JP5221214B2 - 発射レート制御装置及び発射レート制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、発射レート制御装置及び発射レート制御方法に関するものである。

従来、機関銃、機関砲等の火器、例えば、機関銃の発射方式には、発射スイッチを押している間、機関銃に固有の発射レートで連続的に発射を行う連続発射方式、及び単連発切替レバーを操作することによって一発だけの発射を行う単発発射方式がある。なお、前記発射レートは、単位時間当たりの弾の発射回数を表す。

前記機関銃は、航空機に搭載されたり、車両に搭載されたりするが、航空機に搭載される場合、発射レートを高くするために連続発射方式が採用されるのに対して、車両に搭載される場合、通常、命中精度を高くするために単発発射方式が採用されるが、使用される環境によって、発射レートを高くするために連続発射方式が採用される。

ところで、単発発射方式においては、発射時に機関銃に作用する反動力が減衰した後に次の発射が行われるので、命中精度を高くすることができる。これに対して、連続発射方式においては、発射時に機関銃に作用する反動力で、機関銃等が振動して銃身が揺れてしまうので、命中精度が低くなってしまう。

図２は従来の単発発射方式で発射を行ったときの振れ角度の推移を表す図、図３は従来の連続発射方式で発射を行ったときの振れ角度の推移を表す図、図４は従来の単発発射方式及び連続発射方式で発射を行ったときの命中精度を示す図である。なお、図２及び３において、横軸に時間を、縦軸に振れ角度を、図４において横軸に左右方向の命中精度を、縦軸に上下方向の命中精度を採ってある。

この場合、振れ角度は、機関銃の発射時に機関銃に作用する反動力で銃身が揺れたときの銃身の先端の基準位置からの振れ量を角度で表したものである。

図に示されるように、単発発射方式においては、発射を行った後、０．３〔秒〕程度経過すると、反動力が減衰し、振れ角度が収束するので、図４の●で示されるように、命中精度を高くすることができるのに対して、連続発射方式においては、発射を行っている間、時間が経過しても、反動力が減衰せず、振れ角度が収束しないので、図４の▲で示されるように、命中精度を高くすることができない。

そこで、連続発射方式を採用する場合に、発射レートを低くすることによって発射時に機関銃に作用する反動力による影響を少なくし、命中精度を高くするようにした機関銃が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭５３−４３９９公報

しかしながら、前記従来の機関銃においては、機関銃内のバネを変更することによって発射レートを低くするようにしているので、操作性が低く、発射レートを所望の値に変更することができない。

本発明は、前記従来の機関銃の問題点を解決して、発射レートを所望の値に変更することができる発射レート制御装置及び発射レート制御方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の発射レート制御装置においては、連続して発射を行うための連射機構を備えた火器と、前記連射機構を作動させる作動部材と、該作動部材を駆動するための駆動電圧を発生させる駆動部と、発射レートを設定するための設定値が記録された発射レート設定部とを有する。

そして、前記駆動部は、前記設定値に対応する周期で前記駆動電圧をオンにする。
また、前記設定値は、トリガ装置が操作されている間、作動部材を継続して駆動するための第１の設定値、及びトリガ装置が操作されている間、作動部材を間欠的に駆動するための第２の設定値から成る。

本発明によれば、発射レート制御装置においては、連続して発射を行うための連射機構を備えた火器と、前記連射機構を作動させる作動部材と、該作動部材を駆動するための駆動電圧を発生させる駆動部と、発射レートを設定するための設定値が記録された発射レート設定部とを有する。

そして、前記駆動部は、前記設定値に対応する周期で前記駆動電圧をオンにする。
また、前記設定値は、トリガ装置が操作されている間、作動部材を継続して駆動するための第１の設定値、及びトリガ装置が操作されている間、作動部材を間欠的に駆動するための第２の設定値から成る。

この場合、発射レートを設定するための設定値に対応する周期で駆動電圧がオンにされ、該駆動電圧に基づいて作動部材が駆動され、該作動部材によって連射機構が作動させられ、連続して発射が行われるので、発射レートを容易に所望の値に変更することができる。また、設定値を設定するだけで、発射レートを変更することができるので、火器の操作性を高くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における発射レート制御装置のブロック図、図５は本発明の実施の形態における発射レート設定部を示す図、図６は本発明の実施の形態におけるソレノイドドライバを示す図、図７は本発明の実施の形態における発射レート制御装置の動作を示す第１のタイムチャート、図８は本発明の実施の形態における発射レート制御装置の動作を示す第２のタイムチャートである。

図１において、１１は火器としての機関銃であり、該機関銃１１は、銃本体１１ａ、銃身１１ｂ、第１のトリガ装置としての引き金１１ｃ、第２のトリガ装置としての発射スイッチ１５、切替部材としての切替えレバー１６、弾を連続して発射させる連射機構１０等を備える。本実施の形態においては、火器として機関銃１１（「１２．７ｍｍ重機関銃Ｍ２」）について説明するが、機関砲に適用することができる。

また、１２はオン・オフに伴って前記連射機構１０を選択的に作動させる作動部材としてのソレノイド、１３は該ソレノイド１２を駆動する駆動部としてのソレノイドドライバ、１４は発射レートを設定するための発射レート設定部である。なお、前記ソレノイドドライバ１３、発射レート設定部１４、発射スイッチ１５、切替えレバー１６等によって発射レート制御装置が構成される。

本実施の形態においては、切替えレバー１６を操作することによって、機関銃１１の発射方式を単発発射方式又は連続発射方式に切り替えることができるようになっている。そして、単発発射方式を採用した場合、ソレノイド１２の駆動が停止させられ、連射機構１０が非作動状態に置かれる。したがって、射手が、引き金１１ｃを操作して引くと、弾を単発で発射させることができる。また、連続発射方式を採用した場合、前記ソレノイドドライバ１３によって設定された発射レートに応じてソレノイド１２が駆動される。したがって、射手が、発射スイッチ１５を押して操作すると、トリガ信号が発生させられ、ソレノイドドライバ１３に送られ、該ソレノイドドライバ１３において、発射スイッチ１５が押されている間の所定の時間だけ、ソレノイド１２が駆動され、その間、連射機構１０が作動させられ、弾が連続して発射させられる。なお、前記トリガ信号は、前記発射スイッチ１５が押されている間、ハイレベル（オン）になる。

ところで、単発発射方式においては、発射時に機関銃１１に作用する反動力が減衰した後に次の発射が行われるので、命中精度を高くすることができる。これに対して、連続発射方式においては、発射時に機関銃１１に作用する反動力で、機関銃１１等が振動すると、銃身１１ｂが揺れてしまい、命中精度が低くなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、連続発射方式において、発射レートを高く設定した第１の連射モード、及び発射レートを低く設定し、命中精度を高くした第２の連射モードを選択することができるようになっている。

前記第１の連射モードにおいては、機関銃１１に固有の、例えば、１〔秒〕間に１０発前後の発射レートα１が設定される。そのために、発射スイッチ１５が押されている間、ソレノイド１２が継続して駆動され、連射機構１０が連続して作動させられる。また、第２の連射モードにおいては、発射レートα１より低い、任意の発射レートα２が設定される。そのために、発射スイッチ１５が押されている間、ソレノイド１２が間欠的に駆動され、連射機構１０は、ソレノイド１２が駆動される間だけ作動させられる。

そのために、発射レート設定部１４は、図５に示されるように、第１の記録要素としてのバッファ２１、第２の記録要素としてのバッファ２２、バッファ２１、２２を切り替えることによって前記第１、第２の連射モードを選択するためのモード選択要素としてのスイッチＳｗ１、及び操作部２３を備える。

前記バッファ２１には、発射スイッチ１５が押されている間、ソレノイド１２を継続して駆動するための第１の設定値εｆが、バッファ２２には、発射スイッチ１５が押されている間、ソレノイド１２を間欠的に駆動するための第２の設定値εｓが記録される。なお、前記第１の設定値εｆは、ソレノイド１２を継続して駆動するために、無限大の値にされ、前記第２の設定値εｓは、ソレノイド１２を間欠的に駆動するために、ソレノイド１２を駆動する周期τと対応させて設定される。本実施の形態においては、第２の設定値εｓと周期τとが等しくされる。

この場合、該周期τは、反動力が減衰するのに必要な時間、すなわち、減衰時間をｓ（例えば、図２においては、０．３〔秒〕程度）としたとき、
ｓ＜τ
にされる。

したがって、射手は、操作部２３を操作し、スイッチＳｗ１によってバッファ２１、２２を切り替え、第１、第２の連射モードを選択することができる。また、第２の連射モードが選択されているときに、操作部２３を操作して、前記第２の設定値εｓを変更し、周期τを任意で変更し、発射レートを変更することができる。しかも、ソレノイド１２が駆動され、連射機構１０によって連続的に発射が行われているときに、操作部２３を操作して第２の設定値εｓを変更することができる。

また、ソレノイドドライバ１３は、図６に示されるように、タイマ回路３１、演算回路３２及び増幅回路３３を備える。前記タイマ回路３１は、前記第１、第２の設定値εｆ、εｓ及びトリガ信号を受けて、タイマ出力を発生させ、演算回路３２は前記タイマ出力及びソレノイド駆動係数ｋに基づいて、駆動電圧としてのソレノイド電圧Ｖｓを発生させる。

そして、増幅回路３３はソレノイド電圧Ｖｓを受けて所定のゲインで増幅し、増幅後のソレノイド電圧Ｖｓ’をソレノイド１２に送る。

第１の連射モードにおいては、図７に示されるように、トリガ信号がハイレベルである間、前記タイマ出力がハイレベル（オン）にされ、ソレノイド電圧Ｖｓがハイレベル（オン）にされる。したがって、ソレノイド電圧Ｖｓがハイレベルにされる間、ソレノイド１２が駆動され、連射機構１０によって複数の弾が発射周期ｑで連続的に発射させられる。

また、第２の連射モードにおいては、図８に示されるように、トリガ信号がハイレベルである間に、前記タイマ出力が周期τでハイレベルにされ、ソレノイド電圧Ｖｓがタイマ出力の立上りエッジで、時間ｒだけハイレベルにされる。したがって、ソレノイド電圧Ｖｓがハイレベルにされる間、時間ｒだけソレノイド１２が駆動されるが、ソレノイド１２が駆動されている間に、１回だけ弾が発射されるように、前記時間ｒは、
０＜ｒ＜ｑ
にされる。

このように、本実施の形態においては、操作部２３を操作して第２の設定値εｓを設定すると、第２の設定値εｓに対応する周期τでソレノイド電圧Ｖｓがハイレベルにされ、ソレノイド１２が駆動され、連射機構１０によって間欠的に弾が発射させられる。

したがって、発射レートを所望の値に変更することができる。また、第２の設定値εｓを設定するだけで、発射レートを変更することができるので、機関銃１１の操作性を高くすることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における発射レート制御装置のブロック図である。 従来の単発発射方式で発射を行ったときの振れ角度の推移を表す図である。 従来の連続発射方式で発射を行ったときの振れ角度の推移を表す図である。 従来の単発発射方式及び連続発射方式で発射を行ったときの命中精度を示す図である。 本発明の実施の形態における発射レート設定部を示す図である。 本発明の実施の形態におけるソレノイドドライバを示す図である。 本発明の実施の形態における発射レート制御装置の動作を示す第１のタイムチャートである。 本発明の実施の形態における発射レート制御装置の動作を示す第２のタイムチャートである。

符号の説明

１０ 連射機構
１１ 機関銃
１２ ソレノイド
１３ ソレノイドドライバ
１４ 発射レート設定部
Ｖｓ ソレノイド電圧
α１、α２ 発射レート
εｆ、εｓ 第１、第２の設定値
τ 周期

Claims (5)

1. （ａ）連続して発射を行うための連射機構を備えた火器と、
   （ｂ）前記連射機構を作動させる作動部材と、
   （ｃ）該作動部材を駆動するための駆動電圧を発生させる駆動部と、
   （ｄ）発射レートを設定するための設定値が記録された発射レート設定部とを有するとともに、
   （ｅ）前記駆動部は、前記設定値に対応する周期で前記駆動電圧をオンにし、
   （ｆ）前記設定値は、トリガ装置が操作されている間、作動部材を継続して駆動するための第１の設定値、及びトリガ装置が操作されている間、作動部材を間欠的に駆動するための第２の設定値から成ることを特徴とする発射レート制御装置。
2. 前記第２の設定値が設定されると、前記駆動部は第２の設定値に対応する周期で駆動電圧をオンにし、作動部材を駆動する請求項１に記載の発射レート制御装置。
3. 前記周期は、発射時に火器に作用する反動力が減衰するのに必要な減衰時間より長く設定される請求項１に記載の発射レート制御装置。
4. 前記設定値を設定するための操作部を有する請求項１に記載の発射レート制御装置。
5. （ａ）発射レートを設定するための設定値に対応する周期で、作動部材を駆動するための駆動電圧をオンにし、
   （ｂ）該駆動電圧に基づいて作動部材を駆動し、
   （ｃ）該作動部材によって連射機構を作動させて連続して発射を行うとともに、
   （ｄ）前記設定値は、トリガ装置が操作されている間、作動部材を継続して駆動するための第１の設定値、及びトリガ装置が操作されている間、作動部材を間欠的に駆動するための第２の設定値から成ることを特徴とする発射レート制御方法。

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