは、必然から生まれたプロポーションであったといえる。

作業用支持脚としての有効性を重視するのであれば、歩行に差し支えない程度に可能な限り脚部、足(接地部)は大きく頑丈で、重心は低いほうが安定する。

あるいは、メーカー側も特殊な用途に特化するものであれば、極端に長い脚部の上に操縦席を配置するという考え方から形状が決定されてもかまわないという自由度をもって特装対応できるようになっていった。

しかしいずれにしても、車体内部に搭載されるべき機材の質量は大きく、これらを支持するシャシーなどの構造材は頑丈な素材を求めざるを得ない。一般の車輛が改質を加えながらも鋼板を用いていた理由は、すでに材料の特性がよく解っており成型に関するノウハウが確立しており、充分な剛性を有している、熱に強い、材料単価が比較的低コストで入手しやすい、再利用が可能であることなど、そのメリットが大きい点にある。

レイバーの場合にも、各駆動モーターを支持する構造体やそれを覆う保護外殻構造を改質スチール系材料で構成することからスタートした。

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しかし機材サイズゆえに総重量が大きくなるため運用上の支障が出ない限り軽量構造化が進められている。

独立して駆動することが可能なフレーム構造に保護外殻を被せるという「骨格外殻」方式は採用されず、航空機や自動車で一般的になっているモノコック及びセミモノコック構造を組み合わせる方法がレイバーの一般的な筐体構造となった。

初期のモデルでは外皮に改質鋼板を、フレームには強化スチールが用いられたが、これらは徐々に複合材料へと置き換えられるようになる。

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駆動系の信頼性が向上し、機材が大型化するに伴い、支持構造にはアルミニウム合金とスチール、保護外皮には難燃性の合成樹脂を主体とした繊維強化樹脂(FRP)やようやく民間レベルでの供給が確立した繊維強化金属(FRM)など、軽量で丈夫、錆などの生じない材質を組み合わせるようになっていった。

また、透明フード部分やライトのカバーなどは改質型のポリカーボネートが用いられている。

AV-98では、運動性を重視し機動性を高めることと、警察任務遂行における「荒事」にも対応可能なように、構造そのものの見直しが図られている。

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一般レイバーのモノコック/セミモノコック構造はいったん棚上げし、レイバー開発の原設計で検討された軀体(スケルトン・フレーム)に、交換が容易な保護外皮を被せる「骨格外殻」方式を再度導入することが決定された。

動力、制御プログラムをはじめ採算を度外視して開発されたAV-98は、筐体構造材にも新たな試みを積極的に行っていた。

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基本骨格構造にはチタン合金と繊維強化金属を多用し、また保護外皮(軍用レイバーとは異なり、明確な装甲としての機能は特に求められてはいなかった)にも繊維強化金属、炭素繊維強化樹脂など、航空宇宙用として用いられる材料を全面的に導入している。

必然的にAV-98が量産化されることになれば販売価格を抑えるために軀体、外皮は別のより低コストの普及材料に置き換えられることになるだろうが、特車二課に配備されたものは一種のデモンストレーターでもあるため、先述のような高価な材料で構成されていたのである。

従って筐体及び軀体各部、特に保護外皮の耐熱温度は高く低温耐性も充分に確保された軽量堅牢な材料となっているが、破損時の修復は容易ではなく、すべからく予備部品との交換を前提としていた。これは全ての車体構造部品が同様で、車輛維持コストは極めて高いものとなった。

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しかし、それは「レイバー犯罪」と呼ばれる新たな社会的脅威をも生み出すことになった。
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