JPH0719795A - 液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体発射薬を用いた飛しょう体発射装置の損
傷を従来よりも少なくする。 【構成】 砲身１０の後端部には本体１２が固定されて
いる。本体には軸方向の中間部にリングピストン１４が
軸方向に移動可能にはめ合わされている。リングピスト
ン１４にはピストン１６が軸方向移動可能にはめ合わさ
れている。これらの部材により、本体内の空間部が油圧
室２２と液体発射薬室２４とに区画されている。油圧室
には油が充てんされている。本体とピストンのつば部１
６ｃによってダンパが形成されている。ダンパ室内には
ダンパオイルが充てんされている。本体とピストン前端
部とによって円筒状のノズル部１８が形成されている。
砲身、本体、ピストン、及び飛しょう体３０の後端部に
よって燃焼室２６が形成されている。液体発射薬室から
ノズル部を通って燃焼室内に液体発射薬が噴射可能であ
る。燃焼室内に点火燃焼ガスを噴出可能な点火装置２０
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体発射薬を用いる飛
しょう体発射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液体発射薬を用いる飛しょう体発
射装置としては、特開平４−１３９３９５に示されるよ
うなものがある。これに示される液体発射薬を用いる飛
しょう体発射装置は、砲身にはめ合わされて飛しょう体
後端に対面するピストンと、ピストンが飛しょう体の位
置する方向に前進した前方停止位置に位置したとき、こ
れにより区画されて後退側空間に形成される液体発射薬
室及び前進側空間に形成される燃焼室と、燃焼室内の液
体発射薬に点火するための点火装置と、砲身とピストン
との間の半径方向の空間にはめ合わされるリングピスト
ンと、これを軸方向に移動させる駆動装置と、を有して
おり、ピストンが前方停止位置から後退したとき、液体
発射薬室と、燃焼室とがピストンの外径側に形成される
ノズル部を通して連通するように構成されている。これ
により液体発射薬の充てん量にかかわらず、燃焼室の初
期容積が変化しないようにしている。すなわち、発射薬
の物理的条件を一定として、着火状態を安定させ、これ
に続く燃焼状態を良好なものとするようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置に
は、液体発射薬が燃焼終了時、ピストンの後面が、リン
グピストンに衝突するので、損傷しやすく、比較的寸法
の大きいピストンを交換する必要があるという問題点が
ある。また、ピストンの移動量に直接対応する量の液体
発射薬が液体発射薬室から燃焼室に噴射されることにな
るので、液体発射薬の噴射量を設定するのが困難であ
る。さらに、燃焼室の燃焼圧力の変動によってピストン
が振動し、燃焼室内の炎が液体発射薬室に流れ込む逆火
現象を発生しやすい。本発明はこのような課題を解決す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ピストンの外
周部にリングピストンを軸方向移動可能にはめ合わせて
液体発射薬室の壁の一部を構成し、リングピストンを油
圧を介してピストンにより駆動して、液体発射薬を押し
出すことにより上記課題を解決する。すなわち本発明の
液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置は、砲身（１
０）後部の燃焼室（２６）内で点火装置（２０）を作動
させて、燃焼室（２６）を所定の圧力と温度に到達さ
せ、液体発射薬室（２４）からノズル部（１８）を通し
て燃焼室（２６）に液体発射薬を噴射させるとともに、
これを爆燃させることにより砲身（１０）に装てんされ
た飛しょう体（３０）を発射するものを対象にしてお
り、砲身（１０）の後部に固定された本体（１２）と、
本体（１２）に軸方向に移動可能にはめ合わされたリン
グピストン（１４）と、本体（１２）内に配置されたピ
ストン（１６）と、を有しており、本体（１２）には、
大円筒部（１２ａ）と、小円筒部（１２ｂ）と、小円筒
部（１２ｂ）に隣接して設けられたダンパ室（１２ｇ）
と、大円筒部（１２ａ）よりも砲身（１０）側に設けら
れた中円筒部（１２ｈ）と、中円筒部（１２ｈ）寄りの
位置に配置されており大円筒部（１２ａ）まで貫通する
液体発射薬通路（１２ｆ）と、がそれぞれ形成されてお
り、ピストン（１６）には、本体（１２）の中円筒部
（１２ｈ）内径よりもやや小径の大径部（１６ａ）と、
小径部（１６ｂ）と、小径部（１６ｂ）の中間位置に設
けられるとともに本体（１２）のダンパ室（１２ｇ）内
径よりもやや小径のつば部（１６ｃ）と、がそれぞれ形
成されており、ピストン（１６）の大径部（１６ａ）
は、リングピストン（１４）にはめ合わされており、つ
ば部（１６ｃ）は本体（１２）のダンパ室（１２ｇ）内
に収容されており、小径部（１６ｂ）は、本体（１２）
の小円筒部（１２ｂ）にはめ合わされることによりダン
パ室（１２ｇ）を封鎖しており、本体（１２）の中円筒
部（１２ｈ）、ピストン（１６）の大径部（１６ａ）、
砲身（１０）の内端部、及び飛しょう体（３０）の後端
部によって上記燃焼室（２６）が形成されており、本体
（１２）の大円筒部（１２ａ）は、リングピストン（１
４）及びピストン（１６）によってダンパ室（１２ｇ）
側の油圧室（２２）と、燃焼室（２６）側の液体発射薬
室（２４）とに区画されており、本体（１２）の中円筒
部（１２ｈ）、及びピストン（１６）の大径部（１６
ａ）によって円筒状の上記ノズル部（１８）が形成され
ている。なお、油圧室（２２）に連通する油路（１２
ｅ）が設けられており、油路（１２ｅ）は、リリーフ弁
（３２）及び開閉弁（３３）を介して液圧装置（３４）
と接続されている。なお、かっこ内の符号は実施例の対
応する部材を示す。

【０００５】

【作用】砲身に飛しょう体を装てんした状態で、リング
ピストンは、油圧室に作用しているごく低圧の油圧によ
って、初期位置に位置させられている。また、ピストン
は、前回の発射終了時位置に位置している。まず、開閉
弁を開き、液圧装置から油を油圧室に送ることによって
ピストンが始動位置まで移動させられる。これにより液
体発射薬室は密閉状態とされる。次に、液体発射薬が油
圧室より高い圧力で液体発射薬通路を通って液体発射薬
室に注入される。リングピストンは、油圧室側に移動し
ていき、油圧室内の油は開閉弁を通って液圧装置に戻っ
ていく。所定量の液体発射薬が液体発射薬室に注入され
た後、開閉弁は閉じられ、油路が閉鎖されるとともに、
液体発射薬通路も閉鎖される。この状態で点火装置によ
って点火が行われる。すなわち、点火装置を作動させ、
点火燃焼ガスが燃焼室に供給されて、燃焼室内の圧力と
温度が所定の領域に達すると、ピストンが後方に押され
て油圧室内の油圧が上昇し、リングピストンが液体発射
薬室方向に押され、液体発射薬がノズル部を介して燃焼
室内に噴射され、爆燃する。燃焼室内は、さらに圧力と
温度が上昇してピストンを油圧室方向に押して、リング
ピストンにより液体発射薬がさらにノズル部を通って燃
焼室に噴射される。したがって、燃焼室においては連鎖
的に液体発射薬が爆燃することになる。これにより燃焼
室内のガス圧力がさらに上昇し、砲身から飛しょう体が
発射されることになる。ピストンの大径部は、両端のス
トロークエンドにおいて、いずれも相手部材と衝突する
ことはないので、ピストンの損傷が防止される。リング
ピストンの移動速度はピストンの移動速度よりも小さく
することが設計的に可能なので、リングピストンが相手
部材に突き当たる衝撃を小さくすることができ、リング
ピストンの損傷を少なくすることができる。リングピス
トンの移動時の振動は油圧室の油の緩衝作用によって、
従来よりも小さいものとすることができ、リングピスト
ンの振動による液体発射薬室内圧力の振動に伴う逆火を
生じないようにすることができる。万一逆火が生じて
も、油圧室の圧力上昇をリリーフ弁で吸収することがで
きるので、異常高圧に伴う装置の損傷が防止される。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。砲身１０に
は、これの後端部に本体１２が固定されている。本体１
２には軸方向の中間部に配置された大円筒部１２ａと、
これの図中右端側に配置された小円筒部１２ｂと、大円
筒部１２ａの図中右端側の側壁部を成す第１段部１２ｃ
と、図中左端側の側壁部を成す第２段部１２ｄと、第１
段部１２ｃ側の壁面を貫通して本体１２の外表面に達す
る油路１２ｅと、大円筒部１２ａを貫通して本体１２の
外周部に達する液体発射薬通路１２ｆと、小円筒部１２
ｂと隣接して設けられたダンパ室１２ｇと、第２段部１
２ｄ側の中円筒部１２ｈと、がそれぞれ形成されてい
る。本体１２の大円筒部１２ａには、リングピストン１
４が軸方向に移動可能にはめ合わされている。リングピ
ストン１４は、本体１２の第１段部１２ｃ及び第２段部
１２ｄによってストロークが規制されている。本体１２
内には、ピストン１６が軸方向移動可能に配置されてい
る。ピストン１６には、大径部１６ａ、小径部１６ｂ、
及びつば部１６ｃがそれぞれ形成されている。すなわ
ち、ピストン１６の、大径部１６ａはリングピストン１
４に、また小径部１６ｂは本体１２の小円筒部１２ｂ
に、それぞれはめ合わされており、さらに、つば部１６
ｃは、本体１２のダンパ室１２ｇ内に配置されている。
これによりダンパ室１２ｇは密閉状態とされている。つ
ば部１６ｃの外径寸法は、ダンパ室１２ｇの内径寸法よ
りもやや小さいものとされている。すなわち、ダンパ室
１２ｇの内周部とつば部１６ｃの外周部とによって絞り
が形成されており、つば部１６ｃはダンパ室１２ｇを絞
りを介して互いに連通する２つの油室に区画している。
つば部１６ｃがダンパ室１２ｇの図中右端部に接触した
状態で、ピストン１６の大径部１６ａの段部が、本体１
２の内壁部に接触しない寸法諸元とされている。ダンパ
室１２ｇ内にはダンパオイルが充てんされている。これ
により、後述するようにピストン１６にガス圧力が作用
した場合であっても、ピストン１６が図中右方向に所定
以上の移動速度で移動しようとするのを制動可能であ
る。本体１２の中円筒部１２ｈは、ピストン１６の大径
部１６ａよりもわずかに大きい寸法のものとされてお
り、両部材１２・１６によって円筒状のノズル部１８が
形成されている。すなわち、本体１２の大円筒部１２ａ
は、第１段部１２ｃ側の油圧室２２と、第２段部１２ｄ
側の液体発射薬室２４とにそれぞれ区画されており、液
体発射薬室２４は、ノズル部１８を介して後述する燃焼
室２６と連通している。ピストン１６が最も前進したと
き、ピストン前部のノズル部１８前端部が内筒部１２ｈ
の前側傾斜部１２ｊに当接するようになっており、当接
した状態でノズル部１８が閉塞し、液体発射薬室２４は
密閉される。油圧室２２は、これの内部に作動油が充て
んされており、油路１２ｅ、リリーフ弁３２及び開閉弁
３３を介して液圧装置３４と接続されている。飛しょう
体３０が発射された後、ピストン１６が後方（ストロー
クエンドの位置）に位置しているとき、開閉弁３３を開
いて液圧装置３４から油を送ることによりピストン１６
を前進方向に移動可能である。液体発射薬は、液体発射
薬通路１２ｆを通って液体発射薬室２４に供給される。
砲身１０には、飛しょう体３０を装てん可能である。本
体１２の中円筒部１２ｈの内周壁面は、ピストン１６の
前端部、砲身１０の砲腔部、及び飛しょう体３０の後端
部とともに燃焼室２６を形成している。本体１２には、
燃焼室２６と対応する位置に点火装置２０が設けられて
いる。点火装置２０は、後述するように点火燃焼ガスを
燃焼室２６内に供給することにより、燃焼室２６内に噴
射された液体発射薬室を燃焼させることが可能である。
油圧室２２側のリリーフ弁３２は、燃焼室２６内におい
て液体発射薬が燃焼中に、万一これの火が液体発射薬室
２４に逆火（液体発射薬室２４内に炎が流れ込む現象）
が生じて内部の液体発射薬が爆燃状態となったとして
も、油圧室２２の圧力が所定以上に高くならないように
圧力調整することが可能である。リングピストン１４の
外周部及び内周部には、シール部材３６及び３８がそれ
ぞれ設けられている。シール部材３６及び３８は、油圧
室２２側の油と液体発射薬室２４側の液体発射薬とが混
ざり合わないようにシール可能である。これにより液体
発射薬の燃焼特性が変化しないようにしている。また、
本体１２のダンパ室１２の両側の小径部１２ｂにはシー
ル部材４０及び４２がそれぞれ設けられている。シール
部材４０及び４２は、ダンパ室１２内のダンパオイルが
外部に漏れ出さないようにシール可能である。これによ
り、ダンパ室１２のダンピング効果が低下することを防
止可能である。

【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。砲身
１０に飛しょう体３０を装てんした状態で、リングピス
トン１４は、油圧室２２に作用しているごく低圧の油圧
によって、図示の位置よりも左方の第２壁面１２ｄに接
触した初期位置に位置させられている。また、ピストン
１６は、図示位置よりも右方の前回の発射終了時位置
（つば部１６ｃの右端面が本体１２の右方の内壁面に接
近した位置）に位置している。まず、開閉弁３３を開
き、液圧装置３４から油を油圧室２２に送ることによっ
てピストン１６を始動位置まで移動させる。次に液体発
射薬が油圧室２２の圧力よりも高い圧力で液体発射薬通
路１２ｆを通って液体発射薬室２４に注入される。これ
によりリングピストン１４は、図中右方に移動してい
き、油圧室２２の油は通路１２ｅを通って開閉弁３３か
ら液圧装置３４に押し出される。また、リングピストン
１４は、第１壁面１２ｃに接近した状態で停止する。同
様に、つば部１６ｃの左端側の面が本体１２の壁面に接
近した状態（ピストン１６先端部が本体１２の中円筒部
１２ｈ左端と接触しない始動位置に位置した状態）でピ
ストン１６は停止する。このようにして所定量の液体発
射薬が注入された後、液体発射薬通路１２ｆが閉鎖され
る。この状態で点火装置２０によって点火が行われる。
すなわち、点火装置２０を作動させることにより、点火
燃焼ガスが燃焼室２６に供給されて燃焼室２６内の圧力
と温度が所定の領域に達すると、この圧力によってピス
トン１６が後方に押されて油圧室２２内の油圧が上昇
し、リングピストン１４が図中左方に押され、液体発射
薬室２４内の液体発射薬が、ノズル部１８を通って燃焼
室２６に噴射される。したがって、燃焼室２６において
は連鎖的に液体発射薬が爆燃することになる。これによ
り燃焼室２６内のガス圧力がさらに上昇し、砲身１０か
ら飛しょう体３０が発射されることになる。本発明の構
成においては、ピストン１６の大径部１６ａの両端部
は、ピストン１６のストロークエンドにおいて相手部材
と衝突することはないので、ピストン１６の損傷を防止
することができる。リングピストン１４の移動速度をピ
ストン１６の移動速度よりも小さくすることが設計的に
可能なので、リングピストン１４が相手部材に突き当た
る衝撃を小さくすることができ、リングピストン１４の
損傷を少なくすることができる。リングピストン１４の
移動時の振動は油圧室２２の油の緩衝作用によって、従
来よりも小さいものとすることができ、リングピストン
１４の振動による液体発射薬室２４の圧力の振動に伴う
液体発射薬室２４内への逆火を生じないようにすること
ができる。万一逆火が生じても、油圧室２２の圧力上昇
をリリーフ弁３２で吸収することができるので、異常高
圧に伴う装置の損傷が防止される。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば装
置の損傷を従来よりも少なくすることができる。液体発
射薬室内の液体発射薬に着火する逆火現象の発生を少な
くすることができる。万一逆火が発生したとしても装置
の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の飛しょう体発射装置を示す図である。

【符号の説明】

１０ 砲身 １２ 本体 １２ａ 大円筒部 １２ｂ 小円筒部 １２ｃ 第１段部 １２ｄ 第２段部 １２ｅ 油路 １２ｆ 発射薬流路 １２ｇ ダンパ室 １２ｈ 中円筒部 １４ リングピストン １６ ピストン １８ ノズル部 ２０ 点火装置 ２２ 油圧室 ２４ 液体発射薬室 ２６ 燃焼室 ３０ 飛しょう体 ３２ リリーフ弁 ３３ 開閉弁 ３４ 液圧装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砲身（１０）後部の燃焼室（２６）内で
   点火装置（２０）を作動させて燃焼室（２６）を所定の
   圧力と温度に到達させ、液体発射薬室（２４）からノズ
   ル部（１８）を通して燃焼室（２６）に液体発射薬を噴
   射させるとともに、これを爆燃させることにより砲身
   （１０）に装てんされた飛しょう体（３０）を発射する
   飛しょう体発射装置において、 砲身（１０）の後部に固定された本体（１２）と、 本体（１２）に軸方向に移動可能にはめ合わされたリン
   グピストン（１４）と、 本体（１２）内に配置されたピストン（１６）と、を有
   しており、 本体（１２）には、大円筒部（１２ａ）と、小円筒部
   （１２ｂ）と、小円筒部（１２ｂ）に隣接して設けられ
   たダンパ室（１２ｇ）と、大円筒部（１２ａ）よりも砲
   身（１０）側に設けられた中円筒部（１２ｈ）と、中円
   筒部（１２ｈ）寄りの位置に配置されており大円筒部
   （１２ａ）まで貫通する液体発射薬通路（１２ｆ）と、
   がそれぞれ形成されており、 ピストン（１６）には、本体（１２）の中円筒部（１２
   ｈ）内径よりもやや小径の大径部（１６ａ）と、小径部
   （１６ｂ）と、小径部（１６ｂ）の中間位置に設けられ
   るとともに本体（１２）のダンパ室（１２ｇ）内径より
   もやや小径のつば部（１６ｃ）と、がそれぞれ形成され
   ており、 ピストン（１６）の大径部（１６ａ）は、リングピスト
   ン（１４）にはめ合わされており、つば部（１６ｃ）は
   本体（１２）のダンパ室（１２ｇ）内に収容されてお
   り、小径部（１６ｂ）は、本体（１２）の小円筒部（１
   ２ｂ）にはめ合わされることによりダンパ室（１２ｇ）
   を封鎖しており、 本体（１２）の大円筒部（１２ａ）は、リングピストン
   （１４）及びピストン（１６）によってダンパ室（１２
   ｇ）側の油圧室（２２）と、燃焼室（２６）側の液体発
   射薬室（２４）とに区画されており、 本体（１２）の中円筒部（１２ｈ）、及びピストン（１
   ６）の大径部（１６ａ）によって円筒状の上記ノズル部
   （１８）が形成されている液体発射薬を用いる飛しょう
   体発射装置。
2. 【請求項２】 油圧室（２２）に連通する油路（１２
   ｅ）が設けられており、油路（１２ｅ）は、リリーフ弁
   （３２）及び開閉弁（３３）を介して液圧装置（３４）
   と接続されている請求項１記載の液体発射薬を用いる飛
   しょう体発射装置。