JP3901562B2 - Firing bullet locking device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば艦船上からチャフ発射弾やフレア発射弾等を発射する艦船用ランチャにおいて、発射筒に対する発射弾の移動を係止する発射弾筒係止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
護衛艦等の艦船は、自艦に向けて発射されたミサイルに対して電子的手法により防御するチャフ発射弾やフレア発射弾等を発射する艦船用ランチャを備えている。
【0003】
本出願人により特願2001−091718号として既に出願されている艦船用ランチャは、発射弾の装填時に艦上の発射筒を倒立させ、艦内から発射弾を発射筒に装填するようになっている。この場合、甲板上での装填作業が不要となり、装填に要する時間を大幅に短縮できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような艦船用ランチャにあっては、倒立した発射筒から発射弾が抜け落ちないように係止する必要がある。
【0005】
しかしながら、発射弾の頭部形状はその種類によって異なるため、発射弾の頭部を係止して抜け止めを行うことが難しい。
【0006】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、発射弾の頭部形状等に係わらず発射弾を係止し、かつ発射筒内の圧力に耐えられる発射弾筒係止装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、発射筒に対する発射弾の移動を係止する発射弾筒係止装置に適用する。
【0008】
そして、発射弾の外周面に対峙する薄肉円筒状の金属製変形チューブと、この金属製変形チューブの外側に形成される圧力室とを備え、金属製変形チューブが薄肉円筒状の座屈筒部と、この座屈筒部の両端に形成される環状のつば部とを有し、座屈筒部は圧力室に導かれる圧力によって内側に膨らむ座屈変形をして多数の膨出部分が発射弾の外周面に押し付けられる構成としたことを特徴とするものとした。
【0009】
第2の発明は、第1の発明において、金属製変形チューブの外周面に対峙する圧力変形規制部を備えたことを特徴とするものとした。
【0011】
第3の発明は、第1または2の発明において、金属製変形チューブを発射筒の中央部より発射口側に位置して設けたことを特徴とするものとした。
【0012】
【発明の作用および効果】
第1の発明によると、圧力室に所定の圧力が導かれると、変形チューブが内側に膨らみ、この変形チューブの膨出部分が発射弾の外周面に押し付けられ、発射筒に対して発射弾を係止する。
【0013】
こうして発射弾筒係止装置は発射弾の外周面を固縛するため、発射弾の種類が異なっても、発射弾の頭部形状等に係わらず発射弾を係止することができる。
【0014】
そして、金属製変形チューブ自体で圧力室を画成することが可能となり、構造の簡素化がはかれる。そして、変形チューブを金属によって形成することにより、その表面剛性を確保され、十分な耐久性が得られる。
【0015】
第2の発明によると、金属製変形チューブが圧力変形規制部に当接することによって発射時に生じる発射筒内の圧力によって金属製変形チューブが変形することを規制する。
【0017】
第3の発明によると、金属製変形チューブが発射筒底部に生じる高圧を受けることが避けられ、発射筒内の圧力に耐えられる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0019】
図1に示すように、護衛艦等に搭載される反動砲型ランチャは、艦上に発射弾を発射する8本の発射筒8と、発射筒8が向く方位および仰角を変えられるランチャ装置2を備える一方、艦内に発射筒8に発射弾を自動的に装填する装填装置9を備える。発射弾は例えばチャフ発射弾、長チャフ発射弾、EJ発射弾、IR発射弾等を選択できる。発射筒8の底部には発射弾の推進薬に点火するコイル等を備える。
【0020】
ランチャ装置2は、船体に対して略垂直軸まわりに旋回可能に支持されるランチャ旋回台4とを備える。ランチャ装置2は発射に際してランチャ旋回台4を旋回させて各発射筒8の向く方位を変える。
【0021】
ランチャ装置2は上甲板1上でランチャ旋回台4に対して略水平軸まわりに回動可能に支持されるランチャ俯仰台6を備え、このランチャ俯仰台6に対して8本の発射筒8が等間隔を持って2列に並ぶように固定される。ランチャ装置2は発射に際してランチャ俯仰台6を回動させて各発射筒8の仰角を変える。
【0022】
各発射筒8には装填された発射弾を保持する発射弾筒係止装置30をそれぞれ備える。
【0023】
艦内に設けられる装填装置9は、各発射筒8と同軸上で発射弾を収納する2つのマガジン21と、各マガジン21に収められた発射弾を発射筒8内に装填する装填機構25と、各マガジン21を装填機構25を介して発射弾を発射筒8内に装填する装填位置とマガジン21に発射弾を収納する収納位置との間で略水平方向に移動するスライド機構22とを備える。
【0024】
以下、各発射弾の収納、装填、発射の動作を説明する。
【0025】
まず、収納時は次の手順で収納筒20に発射弾が収められる。
・図示しないスイッチを操作してマガジン21を収納位置にスライドさせる。
・各収納筒20内に所定の発射弾を収納補助具24を介して収納する。
【0026】
次に、装填時は次の手順で収納筒20の発射弾が発射筒8に装填される。
・マガジン21が所定の装填位置にスライドして移動する。
・ランチャ旋回台4が所定の装填位置に旋回する。
・ランチャ俯仰機構7が作動して発射筒8を倒立させる。
・図示しないスライドハッチが開く。
・装填機構25が発射弾を上昇させ、発射筒8に装填する。
・発射弾筒係止装置30が作動して発射弾を発射筒8が対して保持される。
・全ての発射弾の装填および発射筒8に対する保持が終了すると、スライドハッチが閉じる。
・発射筒8を所定角度に俯仰させて保持し、装填が完了する。
【0027】
なお、上記した収納、装填時の動作を逆に行うことにより、発射筒8に一旦装填された発射弾を収納筒20を経て取り出すことが可能である。
【0028】
次に、各発射弾の発射時はランチャ旋回台4及び俯仰台6を設定された方位に向かせて保持し、選択された発射筒8から発射弾が発射される。
【0029】
ランチャは以上のように構成され、装填装置9が艦内から発射筒8に発射弾を自動的に装填するため、甲板1上で発射筒8に発射弾を装填する作業が不要となり、装填に要する時間を大幅に短縮できる。
【0030】
ところで、発射弾は円筒形の筒部11を有し、筒部11の基端に推進薬を収めるとともに、筒部11の先端に頭部を有する。発射弾10(図2参照)の頭部形状はその種類によって異なるため、発射弾筒係止装置30は発射弾10の頭部を係止して抜け止めを行うことが難しい。
【0031】
これに対処して、本発明は、発射弾筒係止装置30が発射弾10の円筒形の筒部11を係止し、かつ発射筒8内の圧力に耐えられる構造とする。
【0032】
図2に示すように、発射弾筒係止装置30は発射筒8の中央部より発射口8a側に位置して設けられる。つまり、発射弾筒係止装置30は発射筒8の底部から離し、発射口8aの近傍に設けられる。
【0033】
図3に示すように、発射弾筒係止装置30は発射筒8の途中に固定される外ブロック31と、この外ブロック31内に介装される変形チューブ41と、外ブロック31と変形チューブ41の間に介装される内ブロック51と、外ブロック31の開口端に締結されて発射口8aを形成するリテーナ61とを備える。外ブロック31は耐圧強度メンバであり、発射弾筒係止装置30の本体をなす。環状のリテーナ61は複数のボルト62を介して外ブロック31に締結され、内ブロック51を外ブロック31との間で固定する。
【0034】
金属製の変形チューブ41は、薄肉円筒状の座屈筒部42と、座屈筒部42の両端に環状のつば部43がそれぞれ機械加工によって形成される。座屈筒部42はその内径が130mm程度であるのに対して、その板厚tは例えば0.8mm程度に形成される。変形チューブ41の材質としては、例えばステンレス、アルミニウム、黄銅が用いられる。
【0035】
外ブロック31と変形チューブ41の間に圧力室44が形成され、この圧力室44に導かれる油圧により座屈筒部42が内側に膨らむ座屈変形をして発射弾10の筒部11を係止するようになっている。
【0036】
外ブロック31と変形チューブ41の各つば部43の間に2本のOリング45が介装され、このOリング45によって圧力室44の密封がはかられる。
【0037】
外ブロック31には圧力室44に連通する油通路が通孔32と33が形成される。圧力室44は、電磁切換弁34を介して油圧ポンプ35からの高圧とタンク36側からの低圧が選択的に導かれる。
【0038】
内ブロック51は半環状に分割されており、外ブロック31と変形チューブ41の間に介装される。内ブロック51はその内周面が圧力変形規制部として座屈筒部42に隙間sを持って対峙している。内ブロック51には通孔52が形成され、この通孔52を介して圧力室44と通孔32が連通される。
【0039】
以上のように構成されて、次に発射弾筒係止装置30の作用について説明する。
【0040】
圧力室44が油圧ポンプ35の吐出圧が導かれると、圧力室44の油圧によって変形チューブ41の座屈筒部42が内側に膨らむ弾性変形した後に縦しま状に座屈変形し、この座屈筒部42の膨出部分が筒部11の外周面に押し付けられ、発射筒8に対して発射弾10を係止する。
【0041】
このとき、変形チューブ41は座屈筒部42に多数の縦しまが発生するまで加圧できる。この座屈圧力と接触時の弾性変形時の圧力の差が有効圧力ΔPとなって発射弾10を圧縮する。発射弾10の剛性によりこの有効圧力ΔPは少し低下する。この有効圧力ΔPと変形チューブ41の有効面積Aの積が接触力Fとなる。
【0042】
例えば、弾性変形時の圧力が20kgf/cm2、座屈変形時の圧力が50kgf/cm2とすると、有効圧力ΔPは次式で計算される。
ΔP≒(50−20)×0.8=24kgf/cm2 …(1)
変形チューブ41の内径を13.12cmとし、有効座屈長さを3.0cmとすると、有効面積Aは次式で計算される。
A≒13.12×(π/4)×3.0=404cm2 …(2)
全接触力Fは次式で計算される。
F=ΔP×A≒9700kgf…(3)
変形チューブ41と発射弾10の摩擦係数μを0.2とすると、係止力Fsは次式で計算される。
Fs=F・μ=1940kgf …(4)
したがって、係止力Fsを2000kgf程度にすることが可能であり、発射弾10の係止が十分に行える。
【0043】
一方、圧力室44にタンク圧が導かれると、変形チューブ41の座屈筒部42は元の形状に戻り、発射弾10を係止することが解除される。発射時、この解除状態で、発射弾10の推進薬に点火されると、発射筒8から発射弾10が発射される。
【0044】
図4は発射時に発射筒8に生じる圧力分布を示している。発射弾筒係止装置30が設けられる発射口8aの近傍は底部に比べて低くなっており、変形チューブ41には30kgf/cm2程度の圧力が作用する。この発射時の圧力を受けて変形チューブ41は外側に膨らもうとするが、変形チューブ41が内ブロック51に当接するとそれ以上の変形が止められ、発射筒8の内壁面の形状が維持される。この結果、変形チューブ41の変形によって発射弾10の発射に支障を来すことが回避される。
【0045】
変形チューブ41自体が圧力室44を画成するため、構造の簡素化がはかれる。そして、変形チューブ41を金属によって形成することにより、その表面剛性を確保され、十分な耐久性が得られる。
【0046】
次に図5、図6に示す参考例を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【0047】
この発射弾筒係止装置30は、発射弾10の筒部11を固縛する金属製の変形チューブ71と、変形チューブ71を圧力室44に導かれる圧力によって締め付ける樹脂製の固縛チューブ81とを備える。
【0048】
金属製の変形チューブ71は、所定幅の縦割り溝72が軸方向に沿って形成され、固縛チューブ81によって締め付けられることにより縦割り溝72の開口幅を縮小して縮径するようになっている。
【0049】
変形チューブ71と軸方向に並んで円筒状のスペーサ73,74が設けられる。変形チューブ71はその両端が円筒状のスペーサ73,74によって挟持される。
【0050】
固縛チューブ81はMCナイロンを材質として円筒状に機械加工によって形成され、外ブロック31との間に圧力室44が形成される。
【0051】
外ブロック31と固縛チューブ81の間に2本のOリング45が介装され、このOリング45によって圧力室44の密封がはかられる。
【0052】
圧力室44に油圧ポンプ35からの吐出圧が導かれると、固縛チューブ81が変形チューブ71を締め付け、変形チューブ71の内周面が発射弾10の筒部11の外周面に押し付けられ、発射筒8に対して発射弾10を係止する。
【0053】
変形チューブ71を金属によって形成することにより、その表面剛性を確保され、十分な耐久性が得られる。
【0054】
変形チューブ71は縦割り溝72の開口幅を拡縮して変形することにより、その内周面の変形量を大きくすることが可能となり、発射弾10を確実に係止することができる。変形チューブ71は1%程度の変形量を確保することができ、例えばその内径を100mm程度とした場合に1mm程度の変形量を確保できる。
【0055】
他の参考例として、図7に示すように、縦割り溝72を変形チューブ71の軸方向に対して傾斜するように形成しても良い。
【0056】
この場合、変形チューブ71がその断面を円形に保ちながら変形することにより、その内周面の変形量を大きくすることが可能となり、発射弾10の筒部11が樹脂材で形成された場合でも、発射弾10を確実に係止することができる。
【0057】
他の参考例として、図8に示すように、固縛チューブ82はフッ素樹脂を材質として円筒状に成形加工によって形成しても良い。外ブロック31に当接するリップ部83が一体形成され、圧力室44の密封がはかられる。
【0058】
この場合、固縛チューブ82をフッ素樹脂で形成することにより、耐熱性、耐久性を高められるとともに、Oリングを廃止して構造の簡素化がはかれる。
【0059】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す艦船用ランチャの斜視図。
【図2】同じく発射筒の断面図。
【図3】同じく発射弾筒係止装置の断面図。
【図4】同じく発射筒内に生じる圧力分布を示す線図。
【図5】参考例を示す発射弾筒係止装置の断面図。
【図6】同じく変形チューブ等の斜視図。
【図7】さらに他の参考例を示す変形チューブ等の斜視図。
【図8】さらに他の参考例を示す発射弾筒係止装置の断面図。
【符号の説明】
2 ランチャ装置
8 発射筒
9 装填装置
10 発射弾
20 収納筒
30 発射弾筒係止装置
41 変形チューブ
42 座屈筒部
44 圧力室
51 内ブロック(圧力変形規制部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a launching tube locking device that locks the movement of a projectile with respect to a launcher in a launcher for a ship that launches, for example, a chaff launching bullet or a flare launching bullet from a ship.
[0002]
[Prior art]
A ship such as an escort ship has a ship launcher that fires a chaff fire bullet, a flare fire bullet, and the like that defends a missile launched toward the ship by an electronic method.
[0003]
The ship launcher already filed as Japanese Patent Application No. 2001-091718 by the present applicant is configured to invert the launcher on the ship when the projectile is loaded and to load the launcher into the launcher from inside the ship. In this case, loading work on the deck becomes unnecessary, and the time required for loading can be greatly shortened.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a launcher for a ship, it is necessary to lock the projectile bullet so that it does not fall out of the inverted launcher.
[0005]
However, since the shape of the head of the projectile differs depending on the type of the projectile, it is difficult to lock the head of the projectile and prevent it from coming off.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a firing bullet locking device that locks a firing bullet regardless of the shape of the head of the firing bullet and can withstand the pressure in the firing barrel. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is applied to a firing bullet locking device that locks the movement of the firing bullet relative to the firing barrel.
[0008]
Then, a thin cylindrical metal deformation tube which faces the outer peripheral surface of the discharge bullet, and a pressure chamber formed on the outer side of the metal deformation tube, metal deformation tube thin cylindrical seat屈筒portion And an annular collar portion formed at both ends of the buckled tube portion. The buckled tube portion undergoes buckling deformation that swells inward by the pressure guided to the pressure chamber, and a large number of bulged portions are fired. It is characterized by being configured to be pressed against the outer peripheral surface of the bullet .
[0009]
According to a second invention, in the first invention, a pressure deformation restricting portion facing the outer peripheral surface of the metal deformation tube is provided.
[0011]
The third invention is characterized in that, in the first or second invention, the metal deformation tube is provided at a position closer to the launching port than the central portion of the firing tube.
[0012]
Operation and effect of the invention
According to the first invention, when a predetermined pressure is introduced into the pressure chamber, the deformable tube bulges inward, the bulging portion of the deformable tube is pressed against the outer peripheral surface of the projectile, and the projectile Lock.
[0013]
In this way, since the firing bullet locking device ties up the outer peripheral surface of the firing bullet, even if the type of the firing bullet is different, the firing bullet can be locked regardless of the head shape of the firing bullet.
[0014]
And it becomes possible to define a pressure chamber by metal deformation tube itself, and simplification of a structure is achieved. And by forming a deformation | transformation tube with a metal , the surface rigidity is ensured and sufficient durability is acquired.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, the metal deformation tube is restricted from being deformed by the pressure in the firing cylinder that is generated at the time of launch when the metal deformation tube comes into contact with the pressure deformation restricting portion.
[0017]
According to the third aspect of the invention, the metal deformable tube is avoided from receiving the high pressure generated at the bottom of the launch tube, and can withstand the pressure in the launch tube.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0019]
As shown in FIG. 1, a reaction gun type launcher mounted on an escort ship or the like includes eight
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Each
[0023]
The loading device 9 provided in the ship includes two
[0024]
Hereinafter, the operations of storing, loading, and firing each projectile will be described.
[0025]
First, at the time of storage, the projectile is stored in the
-Operate a switch (not shown) to slide the
A predetermined projectile bullet is stored in each
[0026]
Next, at the time of loading, the firing bullet of the
The
-The
The launcher raising / lowering mechanism 7 operates to invert the
・ A slide hatch (not shown) opens.
The
The firing
When the loading of all the projectiles and the holding with respect to the
-The
[0027]
In addition, it is possible to take out the projectile bullet once loaded in the
[0028]
Next, when launching each projectile bullet, the
[0029]
The launcher is configured as described above, and the loading device 9 automatically loads the projectiles into the projectile 8 from the ship. Therefore, it is not necessary to load the
[0030]
By the way, the projectile has a
[0031]
In order to cope with this, the present invention has a structure in which the firing
[0032]
As shown in FIG. 2, the firing
[0033]
As shown in FIG. 3, the firing
[0034]
The
[0035]
A
[0036]
Two O-
[0037]
Through
[0038]
The
[0039]
Next, the operation of the fired
[0040]
When the discharge pressure of the
[0041]
At this time, the
[0042]
For example, if the pressure during elastic deformation is 20 kgf /
ΔP≈ (50−20) × 0.8 = 24 kgf / cm 2 (1)
When the inner diameter of the
A≈13.12 × (π / 4) × 3.0 = 404 cm 2 (2)
The total contact force F is calculated by the following formula.
F = ΔP × A≈9700 kgf (3)
When the friction coefficient μ between the
Fs = F · μ = 1940 kgf (4)
Therefore, the locking force Fs can be about 2000 kgf, and the fired
[0043]
On the other hand, when the tank pressure is guided to the
[0044]
FIG. 4 shows the pressure distribution generated in the
[0045]
Since the
[0046]
Next, reference examples shown in FIGS. 5 and 6 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the said embodiment.
[0047]
The firing
[0048]
The
[0049]
[0050]
The lashing
[0051]
Two O-
[0052]
When the discharge pressure from the
[0053]
By forming the
[0054]
By deforming the
[0055]
As another reference example, as shown in FIG. 7, the
[0056]
In this case, the
[0057]
As another reference example, as shown in FIG. 8, the securing
[0058]
In this case, by forming the tying
[0059]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a ship launcher showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the launcher.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the firing bullet locking device.
FIG. 4 is a diagram showing the pressure distribution generated in the launcher.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a firing bullet locking device showing a reference example .
FIG. 6 is a perspective view of a deformed tube and the like.
FIG. 7 is a perspective view of a modified tube or the like showing still another reference example .
FIG. 8 is a cross-sectional view of a fired bullet locking device showing still another reference example .
[Explanation of symbols]
2
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