気密が保てたとして、一番問題になるのは、放熱が出来ないことではないでしょうかね。
(N)

　潜水艦は水圧という外からの圧力に耐える構造になってますが、宇宙では外圧はゼロです。（真空だから。）多分、放り出した時点で破裂しちゃったり、外版がめくれちゃったりしちゃうと思います。
tomo

　地球周回軌道に放り出されたものと仮定してお話しします。気密が保てるかどうかが一番の問題でしょうが、仮に保てたとしても、直射日光に曝された場合灼熱のオーブンと代し、地球や月の影に入れば極寒の冷凍庫と化します。宇宙空間における寒暖の差は地上におけるそれよりも遥かに過酷なものです(およそ－150度から＋120度)。暖房は効くかもしれませんが、冷房は熱媒体がないので効かないと思います。
epitaph

　あと、直射日光に曝された場合、太陽の側と反対側との熱膨張の差により、船体に亀裂が入る可能性があります。
epitaph

あとマイナーな話では局所帯電による放電破壊なんてのも。
宇宙空間はプラズマで満たされてるんで、ほっとくと部分的に帯電して
放電起こし、いろいろ悪さするらしいです。

でも何より圧力に耐えられないでしょうね。いくら機密性があっても
圧縮に耐える構造が膨張に強いわけがないです。
taka

　ブルーバックスあたりで読んだんですが、気密性は問題にならないようです（実際、プールなんかで訓練／実験してますし。耐えうる圧力が違いますから）。が、その他の条件がきつそうですね。
tackow

内圧に対しの船体強度は充分だと考えます。たとえ真空に曝されても１気圧以上にはならず、数倍　乃至　数十倍の外圧に耐える構造物が破壊されるとは考えにくいと思われます。また圧力容器は相対的に内圧のほうが破壊強度は上であります。
熱に対しても　艦の外核の温度がすぐに内核に達するとは思えず。地球の周回軌道上なら熱の吸収と放謝を繰り返しかなり長期にわたり救援を待てるのではないかと
考えます。
pat

宇宙空間で熱を捨てると言うのは難しいことです。伝導、対流がありませんから、（電磁波の）放射によるしかありません。しかしこれは効率の悪い方法です。
日に当たる部分、当たらない部分の温度差は、充分長い時間その状態に置かれ（加熱はともかく、先の理由により冷却には時間がかかる）かつ両方の部分の間の熱伝導が相当小さいのでなければ、あまり問題にならないと思います（いきなり放り出されたら、多分何らかの自転運動をしているでしょうし）。
人間はかなりの熱源ですし、環境を維持する為の各種装置からの発熱もありますので、けっこう短時間のうちに内部は人が耐えられないほどの高温になると思います。
(N)

外圧ゼロ、内圧１で船体が破裂するなら、外圧１、内圧２でも船体は破裂します。

以前にも書きましたが潜航中、潜水艦内の気圧は圧搾空気により徐々に上昇します。

大戦中の艦は圧搾空気の圧力で魚雷を艦外に押し出して発射し、気泡を出さぬ様艦
内に戻していた為、これが特に耐圧殻内の気圧を押し上げましたが、破裂という話
は聞いた事が有りません。
（容積の小さな艦で多数の魚雷を発射して、浮上後一気に減圧すると艦内に結露
を生じて衣服が湿ったそうです。２気圧に達しているかどうかは解りませんが。）

ロケットで打ち上げる為に軽く作られた宇宙船に、潜水艦が強度で劣る事は無いでしょう。

気密性は艦自体は大丈夫だと思いますが、シュノーケルとトイレは疑問です。
内から外へ気密を保てる構造にはなってはいないのでは？

熱は太陽との距離と船体の色で、かなり条件が違うでしょう。
通常の宇宙船の場合は、何か特別な方法で冷やしているのでしょうか？
地球周回軌道、ライトグレーなら大丈夫では？

放電で誘爆する前に、魚雷全てを捨てられるかが勝負の様な気がします。
しゃるほ

地球自体を自艦と考えて。熱源である太陽との距離が適当であるため　電磁波の一種である太陽光が当たる部分の入熱と、それの照射を受けない半分強の部分の電磁波(赤外線等)の放熱がほぼ人体生存にふさわしい温度維持の為に等しいと考える場合、人体及び各機器等による発熱は非常に問題であります。自艦は軌道周回上　半分強は太陽光の照射は受けませんが、小さな艦では意外に早く平均気温摂氏４０度以上になりかねません。太陽光に常時曝されている地球と云う巨大な艦はこのまま
炭酸ガスにより赤外線照射(宇宙に対して）を少なくし　又人類が生み出した熱で滅亡するのでしょうか？
・・・・・・・すみません　話が少しそれました。
もし　私が　宇宙にテレポートした　イ潜の艦長なら　魚雷発射や圧搾空気放出の反動を利用し　自艦の艦首か艦尾を太陽に向け　艦舷（最大投影面積？）をなるだけ暗い宇宙に向け　例えわずかでも生きる（救出の）希望を捨てません。
あっ！！・・・。答えになっていませんね。
私も数時間ならいけるかも？？？と思います。
pat

↑半分弱　照射は受けないの間違いです。
pat

あれっ？？？

そういえばアポロ１３号やミールが事故により低電力状態に陥った時って、
確か室温は氷点下になったんじゃなかったかなあ。（ウロウロです。）

救助は艦内に何故か宇宙服でもない限り救難宇宙船にも乗り移れないので、
潔く諦めましょ。
しゃるほ

そんなに潜水艦って気密が良かったでしたっけ？
排水ポンプを時折、稼働させてる気もします（根拠なし）。
また、真空装置は、掛かる圧力の方向が異なれば、
Oリングの形状が異なってくる箇所が何カ所かあります。
凸凹形状のOリングで受けている箇所は、逆圧が掛かれば漏れる場合もあります。（全部ではない）
よって、Oリングから気密が漏れると推測します。
無頼庵

文系人間のおぼろげな記憶ですが…、
地球軌道近傍での太陽エネルギーのみによる維持温度は氷点下数十度で（何度かは忘れた(^^ゞ）、地球は主に大気の温室効果（プラス内部熱源）によって現在の平均温度を維持しているという事を本で読んだ記憶があります。
だとすると、入射熱だけでは放射熱による温度低下を防ぐことが出来ず、体温やら機械類の熱やらを加えてちょうどいいのではないでしょうか。
マーキュリーやアポロ宇宙船なども特に目立つ放熱フィンは付けていないようですし。

色は入射熱と放射熱の双方を少なくし、少しでも安定した環境を維持するという意味では白か銀がよいのでは。
黒は吸収と放射の双方を促しますから、船内の熱源が多すぎる場合には熱放射を増加する効果が期待できます。

ところでシュノーケルとトイレの以外の注排水バルブは大丈夫でしょうか。
すべてのバルブは外圧なら１０気圧以上までＯＫなことは間違いないでしょうが、シュノーケルやトイレの他にも内圧で開くバルブがあると困りますね。

ということで、内圧で開くバルブを破局が来る前に全部閉めることが出来れば、酸素が切れるまで持つのではないでしょうか？
カンタニャック

うわーレスが早い。
書いているうちに、１２、１３が増えてる。
無頼庵さん、リンクの件なるほど了解いたしました。
カンタニャック

地球周回軌道を回るのであれば、軌道高度によって異なりますが、１～２時間位で１周してしまうのではないでしょうか。３０分～１時間程度の間隔で太陽に照らされたり暗闇に入ることになるが、これが艦内の温度変化にどれくらいの影響をもたらすかが問題。潜水艦の中に断熱材が積みこんであれば（？）、艦内から張りつけることにより結構しのげたりして・・。スペースシャトルも、こうした断熱構造になっているのかな？
アリエフ

関連非常に馬鹿げた質問
船体がある程度持つと仮定した場合、搭載魚雷の空気や酸素は生命維持に使えるでしょうか？
素人の素朴な直感では、空気魚雷の圧搾空気は使えそうですが、酸素魚雷の酸素でサバイバルするのは難しそうな気がします。
　
あ、でも潜水艦沈没事故で空気魚雷の空気でサバイバルしようとしたという話は聞いたことがないなあ。私が無知なのか。それとも何か問題があるのか？
カンタニャック

＞17
酸素濃度より、二酸化炭素濃度の方が問題だったはず。大戦中の日本海軍でも
二酸化炭素を吸収させる空気清浄装置を開発したりしてます。

taka

宇宙空間の放熱について
人工衛星の写真を見るとたいがいピカピカした金色ですよね。あれは
樹脂などを数層重ねた特殊なフィルムでして、熱を反射しやすく、かつ
輻射率も高い言う代物です。
これは日に当たるとすぐに数百度を越すため電子機器を保護するためです。
白とか銀は輻射率が低いんで良くないみたいです。

で有人機の話となると、内部に空気を蓄えているのでそれほど急激な温度
変化はないでしょう。けど昼は暑く、夜は寒くって感じみたいです。

で、それよりも上でも書いた局所帯電による放電、こちらの方がやばいです。
聞いたところ、低軌道ならば2、3分に一回起こり、そのたびにどこか
放電により破壊されます。一時間もすれば致命的損傷が起こりそうです。
taka

＞マーキュリーやアポロ宇宙船なども特に目立つ放熱フィンは付けていないようですし
国際宇宙ステーションは放熱板、でかいの積んでます（積む予定）。
一見、折り畳まれた太陽電池パネルにみえるのがそうです。
taka

>13.
960番の質問によると、戦時中に事故で沈没し、昭和２８年に引き揚げられた伊３３
には浸水が無かったとの事ですから、少なくともスクリューを回していない状態な
ら気密は完璧だったのでしょう。

ポンプでの排水は水深２５ｍくらいまでしか出来なくて、それ以上だと貴重な圧搾
空気でブローする事になるはずです。

確かに逆圧ですがたかが１気圧ですし、スクリュー回したりしなければ、一気に抜
ける事は無いと思います。
しゃるほ

量子光学を履修しなかったインチキ物理野郎の見解ですが．．．

色、光沢については光の吸収には大きく関与しますが、放射には何ら寄与しません。

宇宙空間は真空と言いましても地球周辺にはうっすい空気が有りまして、この中に
は活性酸素と呼ばれる物質を非常に酸化させやすい単原子分子の酸素が含まれています。

数日間で地球に戻る宇宙船の場合は何ら問題にはならないのですが、長期に渡り地
球周回を続ける人工衛星の場合は、強化プラスチックといった有機素材や金属が
そのままだとこれに犯されて痩せ細っていく為、難酸化性に優れている金を真空蒸
着してこれらを保護しているので、金ピカに見える訳です。

>放熱フィン
真空中では放熱は放射のみなので、表面積の大きさは直接は関係有りません。
熱放射には、全立体角方向の合計投影面積が関与する事になります。
放熱板を広げる行為は、確かに熱放射を促しますが、同時に吸熱も促進してしまう
ので、地球の影にでも入っていなければ温度を下げる事に繋がらず、これでは余り
意味が有りません。

一見、折り畳まれた太陽電池パネルに見えるものは、やっぱり折り畳まれた太陽電
池パネルでは？と思います。
しゃるほ

＞17
乗組員の呼吸用ではなく、ブロー用の空気として魚雷気室内の酸素をあてにした例はあるそうです。
艦長たちの太平洋戦争（光人社・文庫版３８１ページ）を参照して下さい。
伊１６９潜の例が掲載されています。
至高たる海原

>確かに逆圧ですがたかが１気圧ですし、スクリュー回したりしなければ、一＞気に抜ける事は無いと思います。
いや、経験値だけでモノをいうのですが、
真空装置って、そのたかが１気圧が命取りなんです。
「（0リング）＞＞（溝）」状で受けてる部分があれば、逆圧で、結構来る確率があります。
あと、水と窒素、ヘリウムでは、抜けやすさが違ったりします。

無頼庵

「＞＞」で受けてる部分。
ちょっと違いますが、宇宙用機器から半導体用真空装置に、
そのままスピンアウトされた
「スウェージロック・バルブ」と、
水道用の継ぎ手の違いを今、想定してたりします。（無頼庵）
無頼庵

非常に、経験値で語らせてもらう事を許してもらうなら
宇宙機器にも使われてる継ぎ手
「スウェージロック」「VCR」（どちらも商標名」
は、基本的に使い捨て（例外はあるが、一回締めたら、二度と使えない）
です。
このレベルの継ぎ手が、潜水艦にすべて使われてるかといえば、個人的に？？です。
無頼庵

あとは、Oリングと共に、
可動・回転部分を封止してるグリスが違うはずです。
水中用のグリスを、真空（しかも、高温→低温のヒートサイクル）
にさらせば、沸騰→体積減少して、そこから空気が抜けると思います。
無頼庵

>19　
　局部帯電による放電の話、大変興味深いのですが、こちらの知識が乏しいもので質問させていただきます。

人工衛星等の外面は、良導体・絶縁体の混成であったり、場合によっては宇宙空間に剥き出しだったりします。このような場合に局部放電が怖いというのはなんとなくわかるような気がするのですが、周囲を良導体で囲まれ、多量の電池を搭載し艦内の絶縁にはかなり気を遣っているはずの潜水艦でも危険度は高いのでしょうか。

また、プラズマに起因する放電だと電圧は高そうですが、電球や真空管、あるいは搭載兵器の信管にダメージ与えるだけの、アンペア数があるのでしょうか。
カンタニャック

>22 当方、遙か昔の高校時代のうろ覚えの知識しかないのですが…。

色と放射について
黒体が、吸収も放射（輻射が正しいのかな？）も最大と思っていたのですが、間違いでしょうか？

放熱板について
>真空中では放熱は放射のみなので、表面積の大きさは直接は関係有りません。

物体の表面積が大きくなればその割合に応じて熱の放射量・吸収量の双方が同じ割合で増えると考えていたのですが、違うのでしょうか？

　また、太陽光の進路と平行に放熱板を置けば、太陽光を吸収するのは一方の枠の部分だけとなり、加えて放熱板の温度を上げれば放射熱が吸収熱を上回るのではないでしょうか。

>23
ありがとうございます。探してみます。
カンタニャック

大学生ですが一応、宇宙推進とか宇宙構造物、専門でやってる者です。
＞22
表面の金ぴかは、カプトンと呼ばれる素材です。一見アルミホイルのような
感じですが、多層構造になっています。少なくとも金ではありません。
宇宙空間に活性酸素が存在すると言うことですが、一般にプラズマと呼ばれる
電離気体が存在するわけで元素は酸素に限りません。反応性はもちろん高いです
が、酸化性というよりスパッタ率が影響されます。

輻射に関しては色は大きく影響します。完全な黒が輻射率が最も高く、白はかなり
低い部類（最低？）に入ります。ちなみに天体は完全黒体として計算されます。

で例えば建造中の宇宙ステーション（日本のJEMをあげます）、では本体は主にアルミ
合金で作られ、その表面はアルミの酸化被膜でコーティングされてます。見た目は白で
す。内部に空気を蓄え温度調節が可能だからでしょう。

放熱板は装備されてます。NASDAで確認済み。
熱輻射は表面積に依存します。太陽光線と平行におけば熱吸収は抑えられます。



taka

＞28
実はこの話は僕の専門ではないんですが（^^;
電圧は高軌道、夜間なら数キロボルトに達するそうです。電流値は大きさに
因るでしょう。いわばコンデンサーなわけですから。
で最近の電子機器は主に電圧で壊れるんで、そっちがメインです。電流値は
あまりやってないようで（真空管は電流で壊れましたね）

でですね。衛星の場合は仰るとおり導体と絶縁体部分とかで放電して、表面に
穴空けたり電子機器壊したりするようです。
潜水艦の場合、下手に絶縁とか隔壁で仕切られてあったりすると、そこが表面
との電位差で放電し、破壊されるのではと思います。で隔壁に穴が空くんで、
アウトかなと思ったんですが上の話ではあまり問題にならなさそうですね。
taka

多数のリクエストに対しレスが遅く大変申し訳ないです。

しかし宇宙がご専門だったとはとは失礼致しました。
古典力学とお相子になってしまいましたね。(^^;

>色と放射について
物体が電磁波の照射を受けた場合、起こりうるのは
１．反射する。
２．吸収する。（一旦吸収する。後に放射する。）
３．透過する。
です。

で受けた光をほぼ１００％吸収する物体は、殆ど反射光が無い為、とっても暗く見
えるはずです。

赤い物がそう見えるのは、その物体が赤い光を特に良く反射し、補色である緑の光
を特に良く吸収する為で、緑に見える物はその逆です。

なのでこたつの中に頭を突っ込むと、緑の物は反射光が殆ど無い為、黒い物と見分
けが付かず、白い物は反射光が赤だけなので、赤い物と見分けが付かなくなります。

ただ、こたつは赤外線で暖める物なので、色と熱吸収の関係の議論には向きません。

赤外線無しの赤い光を当てた場合、
・緑の物体は黒い物体と同様に、良く暖まります。
・赤い物体は白い物体と同様に、なかなか暖まりません。

これが色と熱吸収の密接な関係の正体です。

黒が良く熱を吸収する色なのは確かですがこれは話が逆で、実際には良く熱を吸収
すると反射する光は殆ど無くなるので暗く(＝黒く)見えるって事です。

これに対して放射には、この様な直接の関係は存在しません。

暗闇で電気ストーブを付けると、電熱線は赤く輝いて見えます。
が、直射日光の下で付けると、全く光っている様に見えないのに、熱だけはしっか
り飛んできます。

これは、光の放射と反射が独立して行われている為で、反射光が強ければそれだけ
が見えてしまうし、弱ければ光っている様に見えているだけなのです。

熱を帯びた事により反射しやすい色が赤に変わったとかいう事では有りません。

教科書を見ると確かに黒体は熱を良く放射するといった事が書いて有りますが、
これは、熱を良く吸収するものはそうではないものより暖かくなるので放射もまた
良くされると言う意味で、黒いからとか、熱を良く吸収するからが直接関与してい
る訳では有りません。

同じ容量のブラックの缶コーヒーとカフェオレ缶コーヒーを同じ温度に暖めて暗闇
に放置しておくと、ブラックだけ早々と冷えてしまうといった事は無いのです。

真冬に日が暮れて冷え込んできても、黒い服を着ているせいで冷えてしまうといっ
た事は無いでしょう。

天体を完全黒体に近似可能なのは、放射光が余りに莫大で、わずかな反射光など無
視して良い為で、恒星を無理矢理冷やせば確かにグラファイトで真っ黒かもしれま
せんが、それは明るく輝ける理由ではないって事です。
しゃるほ

>30.
金色の金属は金だけではないというのに、うかつな断定でした。

活性酸素は低いところを飛ぶ人工衛星には大きな脅威ですが、静止衛星の様な高いところを飛ぶものは金で保護される必要は無いかも知れませんが、これも金ピカで
すもんね。

ご専門の方が言われている事が正しい様です。
しゃるほ

>表面積
大気中や水中の場合は、周囲の水や空気を熱伝導暖めて、その分船体を冷やす事が
出来るので表面積が大きければ良く冷やせます。暖めも同様です。

しかし真空中には暖めるべきものは無いのでそうでは有りません。

たとえばＣ字型に丸まった板とまっすぐな平板の場合、平板は両面から効率良く
放射出来ますが、丸まった板は内側に放射した赤外線が、板の別の部分に当たって
しまい、一部再吸収されてしまいます。

ただＣ字の切れ目のところからは、ちょっと高めの放射が期待できるので、合計投
影面積に完全に一致するという書き方は不正確でした。お許し下さい。
しゃるほ

馬鹿げた質問にまじめに答えてくださってありがとうございます。
構造的な問題や温度問題など、かなり勉強になりました。

今度は仮に生命が保てたとしたら、魚雷発射管を利用して救出活動をするのかな？
と馬鹿げた想像をしようと思います。
ベリアル

>32.
又も訂正。
光の場合、赤の補色はシアン(水色っぽいやつ)でした。
しゃるほ

＞34、表面積
言い方が不適当でしたね。ご指摘の通り放熱板は平板（ただＷ型になってます）
です。で太陽電池パネルと直行する向きに設置される予定のようです。
http://jem.tksc.nasda.go.jp/iss/doc04.html
↑に完成予想図があります。
＞輻射
勉強し直してきます。
taka

>ALL
みなさま、素人のつまらぬ質問（おそらく専門用語のミス多数）にもつきあっていただきありがとうございました。いろいろ知識が増えました。

カンタニャック