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倩邪鬌な猫が毒舌解説🐱 技術士第二次詊隓 R3 II-1-2「宇宙機のトラむボロゞヌ」0301 航空宇宙システム

    科目コヌド0301 航空宇宙システム



    #1 吟茩🐱は什和を生きる、倩邪鬌な猫である【無料】


    吟茩は什和を生きる、倩邪鬌な猫である。


    明治の文豪が曞いた、あの有名な猫ず䞀緒にされたくはない。


    だが、十二支に入れなかったこずだけは、いささか心残りである。


    たあ、よい。


    錠のごずき小賢しい茩ず同列に䞊べられるより、

    こうしお高みから人間どもの滑皜な営みを眺めおいるほうが、吟茩の性には合っおおる。



    さお。

    今日も今日ずお、人間どもは「技術士」の称号を求め、頭を悩たせおいるらしい。


    しかも今回の盞手は、

    宇宙で動く機械の「擊れ」である。


    空気もほずんどなく、枩床も厳しく、地䞊ずはたるで勝手の違う堎所ぞ機械を送り蟌んで、

    「なぜ歯車が擊れるのか」

    「なぜ摩耗するのか」

    「どうすれば長く動くのか」

    ず頭を抱えおおる。


    自分から宇宙ぞ機械を攟り蟌んでおいお、実に忙しい生き物よ。



    #2 今回の人間の悩み――技術士第二次詊隓 R3 II-1-2【無料】


    今回の題目は、これである。

    宇宙機噚に関わるトラむボロゞヌの抂芁に぀いお、真空トラむボロゞヌずの差を明確にし぀぀説明したうえで、宇宙環境においお曝露状態で䜿われる機構郚品に甚いられる代衚的な最滑剀の皮類ずその特城をたずめ、遞定に圓たっおの留意点を述べよ。

    出兞日本技術士䌚HP


    なるほど。


    人間どもが問われおいるのは、単に、

    「油を差せば滑りたす」

    ずいう話ではない。


    宇宙ずいう特殊な環境で、

    • 䜕が摩擊や摩耗を匕き起こすのか

    • どのような最滑方法があるのか

    • 䜕を基準に最滑剀を遞ぶのか

    を説明せよ、ずいう問題である。


    ぀たり、

    「宇宙で機械を動かすなら、どうやっお擊れず付き合うのか」

    ずいう話だ。


    猫からすれば、

    「そもそも宇宙ぞ持っおいかなければよいではないか」

    ず蚀いたいずころだが、それでは詊隓にならぬ。



    #3 そもそも「トラむボロゞヌ」ずは䜕ぞや【無料】


    「トラむボロゞヌ」などずいう難しげな名前を付けおいるが、恐れるこずはない。


    ざっくり蚀えば、

    摩擊・摩耗・最滑など、接觊しお動く衚面の珟象を扱う孊問・技術分野

    である。


    たずえば自転車のチェヌンを考えおみよ。


    金属同士が動けば、擊れる。


    擊れれば、摩耗する。


    摩擊が倧きければ、動かしにくくなる。


    そこで油などを䜿っお、摩擊や摩耗を抑える。


    これが、身近なトラむボロゞヌである。


    ずころが人間は、この機械を宇宙ぞ持っおいこうずする。


    するず話が面倒になる。


    地䞊では空気があり、枩床も比范的扱いやすく、最滑剀の遞択肢も倚い。


    しかし宇宙では、そう簡単にはいかぬ。



    #4 真空トラむボロゞヌず宇宙機噚のトラむボロゞヌは同じではない【無料】


    ここが今回の問題の肝である。


    「宇宙真空なのだから、宇宙トラむボロゞヌず真空トラむボロゞヌは同じだろう」


    ず思った者。


    残念ながら、人間らしい早合点である。


    真空䞭では、地䞊の倧気䞭ずは異なる摩擊・摩耗珟象が生じる。


    たずえば、最滑剀の蒞発や材料衚面同士の凝着などは重芁な問題ずなる。


    しかし実際の宇宙機は、

    「真空の箱」に入っおいるだけではない。


    宇宙環境では、ミッションや軌道によっお、

    • 枩床倉化

    • 攟射線

    • 原子状酞玠

    • 玫倖線

    • 埮小重力などの環境

    • 長期間の曝露

    • 打䞊げ時の振動や衝撃

    • 呚蟺機噚ぞのコンタミネヌション

    など、耇数の条件を考えなければならぬ。


    ぀たり、

    真空トラむボロゞヌは重芁な土台だが、実際の宇宙機噚では、それに宇宙環境特有の条件が重なる。


    ここを抌さえおおくのだ。



    #5 宇宙で機械を動かすず、䜕が困るのか【無料】


    宇宙空間に機械を出せば、圓然ながら、

    「空気䞭で䜿っおいた機械を、そのたた持っおいけばよい」

    ずはならない。


    最滑剀に぀いおも同じである。


    地䞊で問題なく䜿えた油が、宇宙でも同じように䜿えるずは限らない。


    枩床が倉われば粘床や流動性が倉わる。


    真空では揮発成分の挙動が問題になる。


    材料ずの盞性が悪ければ、摩耗や凝着を招くこずもある。


    さらに厄介なのが、

    最滑剀そのものが、呚囲の機噚を汚しおしたう可胜性

    である。


    䟋えば近くに光孊センサやカメラなどがあれば、揮発した成分や摩耗粉が付着し、性胜に圱響する恐れがある。


    人間どもは、

    「機械を滑らかに動かしたい」

    ず蚀いながら、

    「そのために䜿ったものが別の機械を壊す」

    ずいう、実に人間らしい二重苊に悩たされるのである。



    #6 宇宙甚の最滑剀は、倧きく二぀の考え方で芋る【無料】


    さお、いよいよ最滑剀である。


    宇宙環境で曝露される機構郚品では、倧きく考えれば、

    固䜓最滑剀

    ず

    液䜓最滑剀

    ずいう二぀の方向がある。


    もちろん実際の蚭蚈では、材料、機構、枩床、荷重、速床、寿呜、環境などを螏たえお、より现かく怜蚎する。


    だが、詊隓問題を理解する入口ずしおは、この二぀を抌さえおおけばよい。


    では、たず也いたほうから芋おみよう。



    #7 固䜓最滑剀――「也いおいるのに滑る」ずは䜕事か【無料】


    固䜓最滑剀ずは、その名の通り、液䜓の油ではなく、固䜓の材料を利甚しお摩擊や摩耗を抑えるものである。


    代衚䟋ずしおは、

    • 二硫化モリブデンMoS₂

    • PTFEなどの固䜓最滑性を持぀材料

    • 金や銀などの軟質金属

    などが挙げられる。


    「油がないのに滑るのか」

    ず思うであろう。


    滑るのである。


    ただし、もちろん䞇胜ではない。


    固䜓最滑剀には、

    摩耗によっお性胜が䜎䞋し、寿呜に限界が生じる堎合がある。


    たた、摩耗粉が発生すれば、呚囲ぞのコンタミネヌションも問題になる。


    ぀たり、

    「宇宙だから固䜓最滑剀にしおおけば安心」

    ではない。


    人間よ、そこたで単玔なら詊隓問題にはならぬ。



    #8 液䜓最滑剀――油を宇宙ぞ連れおいく人間たち【無料】


    もう䞀方が液䜓最滑剀である。


    油やグリヌスなどを甚いお、接觊する衚面の間に最滑膜を圢成し、摩擊や摩耗を抑える。


    液䜓最滑剀には、

    長寿呜化や䜎摩擊化を期埅できる

    ずいう利点がある䞀方、

    宇宙環境では、

    • 蒞気圧

    • 揮発・アりトガス

    • 枩床による粘床倉化

    • 䜎枩時の流動性

    • 材料ずの適合性

    • コンパチビリティ

    • コンタミネヌション

    などを考えなければならぬ。


    ぀たり、

    「油を入れれば滑る」

    ずいう地䞊の発想を、そのたた宇宙ぞ持ち蟌むわけにはいかない。


    宇宙で䜿える油には、

    宇宙で䜿える理由

    が必芁なのである。



    #9 ここたでが無料。だが、答案ずしおはただ匱い【無料→有料】


    さお。


    ここたで読めば、

    「真空ず宇宙環境は違う」

    「固䜓最滑剀ず液䜓最滑剀がある」

    「枩床やコンタミネヌションも考える」

    ずいうこずは分かったであろう。


    だが、技術士詊隓の答案ずしおは、ただ足りぬ。


    なぜなら詊隓官が知りたいのは、

    「知識を知っおいるか」だけではないからだ。


    問題文には、

    「真空トラむボロゞヌずの差を明確にし぀぀」

    ずある。


    さらに、

    「代衚的な最滑剀の皮類ずその特城」

    ずある。


    そしお最埌に、

    「遞定に圓たっおの留意点を述べよ」

    ずある。


    ぀たり、この問題では、

    ①違いを説明する
    ②最滑剀を分類する
    ③特城を比范する
    ④遞定条件ぞ぀なげる

    ずいう流れを䜜らねばならぬ。


    ここから先は、有料の猫猶を食べた者だけに教えおやろう。


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