JPH0424496A - 電磁発射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電磁的に飛翔体を発射する装置、即ち電磁発
射装置に関するものである。

［関連技術の説明］ 従来の代表的な電磁発射装置においては、例えば特開昭
６２−２９９６９９号公報に開示されているように、飛
翔体に初速を与える手段としては、カートリッジもしく
はカセッＩ・内に装填された固形火薬の使用が考えられ
ていた。

しかし、固形火薬を使用すると、次の飛翔体を発射する
ためには、使用済みのカートリッジを砲身から取り出す
面倒な作業が必要であるため、本願と同一の出願人は、
弱電離気体噴射装置を採用することによりカートリッジ
自体の必要性をなくし、その取り出しを不要とした発明
を特願平１−１８０５２８号として出願した。

即ち、上記先行出願の発明は、第３図にその実施例を示
すように、砲身１０を構成する円筒状電極１２．１４及
び１６間に環状絶縁体１８．２ｏを配設すると共に、隣
接する電ｆｌ！＋２．１４．１６間に高電圧を発生する
電源装置４６．５２を設けた電磁発射装置において、砲
身１０の砲腔２４に連通する液体室３４を画成（る円筒
状電極３０と、棒電極３２と、絶縁体３６とをイする弱
電離気体噴射装置２８を設けると共に、電も３０．３２
間に電源装置４０を接続したものである。

飛翔体５６の発射時には、開閉機２２を外して砲ｒ２４
内に飛翔体５６を装填し、開閉機２２を元に戻し）から
、電源装置４０のスイッチ４４をオンとするこ之により
液体室３４内の液体火薬を介して電極３０．３を短絡さ
せてアーク放電を発生させ、これによｒ液体火薬に点火
して弱電離気体（プラズマ）を噴身して、飛翔体５６を
第３図において右側に駆動もしくは移動させ、飛翔体５
６に取り付けられたアブドータ５４が絶縁体１８を通過
して電極１２．１４を弱電禽気体により短絡すると、電
源装置４６によりアーク放電が発生し、このアーク放電
により得られるπ磁力によって飛翔体５６を加速し、次
の電極１４．１間においても同様の加速が行われ、飛翔
体５６が０望の初速で発射されるようになっている。

次の飛翔体を発射したい場合には、上述のスミツブを繰
り返せばよい。かくして、飛翔体５６は清形火薬を使用
する場合のようにカートリッジを取り出すことなく発射
することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この先行出願の電磁発射装置においては、飛翔
体の加速に必要な電磁力の発生は、上述のように、隣接
する電極１２．１４及び１６が弱電離気体により短絡さ
れる際に電源装置４６．５２により発生されるアーク放
電に専ら依存しているので、大容量の電源装置が必要と
なり、ひいては電磁発射装置が非常に大形となって、そ
の取決、搬送等が面倒で不便である。

従って、本発明の目的は、比較的に小容量の電源装置を
使用しても所望の初速で飛翔体を発射しうる電磁発射装
置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明による電磁発射装置は
、直線状に軸心を整列して配列され、砲腔を画成する複
数の円筒状電極と、隣接する該円筒状電極間に配置され
、同円筒状電極を絶縁する環状絶縁体と、隣接する前記
円筒状電極にそれぞれ接続された電源装置と、前記砲腔
内に装填される飛翔体の後端部側で同砲腔に連通ずるよ
うに接続され、前記飛翔体の後端部側に弱電離気体を供
給する弱電離気体噴射装置とを備えるだけでなく前記砲
腔内に装填される前記飛翔体の後端部側で同砲腔に連通
ずるよう接続され、前記弱電離気体噴射装置の弱電離気
体噴射時に前記砲腔内に液体燃料を注入する液体燃料注
入装置を備えている。

［作用］ 飛翔体を装填してから弱電離気体噴射装置を作動すると
、弱′ｒｒ、Ｍ気体が飛翔体の後端部側に噴射される。

そのため、飛翔体の後端部側に圧力が作用して、飛翔体
は砲腔内を砲口に向がって移動する。

また、この圧力は、液体燃料注入装置にも作用するため
、液体燃料注入装置に収容された液体燃ｎは、押し出さ
れて飛翔体の後端部側に注入されそこで起爆する。

飛翔体を囲繞するアブレータの後端面が最初の隣接電極
間にある絶縁体を通過した時点で、同電極が短絡されて
電源装「が作動し、同電極間で放電が開始され、アーク
が発生する。このアーク放電によって得られるＴＬ電磁
力より飛翔体の加速が行われる。

また、このようにアーク放電が行われている時、前述の
ように液体燃料注入装置から砲腔内に注入される液体燃
ｔ１はその表面から起爆してＫＩＬ、電気伝導性のプラ
ズマもしくは弱電離気体となる。

従って、電極間の前述したアーク放電により砲腔内に発
生する磁場の中に電気伝導性のプラズマが存在するため
、アルヴ工−ン波もしくは磁気流体波が発生し、これが
磁場を横切って電流を付加的に発生する。この電流は、
電源装置から供給される電流に加わるが、電磁力はＴ、
流の二乗に比例するので、飛翔体が受ける加速力は大幅
に増強されることになり、結果的に、゛液体燃料の起爆
による圧力は、アルヴエーン速度で飛翔体に伝播され、
高速が達成される。

次に、飛翔体に取り付けられたアブレータの後端面が次
の絶縁体を通過した時点でも、七に述べたような現象が
発生し、飛翔体は更に加速されて、砲身から高速で発射
される。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例について添付図面を参照し
て詳細に説明するが、図中、同一符号は同−又は対応部
分を示すものとする。

第１図において、本発明の好適な実施例によるＴｒＬ磁
発射装置においても、砲腔２４を画成する砲身１０は、
３つの円筒状電極１２．１４及び１６と、各電極間を絶
縁するように設けられた環状絶縁体１８及び２０とを、
それ笠の軸心が直線状に整列するよう配列することによ
り構成されている。

砲尾側の円筒状電ｉ１２の端部には、螺合式の開閉機も
しくは尾栓６１が設けられ、砲身１０には、この開閉機
６１の先端部位に直交する方向に穴２６が形成されてお
り、弱電離気体噴射装置２８はこの穴２６を介して砲腔
２４に連通している。

弱電離気体噴射装置２８は、砲身１０への取付用ねじ部
を先端に有する実質的に円筒状の電極３０と、該円筒状
電極３０の内径部に同心に配置された棒電ｆｉ３２と、
この棒電極３２を円筒状電極３０に対して絶縁した状態
て保持すると共に、円筒状電極３０と協働して液体室３
４を画成する絶縁体３６とを有している。弱電離気体噴
射装置２８は、液体室３４に連１ｆｆｌする円筒状電極
３０の細長い穴３８が砲身１０に形成された前述の穴２
６に直線状に整列するように、同砲身１０に螺着されて
いる。

また、弱電離気体噴射装置２８の円筒状電極３０及び棒
電ｆ２３２には電源装置４０が接続されている。この電
源装！４０は、コンデンサ４２及びスイ・フチ４４等を
有し、コンデンサ４２には高電圧回路から充電可能であ
る。更に、隣接した円筒状電極１２．１４間及び１４．
１６間にも電源装置４６．５２がそれぞれ設けられてお
り、同電源装置４６．５２は図示のように高電圧回路に
接続されたコンデンサ４８．５０を含んでいる。

以上の構成は、前述した先行出願の電磁噴射装置と同様
である。

本発明のｔｌＴ適な実施例によると、開閉機６１と円筒
状電極１２の後端部との間に液体燃料注入装置６０が設
けられている。即ち、液体燃料注入装置６０ハ、開閉機
６１をその外側から取り囲んで円筒状電極１２の後端部
に螺着されたシリンダ６２と、内部にねじが切られた中
空ビスｌ〜ンロツド６３と、同ピストンロッド６３の先
端に設けられた円錐状突起部即ちピストン６４とを有し
、大部分がシリンダ６２内にあるピストンロッド６３の
内部に開閉機６１が挿通され螺合している。シリンダ６
２は、ピストンロッド６３及びビス！・ン６４と協働し
て、液体燃ｆ′１６５を収容するための収容室６６を画
成している。収容室６６の内壁部６７は、曲面もしくは
内径が変化する面で構成されており、後述するようにビ
ス１−ン６４が開閉機６１と共に第１図において左側に
移動する時、ピストン６４の外周面と収容室６６の内壁
部６７との間に隙間６８（第２図参照）が生ずるように
ようになっている。

収容室６６の容積及び隙間６８の大きさ等は、液体燃料
注入装置６０から最も雛れた電極１４．１６間まで液体
燃［１が届くように選択されている。

尚、弱電離気体噴射装置２８及び液体燃料注入装置６０
には、液体室３４、収容室６６に液体燃料を供給するた
めにバルブ等が付設されているが、それ等は、液体燃料
を取り扱う装置において通常使用されているものでよい
ので、図示を省略する。

以上の構成を有する電磁発射装置において、飛翔体５６
を発射する際には、開閉ｖ１６１を開き、アブレータ５
４によって砲腔２４の壁面から熱的に絶縁された飛翔体
５６を装填し、開閉機６１を閉じる。これにより、開閉
機６１の先端延長部がアブレータ５４の後端面に接触す
る状態となり、飛翔体５６が位置決めされる。一方、弱
電離気体噴射装置２８の液体室３４と液体燃料注入装置
６０の収容室６６とに、前述したバルブ（図示せず）を
開いて液体燃Ｆ＋もしくは火薬を装填しておく。

この状態で電源装填４０のスイッチ４４をオンにすると
、弱電離気体噴射装置２８の円筒状電瘉３０と棒電極３
２との間にアーク放電が発生し、液体室３４内の液体火
薬に点火され、液体火薬は燃焼し、弱電離気体（プラズ
マ）となる。この弱ｔｉ気体は穴３８及び２６を通って
飛翔体５６の後端部側に噴射される。

そのため、飛翔体５６の後端部側に圧力が作用して、飛
翔体５６は、第２図に示すように飽性２４内を砲口に向
かって右側に移動する。

また、この圧力は、ピストンロッド６３に螺着された開
閉機６１ひいてはビス１ヘン６４にも作用するため、第
２図に示すように、同開閉８！６１は、ピストンロッド
６３及びピストン６４と共に左側に後退する。

その結果、ビスｌ〜ン６４の外周面とシリンダ６２の内
壁面６７との間に隙間６８ができ、液体燃料注入装置６
０の収容室６６内の液体燃ｊ１６５は、ビス１〜ン６４
により押され、この隙間６８から漏れて飛翔体５６の後
端部側に注入され、そこで起爆する。収容室６６からの
液体燃料６５の注入はピストン６４がシリンダ６２の内
端部にほぼ′当ｉｆｆするまで、比較的に長ａ１間にわ
たって続けることがてきる。

飛翔体５６を囲繞するアブレータ５４の後端面か絶縁体
１８を通過した時点で、電極１２．１４が短絡されて電
源装置４６が作動し、同型ｉ１２．１４間で放電が開始
され、符号７０で示すようにアークが発生ずる。

このアーク放電によって得られる電磁力によりアブレー
タ５４及び飛翔体５Ｂの加速が行われる。

また、このようにアーク放電が行われている時、前述の
ように液体燃料注入装置６０から棒状となって飽性２４
内に注入される液体燃料６５はその表面から起＋３　し
て電離し、電気伝導性のプラズマもしくは弱電離気体と
なる。従って、７ｒｉ、ｉ１２．１４間の前述したアー
ク放電により飽性２４内に発生する磁場の中に電気伝導
性のプラズマが存在するため、アルヴエーン波もしくは
磁気流体波が発生し、これが磁場を横切って電流を付加
的に発生する。このＴＬ流は、電源装置４６から供給さ
れる？８流に加わるが、電磁力は電流の二乗に比例する
ので、飛翔体５６が受ける加速力は大幅に増強されるこ
とになり、結果的に、液体燃料６５の起爆による圧力は
、アルヴエーン速度で飛翔体５６に伝播され、高速が達
成される。

次に、飛翔体５６に取り付けられたアブレータ５４の後
端面が絶縁体２０を通過した時点でも、上に述べたよう
な現象が発生し、アブレータ５４及び飛翔体５６は更に
加速されて、砲身１０から高速で発射される。

この後、次の飛翔体を発射する際には、上述と同様の動
作を繰り返せばよい。

尚、本発明の好適な実施例では、絶縁体１８及び２０て
絶縁さｈた３個の円筒状ＴＬＦｆ！１２．１４及び１６
を有する２段加速の電磁発射装Ｔについて説明したが、
１段加速でも勿論よく、また、液体燃料注入装置６０か
ら最も離れた電極間まで同液体燃ｆ−’ｌ注大装置６０
の液体燃料が届く限り、３段以上の加速を行ってもよい
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、液体燃料注入装置を設
（°）て、電源装置を用いて電極間にアーク族Ｔを誘起
さぜることにより飽性内に生ずる磁場に燃ｒ１を電気伝
導性のプラズマとして注入しているので、電源装置から
供給される元のＴＬ流に加えて付加的な電流が発生し、
これが元の電流を増幅するため、電源装置から供給され
る電流値を相当小さく設定しても、液体燃料注入装置を
用いない場合とほぼ同様の電磁力が得られるので、電源
装置の小形化が可能となり、ひいては電磁発射装置も車
載可能なほどに小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電磁発射装置の好適な実施例の
飛翔体装填状態を示す断面図、第２図は、第１図の電磁
発射装置の飛翔体加速状態を示す断面図、第３図は、本
発明により改良が加えられる前の電磁発射装置の断面図
である。 １００、砲身　　　　　　１２．１４．１６・・円筒状
電極１８．２０・・環状絶縁体 ２４・・砲腔　　　　　　２８・・・弱電離気体噴射装
置４６．５２・・・電源装置　　５６・・・飛翔体６０
・・液体燃料注入装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直線状に軸心を整列して配列され、砲腔（２４）を画成
   する複数の円筒状電極（１２、１４、１６）と、隣接す
   る該円筒状電極（１２、１４、１６）間に配置され、同
   円筒状電極を絶縁する環状絶縁体（１８、２０）と、隣
   接する前記円筒状電極（１２、１４、１６）にそれぞれ
   接続された電源装置（４６、５２）と、前記砲腔（２４
   ）内に装填される飛翔体（５６）の後端部側で同砲腔（
   ２４）に連通するように接続され、前記飛翔体（５６）
   の後端部側に弱電離気体を供給する弱電離気体噴射装置
   （２８）と、前記砲腔（２４）内に装填される前記飛翔
   体（５６）の後端部側で同砲腔（２４）に連通するよう
   接続され、前記弱電離気体噴射装置（２８）の弱電離気
   体噴射時に前記砲腔（２４）内に液体燃料を注入する液
   体燃料注入装置（６０）とを備えた電磁発射装置。