日本史サイエンス ＝蒙古襲来、秀吉の大返し、戦艦大和の謎に迫る＝

技術者から見た歴史

播田安弘　著 　　BLUE BACKS

　「長年、船の基本計画を生業とし、趣味も艦艇と古船という船オタクが、船への興味から蒙古襲来について調べた成果を海洋開発関係者の集まりで発表した」p236ところ大きな反響があり、この本の出版に結び付いたという。著者は歴史の研究者ではないということだが、歴史を古文書などの史料から読み解くという方法ではなく、実験歴史学のように、その歴史的事実をさまざまな状況証拠から読み解こうとする話である。
　サブタイトルにあるように、3つの歴史的出来事について考察している。なぜ元寇で攻めてきた蒙古軍が一夜にして船に引き上げてしまったのか。「中国大返し」として有名な、備中高松城の毛利攻めをしていた秀吉が本能寺の変を知り明智光秀を討つために京までの約220kmの行程を8日間で移動することは可能だったのか、戦艦大和は本当に無用の長物だったのかということについてのさまざまな視点からの考察である。
　筆者は事実はどうであったかは不明だとしながらも。その出来事を取り巻くさまざまな状況を整理し、どのような条件が必要だったのかと思考実験を繰り広げる。肉体的な能力や地形的条件、物量など条件が定まれば時代を超えて結果は推測できる。歴史の教科書で一行で書かれているようなことでも、そこに生きた人物がどのように考え対処していたのかをその置かれた状況の中で考えていくという新たな視点からの考察である。
　著者は造船という仕事でモノづくりに携わって来たと紹介されている。モノづくりは目標に向かって試行錯誤の連続である。壁にぶつかったとき、その壁を乗り越えるか、その壁を回避するか、さまざまな方策を練りながら先に進む。先を見越していろいろと手筈を打っていくものの想定通りに進めるわけもない。いくつもの分岐点で判断を求められ、一筋縄ではいかない。ものごとが先に進むのは数限りない条件が整った時である。
　閑話休題
　ワクチン接種がパンデミック収束の切り札として進められている。国レベルでも、都道府県レベルでも、市区町村レベルでもさまざまな方策が出され、毎日のニュースでは常にそのことが話題になっている。ワクチンを広く接種するという一つの目標に対しても一筋縄では進まない状況である。遠い将来、今日に状況を歴史には「Covid-19が蔓延し多くの犠牲が出たが、ワクチンによって乗り越えた」と書かれるかもしれない。今、ニュースとして流れている多くの取り組みは捨象されてしまうだろう。
　ものづくりからの経験が活かされ、歴史を多面的な視点から考察した著作である。何が真実であるかを主張するものではないが、だからこそ歴史を読み解く面白さを示してくれた本である。
　

ガンママッチング MLA

MLAをガンママッチングで給電する

　その昔、19日発売の雑誌を待ちわび、手に入ると隅から隅まで目を通した。たくさんの広告からトレンドの傾向を把握し、記事からは技術や運用、伝播状況などからアイディアの種子を探していた。しかし最近ではそれがネットへと代わっている。それもネットサーフィンをしてサイトを探すことから動画サイトの閲覧が中心になってきた。
　動画サイトで気になったものを見ていると、次々に同じようなジャンルのものが紹介されてくる。そして興味を掻き立てられ動画に見入ってしまうのだ。中には冗長過ぎて内容のない動画もあるが、面白いアイディアに出合うこともある。
　ある動画に出合った。複数の30cm程のアルミバーを組み合わせたMLAアンテナで交信している様子を紹介していた。USAの局だったが小さなアンテナで国内の局にも苦戦をしながらも交信を重ねていき、最後には5W　QRPとMLAでもBig DXを得られたという話である。
　この動画を視聴していてアンテナの構造が気になった。ループを作るのにアルミバーを連結するというアイディアも面白いのだが、給電方法がガンママッチだったのだ。ガンママッチとは同軸ケーブルの編組側と芯線側のアンテナへの接続点をずらせてインピーダンスマッチングを行う方法である。八木アンテナやスクェアローアンテナでよく使われている方法で新しいやり方ではない。しかし、MLAではスモールループ給電やトロイドコアを介しての給電、または複数のキャパシタを使う方法が使われているのは知っていたが、ガンママッチでの実践に初めて出合ったのだった。
　さっそくこの給電方法での実験を行った。MLAのエレメントの一部をむき出しの状態にして同軸ケーブルのGND側接続点から離れたところに芯線側の接続を行えばよいと考えた。MLAのキャパシタを調整しその周波数の同調している状態にする。そして芯線側の接続点を動かしてSWRが低くなるよう整合を取った。すると期待通りにSWRを下げることができることが分かった。ガンママッチを使うことで簡単な構造でMLAを作ることができそうである。
　これまでの実験でループに入れるキャパシタの位置は必ずしも給電点の対角でなくてもよく給電点のすぐ近くでもよいことが分かっている。そこで。キャパシタとガンママッチの給電部を一つのプラスチックボード上に組み上げ、エレメントのワイヤーをそれに取り付けるMLAを製作した。マッチング部は芯線側からのラインにミノムシクリップを付け、むき出しにしたエレメントワイヤーに接続する方式である。この接続を動かすことでインピーダンス整合の調整を行う。
　ネット動画から得られたアイディアでおもしろいアンテナを作ることができた。アイディアの種子は思いもよらないところにある。さまざまな人が情報発信をし、交流できるのは有難いことであり、楽しみを広げてくれる。

Trap EFHW その３

　季節が変わり、やっと伝播状況がよくなってきた。先日、いつものようにワッチをしていると聞こえてくる局数が少ない。これは他のバンドが開けているのでそちらに移っているのではないかと考えた。バンドを変えてみるとハイバンドが開けていた。いつもは静まり返っている周波数帯であちらこちらで交信が聞こえる。18. 21. 24 .28MHｚと上がっていくとどのバンドでも交信が聞こえる。あまり強くはないのだが、ハイバンドでも電波が飛んでくれるようになってきたようだ。
　私はほとんど自分ではんだ付けをしたリグを使い、自作のアンテナで運用している。しかし1つだけメーカー製のリグをセットしている。HFからUHFまでをカバーしオールモードというQRP機である。このリグの良い所は多くのバンドをスイッチ一つで切り替えられることである。18MHzから28MHzに切り替えるのにボタンを押すだけでいい。とても容易にいろいろなバンドでの運用ができるのだ。そのために接続しているのがTrap　EFHWである。全長5.8m程のワイヤーアンテナだが、トランスフォーマーを介してリグに直結している。こんな簡単なアンテナでも、18MHzから28MHzまで何の切り替え操作もせず動作してくれる。各バンド毎にトラップを設けているので、各周波数ごとに半波長のアンテナとして動作し、入力インピーダンスはどのバンドでも同じような値になっている。そのため49:1のトランスフォーマーを介するだけで整合を取ることができるのだ。
　アンテナの整合を考えることなく、バンドを移動できるのは便利である。電離層の状況は刻々と変化し、伝播状況もめまぐるしく変わる。たまたま条件の良いバンドを見つけたら、そこで短時間の交信を行い、またバンドを移動するという運用である。QRPであるので、呼びかけても気づいてもらえないことも多いが、伝播条件に恵まれれば、互いの電波がものすごい強力さで伝わることがある。自然条件を相手に偶然を楽しむにはこうした手軽なアンテナが便利だ。
　ところで、同じように調整不要で複数のバンドで使えるアンテナにロングワイヤーがある。9:1のトランスフォーマーでインピーダンス変換をして、１本のワイヤーでほどほどの整合を得るものである。複数のバンドで使える特定の長さが割り出されていて、その長さのエレメントを伸展すればバンド切り替えの操作をすることなく使える。しかし、どのバンドでも良好なSWRを得ようとするととても長いエレメントが必要になるのが弱点なのだ。
　部屋の壁に開けた穴からワイヤーを出し。グラスファイバーのポールでエレメントを伸展している。こんな手軽なアンテナを接続しておくだけで複数のバンドに簡単な操作で出られるのはありがたい。手間をかけて楽しむ場面と、自作によって手間を省こうとする場面、両面で達成感を得ようとするのがアマチュア無線の醍醐味である。

手間を取る

検索は容易になったのだが

　テレビで報道された話題である。記憶に残るのはどちらかという実験についてだ。被験者にまだ知らない語彙を調べてもらう。辞書を使った場合とスマホを使った場合との比較である。調べてからしばらく経って、その語の意味を書き出してもらう。すると、辞書を使って調べた語についての方がスマホを使って調べた語より意味を書き出せたという。つまり、手間をかけて調べた方が記憶に残りやすいという結果になったのだそうだ。
　最近、調べものをする時、ネットを活用することが多い。検索語を入れればさまざまな情報が出てきて、それらを選択することで求めていたものに容易に近づくことができる。さまざまな情報が溢れているので、それが正しいかの判断はしなければならないが、思いもよらない視点や分野からの記載に出会うこともある。尤もらしく描かれていても関心を惹く為のフェイクもある。慎重な見極めが必要だが、一つのことを調べるのに以前のように図書館に籠もったり何日も時間をかけたりすることはなくなった。
　知識を得ると言うことは、自分のそれまでの経験や知識と噛み合わせて、納得がいくことであろう。単に情報に接すると言うだけでなく、十分咀嚼する時間が必要なのだと思う。以前のようなさまざまな書物を漁り、資料を探して追い求めるという作業の中で咀嚼していくのである。情報へのアクセスは格段に容易になってきたのだが、その咀嚼する体験を十分にとらないと通り過ぎていってしまう情報になるようだ。
　コピペ（copy　and　paste）が普通のこのごろだが、自分の手で書き写すことの大事さも心しておきたい。自分にとって大事なことを自分なりの表現でまとめる。作業には手間がかかるがその過程で情報が咀嚼され自分の血肉となっていく。デジタルを活用するのだが人間はアナログな存在である。情報を得るという結果だけでなく、その過程が大事なのではないだろうか。
　
ところで、アマチュア無線は所詮自己満足であると言われる。私的探求を業務としたものであり、利潤を追求したり再現性を求めるものではない。もっぱら自己の興味関心に基づいて技術的、技能的課題に取り組むものである。結果を求めながらもその過程を楽しむ。さまざまな試行錯誤を繰り返しながら電波の伝わりという自然の営みを楽しんでいる。アマチュア無線で使われる機器も現在では多くがデジタル化され自動化されている。それでも自分ではんだごてを握り、一つ一つの部品を組み立て、一筋縄ではいかない装置を手懐けながらハムライフを楽しんでいる人が多い。手間をかけることが楽しいのであり、その過程から多くのことを学び自己満足している。言葉を変えれば自己実現への道を歩んでいる。
高性能の無線機器を入手し、交信ができればいいと言うのではなく、あれやこれやと自分なりの工夫で交信をすることを楽しむのである。モールス通信は習得するにも運用するにも手間がかかる。だからこそ、この病に取り付かれた高齢者ハムが数多く活躍しているのだと思う。
自動化、AI、IoT･･･多くのことが便利になったこの時代、不便を知らない世代にとっては工夫し不便を乗り越えることを楽しむのは難しいことかもしれない。それでも自ら手間をとることは必要なのだと思う。

アルコール ストーブ その２

内側、外側噴射の燃焼の仕方

　アルコールは発酵や触媒を用いての分解で植物、石炭、天然ガスなどさまざまな原料から作ることができる。バイオマス資源であるので環境にやさしいとも言われている。また、ガソリンなどと比べて爆発的な燃焼をすることも少なく、扱いが比較的容易な燃料である。　ストーブとしては皿の上にアルコールを注ぎ、そのまま火をつけても燃焼する。また、グラスウールなどを敷き詰めた容器にアルコールを注ぎ、点火すれば長時間の燃焼が得られる。理科の実験で使ったアルコールランプのように燃焼芯を用いた方法もある。
　一方、より効率的な燃焼を求めて工夫したものもある。アルコールを燃焼熱で気化し噴出させて燃焼させるものである。これには大きく分けて加圧式と非加圧式がある。
　加圧式では密閉した容器の中にアルコールを入れ、その容器全体、または一部を熱する構造として内部のアルコールを気化させ、その容器の一部に開けた噴出孔から噴出し燃焼させるものである。銅管の中にグラスウールなどのアルコールを吸引するものを詰め、噴出孔の上に取り付け、密閉容器と一体化した製品が出ている。プレヒートでアルコールを気化させ、噴出孔からの蒸気に点火すれば、継続的に燃焼を続けることができる。
　また、非加圧式では副室を作り、点火当初は通常の燃焼をしているが、副室が温められることで副室中のアルコールが気化し、噴出孔から噴き出すようになり本燃焼が始まる。開口部だけでなく、多くの噴出孔からの蒸気を燃焼させることで大きな火力を得ることができる。
　
　素人の工作において密閉構造を作るのは容易ではない。耐熱の接着剤もあるとは聞くが、なかなか入手は難しい。そこで、私は簡便に工作が楽しめる非加圧式のストーブを作っている。要は気化したアルコールが噴出孔から吹き出すような構造の副室を作ることである。材料はビールなどのアルミ缶で、これは構造上の強度をを持たせるため蓋の部分と底の部分には出っ張りが作られている。この部分を利用することで副室を構成するのだ。そして噴出孔を上側に、アルコールが副室に入るための隙間を下側に作る。
　噴出孔の数や大きさは工夫のしどころだ。燃焼の仕方を観察しながら調整する。穴を開ける位置も工夫のしどころである。外側でも内側でも可能だ。写真は、同じ構造だが噴出孔を外側に開けたものと副室の内側に開けたものを並べたものである。外側に開けた穴からは炎が広がっているのがわかる。内側に開けたものでは缶の開口部から炎が上がっている。
　非加圧式の場合、吹き出す勢いが弱いので風などの影響を受けやすいと言われている。風防などを利用するのだが、使用条件に応じたストーブの選択が必要だろう。また、燃料の量によって燃焼時間が決まってくるので、個々のストーブで燃料の量と燃焼時間のデータを取っておくと、調理に応じた燃焼時間が調整できる。

　手軽に工作が楽しめる｛アルスト」である。燃焼実験を繰り返しながら改良を楽しんでいる。 　                                                    　　 作り方　How to memo（pdf)

モールス電信士のアメリカ史 ＝IT時代を拓いた技術者たち＝

松田裕之著　モールス電信士のアメリカ史

　日本技術評論社から出されている本である。
筆者は「歴史を物語（ストーリー）だとするならば、その真理は臨場感に宿るはずだ。できるだけ活写することで、それに近づければと考えている。」P7と記している。今日のIT化した時代の先駆けとなった電信士の姿をその背景とともに生き生きと描くことで情報通信の流れを語っている。
　モールス符号の誕生についても書かれている。私はモールス符号はサミュエル・モールスがフランスからニューヨークへ帰る際乗船していたシュリー号の船上で電磁石の公開実験を見たことをきっかけに考案したと思っていた。しかし、本書の中の話では、それまで電磁石を使って文字を指し示す通信機が使われていたのをモールスが０から９の数字を穿孔配列で送り、それを読み取って符号表によって対応する単語に置き換える通信方法を考案したという。そしてそのモールスの実験を見たアルフレッド・ヴェイルがアルファベットと数字を短点と長点の組み合わせで送るように改良したのだという。したがって、今使っているモールス符号はヴェイルが考案した符号となるのだが、モールスとヴェイルの間の契約ですべての発明特許をモールスの名義とするとされていたのでモールス符号となったという逸話が紹介されている。契約社会のアメリカらしいエピソードである。
　最初はテープに印字されてくる符号を読みとって解読していたモールス符号だが、電信士の中で電磁石がカタカタと長・短点を印字する音を聞いて符号を読み取る者が出始め、電磁石が着くときと離れる時に音が出るように工夫することでテープに印字をしなくても通信ができるようになったという。しかしこれは鍛錬をもとにした技能であり、これにより電信士が誕生したのだという。職能であるがゆえに、鞄に電鍵を詰めて町々を渡り歩くという西部劇のような時代もあったという。
　南北戦争の時代、各地の戦況をより早く伝えるために電信が使われ、情報が勝敗を左右することが明らかになった。そして鉄道の運行にも電信が使われ、アメリカ各地にますます電線網が張り巡らされていったという。
　電信士の技能は力仕事でもなく、男女に関係なく習得・活躍できることから女性が職能を生かして自立していくきっかけにもなったというエピソードも紹介されている。しかし、その役割が重要であるがゆえに政府からの支援を受けた企業の独占が進み、鉄道電信士も商業電信士も組織の中での労働者として扱われるようになっていき、テレタイプの誕生によってモールス符号を解読し打鍵するという電信士の職能が社会から求められなくなってしまった。筆者はそれぞれの時代の電信士の姿を描くことで、現在のIT化への潮流を描いている。

　モールス符号というデジタル信号を通常の言葉に変換する専門技能を持った電信士であるが、現在では限られた分野でしか電信は使われていない。アマチュア無線で日々使われるのが一番多いのかもしれない状況である。しかし、アマチュア無線では電報という形式をとっていないので、電信士の扱ったモールス符号とは異なったものである。一文字一文字を正確に早く確実に伝えることを使命とした電信士の人たちの姿を垣間見ることができた書籍であった。

アルコールストーブ

一つ作ると次のアイディアが浮かんでくる

　災害時にガスが止まった場合に備えて、料理に使うためにカセットガスのコンロは用意してある。だが念のため、もう一つの備えとしてアルコールストーブを作った。
　ネットで動画を見ている時、ふと気になって見たのが、このストーブの作り方である。アルミ缶を使い、アルコールを効率よく燃焼させる仕組みである。
　よく旅館などで各自のお膳で鍋物を温めるために固形のアルコールを燃焼させるものが使われる。20gから30gの燃料で一人分の鍋をしっかり煮ることができる。結構火力が強く、アルコールも侮れない。それを液体のアルコールを気化させることで強力に噴出させ火力を増す工夫をしたものが紹介されていた。
　ペラペラのアルミ缶であるが、2つを重ね合わせることで強度を持たせ、燃焼室に副室を設けることで気化したアルコールを吹き出す仕組みを作っている。普段資源回収に回しているアルミ缶にちょっとした細工をするだけで調理器具とすることができるのがいい。ありあわせの材料と道具で30分程で組み上げることができた。
　出来上がり、家にあった消毒用アルコールで試し炊きをするが、全く火が点かない。表示を見ると消毒用アルコールは水が混ぜられているとのこと。改めて燃料用アルコールを近くのドラッグストアで入手した。どんな燃焼になるのか不安だったので、念のため庭に出て燃焼させた。しかし周りが明るすぎて炎の様子が見えなかったが、穏やかに燃焼することは確認した。より詳しく燃焼の様子を見るため、家の中に持ち込んで再度燃焼実験をした。点火当初は固形燃料と同じようにちょろちょろと燃えていたが30秒ほどすると開けた穴から炎が勢いよく吹き出し燃焼が安定してきた。400ccの水を約4分ほどで沸騰させる火力であった。

　ライフラインが途絶える事態も想定しなければならない状況である。備えられることはできるだけしておきたいと思う。簡単な工作で調理用の火力が確保できることを体験しておくことも意味があるだろう。なにしろ、資源回収に回す前のアルミ缶をカッターとハサミなどで細工するだけである。燃料用アルコールは500mLで400円ほどで買うことができる。本来はソロのキャンプ用具であるアルコールストーブは大人数の料理をするには向いていない。それでも暖かい飲み物を作ったりカップラーメンのお湯を沸かしたりすることはできる。災害時の最後の手段として備えておくのもありだと思う。手軽にできる工作として試してみてはいかがだろう。
　
　ネットの動画にはさまざまな作り方が紹介されている。それぞれ工夫されているので見ているだけでもおもしろい。いかに効率よく燃焼させるか、さまざまな工夫がみられる。動画では副室の構造、穴の数、穴の大きさ方、穴の位置等々、それぞれの蘊蓄が語られている。1つ作ると改良点が明らかになりもう一つ作りたくなる。ものづくりの沼にどっぷりとつかってしまう楽しい工作である。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　空き缶1本で作るアルコールストーブ　PDF