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九三式探信儀(93しきたんしんぎ)または九三式水中探信儀(93しきすいちゅうたんしんぎ)は、大日本帝国海軍(日本海軍)が開発した艦艇搭載用の水中探信儀(アクティブ・ソナー)。

目次

概要編集

日本海軍は、1923年大正12年)頃にパリ在駐の名和造兵大尉からの意見具申をうけて、ランジュバン式水晶送波器を測深儀として試験的に購入した後、さらに昭和の初めよりフランスのSCAM社製の潜水艦探知装置を購入して駆潜艇で研究実験をおこない、1933年昭和8年)、同じ頃にSCAM社より購入した探信儀を参考に兵器化を進め、九三式探信儀として採用した[1][2][3][4]

当初は艦内電源が直流の小艦艇用(一型)、交流の小艦艇用(三型)、潜水艦用(四型)の3つに区分されたが、戦時中に送受波器に使用する水晶の輸入が停止されて1943年(昭和18年)頃より不足したため、磁歪式(磁性材料はAF(アルフェロ)合金)送受波器を採用した五型が追加され昭和19年頃に少数生産された[5]


九三式探信儀の構成要素は、大まかに受発振装置、操縦装置、指揮装置の3つからなり、送波器には共振周波数17.5kHzの水晶式送受波器を採用した。この送波器は「九三式送波器」と呼ばれ、厚さ5㎜、長さ40㎜、幅20㎜の水晶片140個を並べ、30㎜の鉄板に挟んで貼付けた物だった。

これは衝撃に対して極めて弱いと言う欠点があったため、水上艦艇では爆雷攻撃前に送波器を上昇させて艦内に収容し、昇降用の艦底開口部に設けた堰戸弁を閉じることにより爆雷攻撃時に送波器内の水晶圧電体の破損や剥離などの事故を防止した。

また当初は送波器に整流覆(ソナードーム)が無く、航走時の自艦発生雑音が大きいという欠点があったので、後にイギリスのASDICに附属していた物を模倣した固定式の整流覆が装備され、この結果航走中の探知能力が向上した。また指向性が先鋭すぎて探知後の失探が多いという欠点も指摘されたので予め聴音機で方向を確かめた後に測距を行うように用法が工夫された。[5][4][6]


艦底には送波器を突出させて旋回させるために、油圧整動機による操縦装置が付属され水測室の操縦ハンドルによって遠隔操作された。これには入渠することなく送受波器の換装ができるなどの長所がある一方で、昇降旋回装置の重量容積が極めて大きく、装備にあたって長期の入渠工事を必要とする欠点があった。[5][2]

九三式探信儀一型操縦装置主要目(其の一) [7]

  • 機構装置重量:2113.8 kg
  • 電動装置重量:2083.5 kg
  • 装 備 全 重 量:3207.3 kg
  • 昇 降 行 程 :1m
  • 開 閉 行 程 :470 mm
  • 送波器突出量 :400mm[注釈 1]
  • 機能大要
  • 旋 回 秒 時 :1分間29回
  • 昇 降 秒 時 :10ー14秒
  • 開 閉 秒 時 :10秒


探知した目標の情報を伝える指揮装置は主に方向指示装置と距離指示装置からなり、各装置の大まかな構成と機能は以下のようになっていた。[7][8]

また昭和19年からはイギリスのASDICの記録式距離指示装置を模倣、国産化した記録器が新たに装備され、前述の器材と併せて対潜攻撃の対勢判断に利用された。

・方向指示装置

  • 主方向指示器:水測室に装備され送波器の方向と転舵角を示す。
  • 従方向指示器:艦橋に装備され送波器の方向を示す。
  • 方 向 発 信 器:方向指示器に送波器の方向を伝える。
  • 転 舵 発 信 器:艦橋に装備され転舵角を主方向指示器に伝える。

・距離指示装置:距離時計式で、指度3,000mと6,000mの二重目盛りとなっていた。[4]

  • 距離指示器:水測室に装備されモータにより起動・停止する指針によって探知距離を示す。
  • 距離受信器:艦橋に装備され探知距離を受信する。
  • 距離発信器:水測室に装備され探知距離を艦橋に伝える。
  • 電    鍵 :水測室に装備され発振・受信のモードを切換える。調整・手動・自動・8秒・4秒の切換え装置を持つ。
九三式探信儀主要目[5]
一型 三型 四型 五型
装備艦種 駆逐艦
(直流艦)
駆逐艦
(交流艦)
潜水艦 駆逐艦
哨戒艦艇
周波数(kc) 17.5 同左 同左 16,19
探知能力(m) 12ktで約1,300 3~5ktで2,500 12ktで約2,000
測距精度(m) ±100
指向性(度) 12
方向精度(度) ±3
音波型式 非減衰波
発振器 真空管
受信器 ヘテロダイン式
指示方式 読取式
送波器 水晶式 磁歪式
操縦装置
昇降 油圧整動器
旋回 油圧整動器
整流覆
電源
発振器 M-G 整流器 M-G
受信用 M-G 整流器 M-G
操縦用 DC100V AC220V DC220V DC100V
総重量(kg) 2,000 1,800 2,000


探知性能編集

理論上の最大探知距離は5,900m以上で標準としては以下のようになっていたとされるが、実際には環境や自艦の速力、艦種など様々な要因で探知距離は大きく変化した。[9]

なお500m付近からは潜水艦の推進器音を聴取する事も可能だった為、昭和18年発行の水中測的参考書では「500m以内からは探信儀聴音の併用を忘れない事」、「300m以内においては、探信儀は専ら聴音に用いる事を例とし、なしうれば直上まで接近のうえ爆雷攻撃を行う事」としていた。[10]

探知距離の標準と一例
潜航潜水艦を目標とした場合の標準値(型式不明)[11]
探知速力[注釈 2] 最大探知距離 確実探知距離 最小探知距離
6kt 5,000m 2,000m 150m [注釈 3]
10kt 4,000m 1,500m
12kt 3,500m 1,000m
14kt 2,500m 1,000m以内
駆逐艦「時雨」の探知距離[12]
探知速力 最大探知距離 確実探知距離 備考
6kt 3,800m 3,000m 目標:伊26(速力3kt)

場所:トラック(水深:3,000m)

12kt 2,950m 2,500m
14kt 2,650m 1,800m
第二十二号海防艦の報告による探知距離[9]
 探知速力   目標(潜水艦)速力   探知距離 
停止 7.5kt  約4200m
12kt  約3000m
14kt  約1800m


脚注編集

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注釈編集

  1. ^ 船底より送波器中心まで
  2. ^ 探信中の自艦の速力。
  3. ^ 目標の深度や記録器の有無などによって差異がある。一例として昭和19年の対潜懇談会摘録によれば目標の深度が30mの時は最短探知距離200m、80mでは300m、100mでは400mとなっていた。また同資料では記録器を装備している場合は50mまで探知できる例もあったと言われている。

出典編集

  1. ^ 海軍水雷史刊行会 1979, p. 346.
  2. ^ a b 海軍水雷史刊行会 1979, p. 351.
  3. ^ 名和武ほか 1969, p. 1.
  4. ^ a b c 名和武ほか 1969, pp. 69–70.
  5. ^ a b c d 海軍水雷史刊行会 1979, pp. 351–354.
  6. ^ 名和武ほか 1969, p. 12.
  7. ^ a b 『旧海軍防備関係兵器資料 対潜兵器要覧』、防衛研究所戦史研究センター
  8. ^ 無線並音響兵器概要一覧 昭和18年9月.
  9. ^ a b IMPERIAL JAPANESE NAVY ANTISUBMARINE ESCORTS 1941–45 p.11. Osprey Pub Co. (2017年7月18日). 
  10. ^ 海軍水雷史刊行会 1979, p. 929.
  11. ^ 海軍水雷史刊行会 1979, p. 917.
  12. ^ 昭和19.10 対潜兵器 懇談会摘録, p. 20.

参考文献編集

  • 『海軍電気技術史 第6部』名和武ほか、技術研究本部、1969年10月。
  • 『海軍水雷史』海軍水雷史刊行会、海軍水雷史刊行会、1979年3月。
  • 『IMPERIAL JAPANESE NAVY ANTISUBMARINE ESCORTS 1941–45』Mark Stille、Osprey Pub Co、2017年7月18日
  • 『旧海軍防備関係兵器資料 対潜兵器要覧』、横須賀地方総監部・技術部実用試験部、防衛研究所戦史研究センター
  • 『無線並音響兵器概要一覧 昭和18.9』海軍艦政本部、1943年9月。
  • 『Reports of the U.S. Naval Technical Mission to Japan, 1945-1946(1974)』 (英語) (PDF).Reports of the U.S. Naval Technical Mission to Japan, 1945-1946.Washington, D. C.USA:Operational Archives.U.S. Naval History Division.
  • 『昭和19.10 対潜兵器 懇談会摘録』、防衛研究所・資料閲覧室