出力２００％は達成可能なのか？

宇宙戦艦ヤマトに
「エネルギー充填１２０％」
というセリフがよくでる。
よく、というか、ほぼ毎回。

最近はビビッドレッド・オペレーションで
「ビビッドエンジン、出力１２０％・・・　出力１５０％・・・　２００％　ファイナル・オペレーーーション！」
という。
こちらもまたほぼ毎回。

さてここで問題になるのは出力２００％という言葉。
この１００％を上回る出力というのは、はたしてありうるのだろうか？

１０年以上前に読んだ、とあるＳＦを科学的に検証してみました系の本では、これは非科学的だと切って捨てていた。
たぶんＳＦ好きな人の多くは、非科学的だという点においては反論できないと思われる。

しかし！

わたしはこれにあえて反論したい。

どうやって？

もちろんこれから説明する。



出力１００％。
この定義はいったいどこから来ているのだろうか？

なにも情報がない中でこれだけから推測すると、連続稼動運転できる限界出力を１００％と定義したのではないかと思われる。
つまりビビッドエンジンでいうと、フュージョンする前にしばらく戦っても信頼性面で問題ない出力の上限が１００％という意味になる。

しかし！

ごく短時間でいいから通常性能以上のものがほしいこともまあよくありがちだ。

たとえば兵器なんか特にそうだろう。
兵器の仕様の定格を守って敵に負けたら、兵器を破壊されパイロットを失ったら、むしろそのほうが問題だからだ。
時にはぶっ壊れるのを覚悟のうえでオーバードライブせざるを得ないこともあろう。

さてそこで問題になるのが、オーバードライブしていいのかどうなのかということだが・・・？



そもそもモノの定格とは何で決まっているのだろうか？

多くは、それは発熱による温度上昇でスペックが決まることが多い。
ビビッドエンジンだって熱損失の一部はエンジンの温度上昇として無駄になるに違いない。

だが、フルパワーを出したからといって、すぐに温度上昇するわけでもない。
冷却能力がプアだったとしても、材料の比熱と質量によりディレイを伴って温度上昇が発生する。
だったら、温度上昇が上限に達しない限り、短時間ならフルパワーを出してもいいということだ。
（エンジンの場合は温度上昇でなく機械的な磨耗速度で決まる面のほうが強いかもしれん。その話はこのあとすぐ）

ちなみに最近のインテルのＣＰＵだって、短時間だけ電源電圧を上げてクロックアップするなんて機能があるとかいうのも聞いたことがあるが、それと同じリクツだ。



ところで、温度上昇したら何がまずいのだろうか？

温度上昇したら材料の劣化が指数関数的に速くなるからまずいのだ。
材料は融点を超えなければぎりぎりまで使えるなんてものではない。

これは温度ではなく電圧にしても何にしても同じだ。
かける電圧を定格から１０％上げると寿命の期待値は半分になる、みたいになる。

「ビビッドエンジン、出力２００％」
これは何を意味するか？

単純計算で、定格を１０％超えれば消耗が倍になると仮定する。
そうすると、１０％１０回分ということで、消耗は２の１０乗倍、すなわち１０２４倍になる。
仮に出力２００％を１分間使ったら１７時間分の消耗が発生するのだ。

それが許容できるなら、出力２００％という運用はありうる。

だってアローン倒せないと人類はめちゃくちゃになるんだから、しかたないじゃない。
ねえ？



本当は出力２００％を常時使えるような、現ビビッドエンジンの２００％でしか出せない出力を１００％で出せるような、そんなエンジンを作ることが真の解法ではある。

しかし！
動力の供給側を太くすることは可能かもしれないが、
運用上の都合で重量も前と同程度でなければならず、
巨大なヒートシンクをつけるわけにもいかないから冷却能力の向上も見込みがたい、
そんな状況で倍も出力を上げろと言われても・・・
エンジニアはスネるだけだろう。