防衛装備庁のレールガンはなぜ「火薬なし」で秒速2,300mの弾を撃てるのか——洋上試験も成功した電磁加速のからくり

防衛装備庁が試作したレールガンが、2025年6月〜7月上旬、試験艦「あすか」での洋上射撃試験で標的船への命中を確認しました。この砲は火薬を一切使わず、電気の力だけで弾丸を秒速2,300m以上に加速します。なぜ電気だけで、そんな速度が出せるのでしょうか。鍵は、電磁気の「ローレンツ力」にあります。

火薬を使わない砲は何が違うのか

従来の火砲は、発射薬（弾を撃ち出すための火薬）を燃やし、その燃焼ガスの圧力で弾を押し出します。押す力の源は火薬です。レールガン（電磁加速砲）は、この力の源を電気エネルギーに置き換えた将来砲です。防衛装備庁の資料によれば、火薬を使わないため安全性が高く、原理的に弾丸初速の大幅な増大が可能とされています。

では、その速さは何のために必要なのでしょうか。防衛省の政策評価書は、従来の装備品では対処が困難な「極超音速誘導弾（極めて速く飛ぶミサイル）」を迎え撃つ防空手段、そして遠距離から回避の難しい打撃を与える手段として、この砲を位置づけています。速い脅威には、撃つ側の弾をさらに速くして間に合わせる。そういう構想です。

ローレンツ力が電機子を押すからくり

主役はふたつ。「2本のレール（電気を流す金属棒）」と、その間に挟まれた「電機子（でんきし。電気の通り道になる部品）」です。位置は、弾丸のすぐ後ろです。

発射の瞬間、片方のレールから電機子を通り、もう片方のレールへと大電流が流れます。電流が流れると、その周囲には磁場（磁石と同じ、力がはたらく空間）が生まれ、磁場の中を流れる電流には「ローレンツ力」と呼ばれる力がはたらきます。この力が電機子をレールに沿って砲口へ押し出し、前にある弾丸を一緒に加速していきます。押すのは、発射薬の燃焼ガスの圧力ではありません。電流と磁場が生む力そのものです。

この方式で、試作機は弾丸初速2,300m/s以上を達成しました。海面付近の音速で換算すると、およそマッハ6.7に相当する速さです（マッハ換算は編集部注記で、一次資料に表記はありません）。

試験艦「あすか」で確かめた洋上射撃

ただし、この大電流は簡単には用意できません。試作機の電源は「コンデンサバンク（電気をためて一気に放出する蓄電装置の集まり）」で、その装置だけで海上輸送用の20ftコンテナ4台分を占めます。砲だけでは撃てません。レールガンは、砲本体と大型電源のセットで初めて成立する装備なのです。

2025年の洋上試験では、この試作レールガンを試験艦「あすか」の後部飛行甲板に搭載しました。海の上で撃つために、海水の飛沫から砲身を守るシェル、狙いを付けるガンカメラ、砲身を上下に動かす俯仰（ふぎょう）機能、そして船の揺れに耐える補強が追加されています。標的船への射撃では、複数発の命中を確認しました。これとは別に、水平と斜め上のふたつの射角でも撃ち分け、弾がどう飛ぶかを示す弾道特性のデータを取得しています。

残る課題は電源の小型化と連射

では、実用化までに何が残るのでしょうか。一次資料が挙げる課題は4つです。第一に、総電気エネルギーを下げ、コンテナ数台分に及ぶ電源の規模を小さくするエネルギー高効率化です。第二に、連射技術です。現状の試作機は、1発ずつ撃つ単射にとどまっています。第三に、撃った後の弾がどう飛ぶかという砲外弾道と、目標に当たった際の終末効果の研究です。そして第四に、艦などへ組み込むシステムインテグレーションです。

開発を担うのは、防衛装備庁 陸上装備研究所です。基礎となる「電磁加速システムの研究」から数えて10年を超える取り組みで、後継の「将来レールガンの研究」は2026年度までの研究試作として進行中です。命中と弾道のデータは、手の中にあります。研究はこれから、コンテナ4台分の電源を小さくし、単射を連射に変える段階へ進みます。