JP2010216789A - 飛翔体の発射速度変更装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発射装薬を増減調整することなく、飛翔体の発射速度を容易にかつ短時間で変更できるとともに、未使用の余剰の発射装薬を生じさせることがなく、さらには、従来の飛翔体をそのまま使用することができる発射速度変更装置を提供する。
【解決手段】発射筒１０に装填された発射装薬２０の燃焼ガスの圧力による飛翔体３０の発射速度を増減変更する発射速度変更装置であって、その飛翔体３０に作用する燃焼ガスの圧力を増減調整するためのガス圧力調整部Ｂ１を上記発射筒１０に設けている。
【選択図】図２

Description

本発明は、砲弾等の飛翔体の発射速度を増減変更するための飛翔体の発射速度変更装置に関する。

従来、この種の発射速度変更装置として、特許文献１に開示された構成のものがある。
特許文献１に記載されている発射速度変更装置は、点火薬及び可燃容器を含む複数の発射火薬モジュールを、モジュールの全長に亘って互いに同軸に配列したものであり、発射速度に応じた数のモジュールを、砲身内に多層状に装填するようにしたものである。

特公昭６２−３１２７６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、危険性を伴う火薬を射撃前に取り扱わなければならない上に、上記モジュールを発射速度に応じた数に変更する作業をしなければならず、その作業が煩雑であるとともに時間を要する。
さらに、未使用の余剰の火薬が射撃後に残存する場合、その取り扱いが面倒である。

そこで本発明は、発射装薬を増減調整することなく、飛翔体の発射速度を容易にかつ短時間で変更できるとともに、未使用の余剰の発射装薬を生じさせることがなく、さらには、従来の飛翔体をそのまま使用することができる飛翔体の発射速度変更装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するための本発明は、発射筒に装填された発射装薬の燃焼ガスの圧力により飛翔体の発射速度を増減変更する発射速度変更装置であって、その飛翔体に作用する燃焼ガスの圧力を増減調整するためのガス圧力調整部を上記発射筒に設けたことを特徴としている。

本発明によれば、発射装薬を増減調整することなく、飛翔体の発射速度を容易にかつ短時間で変更できるとともに、未使用の余剰の発射装薬を生じさせることがなく、さらには、従来の飛翔体をそのまま使用することができる。

（Ａ）は、本発明の第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の側面図、（Ｂ）は、その発射筒を分解して示す側面図である。 （Ａ）は、第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の断面図、（Ｂ）は、同上の発射筒を分解して示す分解断面図である。 第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の側面図である。 同上の分解側面図である。 （Ａ）は、第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の断面図、（Ｂ）は、ガス流通孔形成部のガス流通孔とガス流通孔開閉体の開閉用孔との相対的な位置関係を示す部分拡大図である。 分解した第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を含む発射筒の分解断面図である。 第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置の変形例を示す側面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１（Ａ）は、本発明の第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の側面図、（Ｂ）は、その発射筒を分解して示す側面図である。また、図２（Ａ）は、第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の断面図、（Ｂ）は、第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒を分解して示す分解断面図である。

第一の実施形態に係る飛翔体３０の発射速度変更装置Ａ１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、発射筒１０に装填された発射装薬２０の燃焼ガスの圧力による飛翔体（以下、「砲弾という。」）３０の発射速度を増減変更するものであり、次の構成になっている。

すなわち、発射速度変更装置Ａ１は、所要の全長からなる発射筒１０に、砲弾３０に作用する燃焼ガスの圧力を増減調整するためのガス圧力調整部Ｂ１を有している。
発射筒１０は、基端を閉口しかつ先端を開口した円筒形の砲身（以下、単に「砲身」という。）１１の基端から先端に向けて、鍔部１２、ねじ部１３、ガス流通孔形成部１４、及びねじ部１５を順次一体に形成したものである。
なお、本実施形態においては、砲身１１の内周壁面１１ａにはライフリング（図示しない）が形成されている。

鍔部１２は、砲身１１よりも大きな外径にし、かつ、所要の厚みに形成されており、一方の先端側側面１２ａには、Ｏリングａを挿入するためのリング挿入溝１２ｂ（図２参照）が、ねじ部１３よりも大きな半径の円環形に凹設されている。

ねじ部１３は、砲身１１よりも大径にし、かつ、鍔部１２よりも小径にして形成されており、外周面１３ａにねじ（図示しない）が螺刻されている。
ガス流通孔形成部１４は、砲身１１よりも大径にし、かつ、ねじ部１３よりもやや小径にした円柱形に形成されており、砲身１１の中心軸線Ｏ１を中心とした所要の角度間隔で複数のガス流通孔１４ａ…が形成されている。

ガス流通孔１４ａは砲身１１の内外を連通して円筒形に形成されている。換言すると、その内端１４ａ′を砲身１１内に、また、外端１４ａ″を外周面１４ｂにそれぞれ臨ませて形成されている。

上記したガス流通孔１４ａの形成数や断面積等は、発射装薬２０や砲弾３０の発射速度等を勘案して適宜設定する。また、ガス流通孔１４ａの内径は、本実施形態においては互いに同一にしているが、例えば一つおきや二つおき等のごとく規則的に大小異なる内径のものを配列してもよい。換言すると、全てを同一にする必要はない。

ガス流通孔形成部１４の先端部には、所要の幅にわたりやや小径にして形成することにより、後述する圧力保持体１６とガス密的に嵌合する嵌合部１４ｃが形成されている。
ねじ部１５は、砲身１１よりも大径にし、かつ、嵌合部１４ｃよりも小径にして形成されており、外周面にねじ１５ａが螺刻されている。

ガス圧力調整部Ｂ１は、上記砲身１１の上記鍔部１２、ねじ部１３、ガス流通孔形成部１４、及びねじ部１５とともに、圧力保持体１６と押さえ板１７を有して構成されている。

圧力保持体１６は、上記ガス流通孔１４ａ…から発射筒１０外に噴出する燃焼ガスを受容して、砲弾３０が所定の発射速度となる圧力に保持する機能を有するものであり、本実施形態においては、上記鍔部１２と同じ外径にした円筒形に形成されているとともに、先端側壁面１６ａと基端側壁面１６ｂに、中心軸線Ｏ１を中心とした嵌合用孔１６ｃ，１６ｄを形成している。

「砲弾３０が所定の発射速度となる圧力に保持する機能」は、圧力保持体１６を発射筒１０に嵌合螺着したときに、その発射筒１０の周囲に区画形成される円環状の圧力調整用空間α（図２参照）の容積の大小によるものである。

すなわち、圧力調整用空間αの容積を小さくすると砲弾３０の発射速度を増大させられ、また、圧力調整用空間αの容積を大きくすると砲弾３０の発射速度を減少させることができる。

換言すると、圧力調整用空間αの容積を小さくすると、その空間の圧力を比較的高い値に保持して砲弾３０の押圧力を高めることができ、また、圧力調整用空間αの容積を大きくすると、その空間の圧力を比較的低い値に保持して砲弾３０の押圧力を低めることができる。

嵌合用孔１６ｄは、上記発射筒１０のねじ部１３に螺合できる内径に形成されており、その内周面にはねじ（図示しない）が形成されている。
嵌合用孔１６ｃは、発射筒１０の嵌合部１４ｃに嵌合する内径に形成されている。

押さえ板１７は、圧力保持体１６よりもやや小さい外径にした円板形のものであり、これの中心には、発射筒１０のねじ部１５に螺合するねじ孔１７ａが形成されているとともに、基端側端面１７ｂには、ねじ孔１７ａを中心とした円環形の凹陥部１７ｃが形成されている。

また、基端側端面１７ｂには、凹陥部１７ｃの壁面１７ｄの外周縁部に沿う円環状のリング溝１７ｅと、外周縁部と凹陥部１７ｃとの間の壁面１７ｂに、同じく円環形のリング溝１７ｆが形成されている。なお、ｂはリング溝１７ｆに、また、ｃはリング溝１７ｅに挿入されたそれぞれＯリングである。
なお、Ｏリングに代えて、ガスケット等を採用することもできる。

上述した発射筒１０に圧力保持体１６を嵌合螺着することにより、ガス流通孔形成部１４の周囲に所要容積の圧力調整用空間αが区画形成される。
また、圧力保持体１６を発射筒１０に螺合することにより、Ｏリングａが鍔部１２の先端側壁面１２ａに押圧された密着し、さらに、押さえ板１７を発射筒１０に螺合して圧力保持体１６を押さえることにより、Ｏリングｂ，ｃが、先端側壁面１６ａ、嵌合部１４ｃの先端側端面１４ｃ′にそれぞれ押圧されて密着することにより気密性が確保される。

本実施形態において示す砲弾３０は、図２（Ｂ）に示すように、前半部を尖頭形にするとともに後半部を円柱形にした本体３１と、この本体３１の弾底部３２の外周面に弾帯３３を配設したものである。
弾帯３３は、砲身１１のライフリングに食い込んで、砲弾３０を旋転させるためのものである。
発射装薬２０は、例えば一定量のダブルベース発射薬等からなるものであり、公知のものである。
上記砲弾３０は、砲身１１に装填されたときにガス流通孔１４ａ…よりも先端側に位置するようにしている。

上述した構成からなる発射速度変更装置Ａ１の動作は、次のとおりである。
発射装薬２０が点火されると、その発射装薬２０と砲弾３０との間の燃焼空間β（図２（Ｂ）参照）に燃焼ガスが生じ、その燃焼ガスの圧力によって砲弾３０が（ア）に示すように先端開口に向けて移動し始める。

そして、燃焼空間βがガス流通孔１４ａ…に臨むように膨張すると、燃焼空間β内の燃焼ガスの一部がガス流通孔１４ａ…を通じて圧力調整用空間αに墳入し、これにより、燃焼空間βの圧力を所定値にすることができる。
すなわち、圧力調整用空間αの大小によって燃焼ガスが砲弾３０を押圧する力を増減することによって、砲弾３０の発射速度を増減変更できるのである。

以上のように、圧力調整用空間αの容積を、砲弾３０が所定の発射速度となるように設定しているので、同一の発射装薬２０を使用しながら、砲弾３０を任意の速度により発射することができる。
また、従来のように、複数の発射装薬を組み合わせて使用しなくともよいので、余剰の未使用の発射装薬を生じさせることがない。

次に、第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置について、図３〜６を参照して説明する。図３は、第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の側面図、図４は、その分解図である。また、図５（Ａ）は、第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の断面図、（Ｂ）は、ガス流通孔形成部のガス流通孔とガス流通孔開閉体の開閉用孔との相対的な位置関係を示す部分拡大図、図６は、第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置を設けた発射筒の分解断面図である。
なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。

第二の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置Ａ２は、図５，６に示すように、発射筒５０に装填された発射装薬２０の燃焼ガスの圧力により発射する砲弾３０の発射速度を増減変更するものであり、次の構成になっている。

すなわち、発射速度変更装置Ａ２は、所要の全長からなる発射筒５０に、砲弾３０に作用する燃焼ガスの圧力を増減調整するための他例に係るガス圧力調整部Ｂ２を設けている。
発射筒５０は、基端を閉口しかつ先端を開口した円筒形の砲身５１の基端から先端に向けて、鍔部５２、ねじ部５３、ガス流通孔形成部５４、及びねじ部５５ａ，５５ｂを順次一体に形成したものである。
なお、砲身５１の内周壁面５１ａにはライフリング（図示しない）が形成されている。

鍔部５２は、砲身５１よりも大きな外径にし、かつ、所要の厚みにして形成されており、それの先端側側面５２ａには、Ｏリングｄを挿入するためのリング挿入溝５２ｂが円環形に凹設されている。

ねじ部５３は、砲身５１よりも大径にし、かつ、鍔部５２よりも小径の円柱形に形成されており、外周面５３ａにねじ（図示しない）が螺刻されている。

ガス流通孔形成部５４は、砲身５１よりも大径にし、かつ、ねじ部５３よりも小径の円柱形に形成されており、砲身５１の中心軸線Ｏ１を中心とした所要の角度間隔で複数のガス流通孔５４ａ…が形成されている。

ガス流通孔５４ａは断面円形に形成されているとともに、内端を砲身５１内に、また、外端を外周面５４ｂにそれぞれ臨ませて形成されている。
ガス流通孔５４ａの形成数や断面積等は、発射装薬や飛翔体の発射速度等を勘案して適宜設定する。また、ガス流通孔５４ａの内径は、本実施形態においては互いに同一にしているが、例えば一つおきや二つおき等のごとく規則的に大小異なる内径のものを配列してもよい。換言すると、全てを同一にする必要はない。
ガス流通孔形成部５４の先端部は、所要の幅にわたりやや小径にして形成することにより、後述する圧力保持体５６と気密を保持して嵌合する嵌合部５４ｃが段差として形成されている。

ねじ部５５ａは、砲身５１よりも大径にし、かつ、嵌合部５４ｃよりも小径の円柱形に形成されており、外周面にねじが螺刻されている。
ねじ部５５ｂは、砲身５１よりも大径にし、かつ、ねじ部５５ａよりも小径の円柱形に形成されており、外周面にねじが螺刻されている。

ねじ部５５ａの先端側壁面５５ａ′には、中心軸線Ｏ１を中心としたリング挿入溝５５ｃ，５５ｄが互いに所要の間隔をおいて同心円状に配列形成されているとともに、それらリング挿入溝５５ｃ，５５ｄの間の壁面部分に、ガス流通孔開閉体６０の一部を摺動自在に挿入するための円環形の開閉用溝５５ｅが、ガス流通孔５４ａ…に至る深さよりやや深く形成されている。なお、ｅ，ｆはＯリングである。

ガス圧力調整部Ｂ２は、上記発射筒５０の上記鍔部５２、ねじ部５３、ガス流通孔形成部５４、及びねじ部５５ａ，５５ｂとともに、圧力保持体５６、第一の押さえ板５７、ガス流通孔開閉体６０、及び第二の押さえ板７０を有して構成されている。

圧力保持体５６は、ガス流通孔５４ａ…から発射筒５０外に噴出する燃焼ガスを受容して、砲弾３０が所定の発射速度となる圧力に保持する機能を有するものであり、上記した鍔部５２と同じ外径にした円筒形に形成されているとともに、上壁面５６ａと下壁面５６ｂに、中心軸線Ｏ１を中心とした嵌合用孔５６ｃ，５６ｄを形成している。

「砲弾３０が所定の発射速度となる圧力に保持する機能」は、圧力保持体５６を発射筒５０に嵌合螺着したときに、その発射筒５０の周囲に区画形成される円環形の圧力調整用空間αの容積の大小によることは、第一の実施形態と同じである。
すなわち、圧力調整用空間αの容積を小さくすると砲弾３０の発射速度を増大させられ、また、圧力調整用空間αの容積を大きくすると砲弾３０の発射速度を減少させることができる。

嵌合用孔５６ｄは、上記発射筒５０のねじ部５３に螺合できる内径に形成されており、その内周面にはねじが形成されている。
嵌合用孔５６ｃは、発射筒５０の嵌合部５４ｃに嵌合する内径に形成されている。

第一の押さえ板５７は、圧力保持体５６よりもやや小さい外径にした円板形のものであり、これの中心には、発射筒５０のねじ部５５ａに螺合するねじ孔５７ａが形成されているとともに、基端側端面５７ｂには、ねじ孔５７ａを中心とした円形の凹陥部５７ｃが形成されている。

また、基端側端面５７ｂには、凹陥部５７ｃの壁面５７ｄの外周縁部に沿う円環状のリング溝５７ｅと、外周縁部と凹陥部５７ｃとの間の壁面５７ｂに、同じく円環形のリング溝５７ｆが形成されている。なお、ｇはリング溝５７ｅに、また、ｈはリング溝５７ｆに挿入されたそれぞれＯリングである。

上述した発射筒５０に圧力保持体５６を嵌合螺着することにより、ガス流通孔形成部５４の周囲に所要容量の圧力調整用空間αが区画形成され、また、第一の押さえ板５７を発射筒５０に螺合して圧力保持体５６を押さえること等により、第一の実施形態と同様にして気密性が確保される。

ガス流通孔開閉体６０は、ねじ部５５ａの外径よりもやや小さい外径にした円形の鍔部６１に、上記開閉用溝５５ｅに挿入する円筒形の開閉部６２を一体に形成したものである。
鍔部６１には、中心軸線Ｏ１に一致し、かつ、ねじ部５５ｂに遊挿できる内径の挿入孔６１ａが形成されている。

開閉部６２は、鍔部６１を基端側壁面５５ａ′に当接したときに、開閉用溝５５ｅの深さに一致する高さに形成され、かつ、ガス流通孔５４ａに一致する高さ位置に、それらガス流通孔５４ａと同じ角度間隔で同数の開閉用孔６２ａ…が形成されている。

第二の押さえ板７０は、ガス流通孔開閉体６０の鍔部６１よりもやや小さい外径にした円板形のものであり、これの中心には、発射筒５０のねじ部５５ｂに螺合するねじ孔７１が形成されている。

上記のガス流通孔開閉体６０は、これを中心軸線Ｏ１周りに回転させることにより、図５（Ｂ）に示すように、発射筒５０のガス流通孔５４ａに対する開閉用孔６２ａの相対位置を調整することができる。

すなわち、ガス流通孔５４ａと開閉用孔６２ａとを互いにずれることなく対向させた全開位置と、ガス流通孔５４ａと開閉用孔６２ａとが互いに対向しない全閉位置との間において、ガス流通孔５４ａと開閉用孔６２ａとの対向位置をずらすことにより、燃焼ガスの流通量を増減させることができる。
これにより、燃焼ガスが砲弾３０を押圧する力を増減でき、従ってまた、砲弾３０の発射速度を増減変更できるのである。

図７は、第一の実施形態に係る飛翔体の発射速度変更装置の変形例を示す側面図である。
本変形例に係る発射速度変更装置Ａ１′は、圧力保持体が図１，２に示すものと相違しているので、その圧力保持体について説明し、その他のものについては、それらと同等のものに同一の符号を付して説明を省略する。

変形例に係る圧力保持体８０は、ガス流通孔１４ａ…から発射筒１０外に噴出する燃焼ガスを受容して、砲弾３０が所定の発射速度となる圧力に保持する機能を有するものであり、上記鍔部１２よりも大きな外径の円筒形に形成されている。
また、上壁面８０ａと下壁面８０ｂに、中心軸線Ｏ１を中心とした嵌合用孔８１，８２を形成している。

すなわち、圧力保持体８０は、上述した圧力保持体１６よりも圧力調整用空間α１の容積を大きくしているので、その圧力保持体１６を使用したときに比較して、その空間の圧力を比較的低い値に保持して砲弾３０の押圧力を低めることができる。すなわち、砲弾３０の発射速度を減少させることができるのである。
従って、互いに容積の異なる圧力保持体を複数用意しておき、これらを交換するだけで容易に砲弾３０の発射速度、従ってまた、砲弾３０の射程距離を変更することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
上記した実施形態においては、単一のガス流通孔開閉体を設けた例について説明したが、例えばガス流通孔を２列に形成した場合には、各列毎にガス流通孔開閉体を配設した構成にしてもよい。換言すると、２つのガス流通孔開閉体を配設してもよい。

１０，５０ 発射筒
１４ａ，５４ａ ガス流通孔
１６，５６，８０ 圧力保持体
２０ 発射装薬
３０ 砲弾（飛翔体）
６０ ガス流通孔開閉体
Ａ１，Ａ２ 発射速度変更装置
Ｂ１，Ｂ２ ガス圧力調整部

Claims (5)

1. 発射筒に装填された発射装薬の燃焼ガスの圧力により飛翔体の発射速度を増減変更する発射速度変更装置であって、
   飛翔体に作用する燃焼ガスの圧力を増減調整するためのガス圧力調整部を上記発射筒に設けていることを特徴とする飛翔体の発射速度変更装置。
2. ガス圧力調整部は、発射筒の内外を連通して形成されたガス流通孔を有していることを特徴とする請求項１に記載の飛翔体の発射速度変更装置。
3. ガス流通孔から発射筒外に噴出する燃焼ガスを受容して、飛翔体が所定の発射速度となる圧力に保持する圧力保持体とを有していることを特徴とする請求項２に記載の飛翔体の発射速度変更装置。
4. 圧力保持体を、飛翔体が所定の発射速度となる圧力に保持する容積を有する大きさに形成していることを特徴とする請求項３に記載の飛翔体の発射速度変更装置。
5. ガス流通孔の開口面積を増減するためのガス流通孔開閉体を設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の飛翔体の発射速度変更装置。

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