【科学で検証】太平洋戦争中、日本の軍艦が次々と沈没していったワケ

設計からして、そもそもダメだった…
播田 安弘 プロフィール

なお、『アルキメデスの大戦』には、平賀をモデルにした平山忠道造船中将が登場し、戦艦大和をみずから設計して主人公の櫂直と対立しますが、実際の平賀は大和の設計には指導や助言をするのみだったようです。

『アルキメデスの大戦』に登場する平山忠道造船中将 (右)©三田紀房

のちに東京帝国大学の総長もつとめた平賀を、私は船舶設計者としても、人間としても非常に尊敬しています。しかし、これから述べようとしているのは、そのような「神様」にも過ちがあったという話です。

巡洋艦に入れられた縦隔壁

太平洋戦争で、なぜ日本の巡洋艦と駆逐艦が魚雷攻撃に対して異常に弱かったのか。それは、これらには構造上、きわめて大きな欠陥があったからです。そして巡洋艦の欠陥は、平賀の設計に原因があったのです。

日本の巡洋艦の内部には、船体の中央を縦に走り、左右を隔てる縦隔壁が入っていました。米英の巡洋艦には、そのようなものは入っていません。巡洋艦をとことん軽量化しようとした平賀は、そのために艦を縦に折り曲げようとする力に対する曲げ強度(縦強度)が不足することを懸念し、その対策として縦隔壁を設けたのです。しかし、これは非常に危険な構造でした。

【図1】日本の巡洋艦に入っていた中央の縦隔壁

 

艦が側面に魚雷を受けて浸水した場合、縦隔壁があると、水が艦の両側に流れず、片舷のみが浸水します。すると横傾斜が大きくなり、復原力が急速に消失して、横転沈没しやすくなるのです。横転には至らなくても、横傾斜すると砲が撃ちにくくなり、速度も低下するので敵に撃沈される危険が高くなります。

「神様」の設計に対して畏れ多いことですが、縦隔壁を入れたことには大いに疑問があります。というのは、船体の曲げ強度は、縦隔壁を入れても大幅には増加しないからです。

土木建築の柱、梁、杭などに広く使われているI型鋼は、上下の水平部材と、縦の垂直部材の組み合わせですが、曲げ強度を増やすには垂直部材を厚くしてもあまり効果がありません。しかし水平部材を厚くすれば、曲げ強度は非常に大きくなります。

【図2】 I型鋼の曲げ強度。垂直方向を強くしても効果は小さい