ポテトキャノン

ポテトキャノンは、ポテトガンやポテトランチャーとも呼ばれ、パイプをベースにした大砲で、空気圧（空気圧）または可燃性ガス（エアロゾル、プロパンなど）^の燃焼を利用して、通常は^{ジャガイモ}などの発射体を発射します。^{[5]単純な設計では、片方の端が密閉されたパイプと、パイプの直径を小さくするためのレデューサーがもう一方の端にあり、それには}バレルと呼ばれる対応する小径パイプが取り付けられています。一般に、オペレーターは発射体をバレルに装填し、燃料または空気圧（または両方）を利用して発射体を大砲から発射します。

ポテトキャノンの起源は第二次世界大戦時代の艦載対空兵器であったホルマンプロジェクターに遡ります。^[6]

燃焼動力式ポテトキャノンは、通常、最も単純な設計になっており、その 4 つの基本要素は次のとおりです。

• 燃料と空気の混合
• 燃焼室
• 発火源
• 樽

発射するには、砲身に弾丸を装填し、燃焼室に燃料（エアロゾルやプロパンなど）を加え、点火源（圧電式バーベキュー点火装置を使用することが多い）を起動する。燃料と空気の混合物が点火し、高温の膨張ガスが発生して砲弾が砲身から押し出される。大砲の射程距離は、使用する燃料の種類、燃料/空気比の効率、燃焼室/砲身比、弾丸の飛行特性など、多くの変数によって決まる。一般的な射程距離は100～200メートル（330～660フィート）だが、射程距離が500メートル（1,600フィート）を超える大砲の事例も報告されている。^[7]

空気圧砲の射程距離は、部品のバリエーションが増えるため、燃焼式ポテト砲の射程距離よりも変動が大きい。威力が大きいため、一般的な射程距離はわずかに長くなるが、一部の高出力空気圧砲の最大射程距離は1,000メートル（3,300フィート）を超えると言われている。^[8]

発射するには、まず操作者が圧力トリガーバルブを準備し、次に通常の数倍の量の燃料と適切な量の空気を注入する。点火源が作動すると、燃焼からの圧力によってメインバルブが開き、放出された燃焼ガスとともに発射体が銃身から発射される。ハイブリッドは、燃焼式または空気圧式ポテトキャノンよりも高速化できる。これは、生成される圧力が燃焼式銃（ほとんどの燃料の場合）よりも高く、衝撃波が空気圧式（ほとんどのガスの場合）よりも高温のため速く移動するためである。ハイブリッドによって発射された発射体は音速の壁を破った。^[9]

最も古い例は、片方の端が閉じられた管の中にドライアイスの破片を落とし、もう一方の端に発射体を詰めて密閉するという単純なものである。昇華したドライアイスからの二酸化炭素の圧力が十分に高くなると、発射体は管から吹き飛ばされる。^[10]

• PVC-U（ポリ塩化ビニル、非可塑化） : 入手しやすく比較的低コストなため、非常に人気があります。PVCパイプは、さまざまなサイズと圧力定格で入手できます。ただし、業界では、圧縮空気用途では違法です。圧力下で損傷すると、プラスチックが爆発する可能性があるためです。^[11]
• ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）：もう一つの一般的なプラスチック配管材料。PVCよりも高価で一般的ではありませんが、同じサイズと圧力定格で入手できます。PVCとは異なり、破損しても粉砕されるのではなく分割されるため、圧縮空気システムで使用されます。^[12]

• 真鍮: 真鍮は小型パイプ継手として最も一般的な材料であるため、燃料システムなどの小さな部品にはポテトキャノンに真鍮製の継手がよく使用されます。ポテトキャノンの大きな部品がすべて真鍮から機械加工されることもあります。^[13]

• クイックダンプバルブは、最近スポッディング用のバルブの選択肢に加わったものです。QDV は、スプールの一端がバレルに向けられた状態で圧力がかかった状態でバランスがとられたスプールバルブです。スプールは手動でアンバランスにされ、スプールの端とバレル内の発射体の間に圧力がかかります。すると、空気圧によってスプールが後方に押し出され、発射体が前方に押し出されます。バルブはパイロット圧力なしで作動するため、パイロット圧力が邪魔しなくてもバルブは開きます。現在、市販されておらず、ほとんどのピストンバルブと同様に、愛好家が手作りする必要があります。^[14]

代替設計としては、迫撃砲のような鋭利な発射体を使用して破裂ディスクを突き刺すもの^[15] や、手動の穿刺装置を使用してディスクの破壊を誘発するものも使用されている^{[16] 。}

ニクロム線を使って加熱により破裂を誘発し、電気的に発射するバーストディスク砲も作られている。 ^[17]

• 溶剤溶接：溶剤継手を使用した類似のプラスチック接合に使用され、溶剤がプラスチックのポリマー鎖を一時的に溶解し、接合する部品を接合します。再硬化すると、各部品のポリマー鎖が絡み合い、しっかりとした溶接が形成されます。^[18]

ポテトキャノンが音速の壁を破るほどの威力を持つことは稀だが、特殊な設計を使用すれば、音速の壁を破る例もいくつかある。使用されるポテトキャノンは通常ハイブリッドだが、ヘリウムなどの特殊な低密度ガス[ ^19]を使用するか、高圧と高速バルブを組み合わせることで、空気圧式キャノンでも音速の壁を破る偉業を達成した例もある^[20] 。また、燃焼設計で超音速を達成した例も1件報告されている^{[7] 。}

ポテトキャノンから記録された最高発射速度は、空気とプロパンの20MPa（2,900psi）の予点火混合物を使用したハイブリッドから発射された16.6グラム（256gr）の20mmプラスチックスラグで933.3m/s（3,060ft/s）（音速の約2.7倍）です。^[21]

超音速は、ラバルノズルを備えた関連する真空バズーカを使用することで得られています。これもまた、ガスの密度を大幅に下げることに依存しています。^[22]

ポテトキャノンはレクリエーション目的で作られ、使用されていますが、他の多くの分野でより本格的な用途を持つ、同じ原理で動作する装置も存在します。

• _{プロモーション用スポーツキャノン：ボトル入りの二酸化炭素}で動く携帯型空気圧式キャノンは、米国の大規模なスポーツの試合でよく使われ、観客にTシャツや包装された食べ物などを投射するために使用される。このようなキャノンは危険な場合がある。 2018年6月、フィリー・ファナティックがホットドッグキャノンでファンを負傷させた。^[23]

• 衝撃管：極超音速および超音速燃焼ラムジェットの試験に使用される。^[24]

ポテトキャノンは本質的に危険であり、適切に製造または使用されていない場合は安全上の問題を引き起こす可能性があります。発射物や故障した銃は危険であり、人が当たった場合、頭蓋骨骨折、眼球摘出、失明などの生命を脅かす傷害を引き起こす可能性があります。^[25]

• 空気銃 – 圧縮空気を使って弾を発射する銃
• FN 303  – 暴動鎮圧用銃の一種フォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ
• ペイントボールマーカー – ペイントボールの射撃競技で使用されるエアガン
• プラスチック配管 – プラスチック製の管状セクションまたは中空円筒
• 空気圧兵器 - 加圧空気を使用する発射兵器フォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ
• パンキン・チャンキン – カボチャを機械的に投げるスポーツ

• 空気圧ポテトキャノンの仕組み — 国立高磁場研究所の音声スライドショー
• ポテトキャノンの組み立て手順 - ポテトキャノンの設計図、アニメーション、組み立て方法
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