JPH0560490A - Liquid mass arm device - Google Patents

Liquid mass arm device

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JPH0560490A
JPH0560490A JP80001988A JP80001988A JPH0560490A JP H0560490 A JPH0560490 A JP H0560490A JP 80001988 A JP80001988 A JP 80001988A JP 80001988 A JP80001988 A JP 80001988A JP H0560490 A JPH0560490 A JP H0560490A
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combustion chamber
conduit
gun
ignition
valve
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JP80001988A
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Melvin J Bulman
メルヴイン・ジヨン・バルマン
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General Electric Co
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General Electric Co
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Abstract

PURPOSE: To obtain an electric mechanism for igniting a liquid bursting charge used by a regenerative piston system by connecting a precombustion chamber for ignition having electrodes and an inlet port for liquid bursting charge to a main combustion chamber through a conduit and an orifice. CONSTITUTION: A housing 10 having a main combustion chamber 12, a precombustion chamber 14 for ignition, and a conduit 16 connected to the chambers 12 and 14 is provided to an ignition system. The cross-sectional area of the conduit 16 is made smaller than those of the chambers 12 and 14, and the opening of the conduit 16 to the main combustion chamber 12 is limited by means of an orifice 18. A valve 36 is opened to fill up the precombustion chamber 14 and conduit 16 with a liquid propellant under a high pressure and to push out the propellant into the main combustion chamber 12. Then the valve 36 is closed, and an electricity supplying source is connected to electrodes 20 and 22 so as to make an igniting current pass through the liquid bursting charge in the precombustion chamber 14. Since the current generates bursting charge decomposing heat, a cracked gas is generated and the liquid bursting charge in the conduit 16 is discharged into the main combustion chamber 12 and fires the bursting charge in the chamber 12.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、液体発射薬を使用する武器装置、 特に、このような装置の点火機構に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a weapon device using liquid propellant, and more particularly to an ignition mechanism for such a device.

(従来の技術) 液体発射薬の砲はよく知られており、例えば、 1977年5月17日にD.P.Tassに交付された米国特許 第4,023,463号、1977年10月4日にE.Ashleyに交 付された米国特許第4,051,762号、及び、1980年 8月7日にM.Bulmanにより申請書を提出された 米国特許出願第178,254号に示されている。非自 発点火性発射薬(non-hypergolic propellants) で発射されるこの種の砲は、各射撃に対する発射 操作を開始するのに、燃焼室に、高温・高圧のガ スの初期パルスを必要とする。(Prior Art) Liquid propellant guns are well known, for example US Pat. No. 4,023,463 issued to DP Tass on May 17, 1977, and E. Ashley on October 4, 1977. No. 4,051,762, and U.S. Patent Application No. 178,254 filed on August 7, 1980 by M. Bulman. This type of gun, which is fired with non-hypergolic propellants, requires an initial pulse of high temperature, high pressure gas in the combustion chamber to initiate the firing operation for each shot. To do.

反復発射に対しては、連続パルスが供給されね ばならない。信号雷管が使用されるときは、米国 特許第4,051,762号明細書に示されるように、各 射撃後に消費された雷管が置き換えられねばなら ない。これに代わるものとして、ある単元発射薬 (monopropellants)は、1968年1月30日にJ.J. Scanlonに交付された米国特許第3,576,103号、 及び1980年11月4日にE.Ashleyに交付された米国 特許第4,231,282号に示されるように断熱的圧縮 により点火され得る。電気アークが点火に使用さ れる時でさえ、発射薬は閉じ込められ全装薬の燃 焼が起きるまでの十分な温度と圧力にさらされね ばならない。このような状態は、燃焼室が完全に 発射薬で充満される高負荷装置において、最も容 易に達成される。再生式ピストン・システムでは、 燃焼室は、点火のときには比較的発射薬がない。 For repeated firings, continuous pulses must be delivered. When a signal detonator is used, the detonator consumed after each shot must be replaced, as shown in US Pat. No. 4,051,762. As an alternative, certain monopropellants were issued to JJ Scanlon on January 30, 1968 in U.S. Pat. No. 3,576,103, and E. Ashley on Nov. 4, 1980. It can be ignited by adiabatic compression as shown in US Pat. No. 4,231,282. Even when an electric arc is used for ignition, the propellant must be exposed to sufficient temperature and pressure to confine it and burn the entire charge. This condition is most easily achieved in high load systems where the combustion chamber is completely filled with propellant. In regenerative piston systems, the combustion chamber is relatively propellant-free at ignition.

本発明の目的は、特に再生式ピストン・システ ムで使用するように適応された液体発射薬の点火 のための電気的機構を提供することである。 It is an object of the present invention to provide an electrical mechanism for ignition of a liquid propellant which is especially adapted for use in regenerative piston systems.

この発明の特徴は、第1の断面積、電極、及び、 液体発射薬用の入口ポートを持つ点火予燃室、直 径と比較して1よりも大きい長さ比を持つ導管、 前記第1の断面積よりも小さい第2の断面積、及 び前記点火予燃室内に開口する入口、又は前記主 燃焼室へのオリフィスを通して開口する出口を含 む主燃焼室のための点火機構の設備である。 A feature of this invention is an ignition pre-combustion chamber having a first cross-sectional area, an electrode, and an inlet port for liquid propellant, a conduit having a length ratio greater than 1 compared to a direct diameter, A device for an ignition mechanism for a main combustion chamber including a second cross-sectional area smaller than a cross-sectional area and an inlet opening into the ignition pre-combustion chamber or an outlet opening through an orifice to the main combustion chamber. ..

(実施例の説明) 第1図は、本発明の実施例の基本的点火システ ムを示す。それは、砲発射サイクルの点火段階中 の点火と補助装薬装填の領域を規定している。(Description of Embodiments) FIG. 1 shows a basic ignition system according to an embodiment of the present invention. It defines the areas of ignition and auxiliary charge loading during the ignition phase of the gun firing cycle.

点火システムム、主燃焼室12、点火予燃室14、 及び、これら2つの室の間に通じている導管16を 持つハウジング10を含む。この導管の横断面積は これらの室の各々の横断面積よりも小さい。主燃 焼室12への導管16の開口は、オリフィス18で制限 される。導管16の長さの直径との比は1より大き い。導管16の長さと直径は、当然望ましい点火性 能の特性、例えば、主燃焼室に送り出される全エ ネルギ、主燃焼室の尖頭圧力、繰り返し量 (repetition rate)等の関数として選定されなけ ればならない。電極20は、点火予燃室内に突き出 ており、環状の間隙24により、この室の電導性の 側壁22から間隔を置かれる。この側壁は、第二電 極としての役をしている。電極20は、ハウジング 内の腔26内に固体絶縁玉縁28により固着され絶縁 されている。絶縁玉縁28は、ねじを切られた環状 の機械要素30により固定される。代替案として、 この電極組み立て部品は、 1980年8月5日にD.P.Trassieに交付された米国 特許第4,215,620号に示されるように改造され得 る。圧力下にある液体発射薬の供給源32は、導管 34と弁36を経て点火予燃室へ結合される。 It includes a housing 10 having an ignition system, a main combustion chamber 12, an ignition pre-combustion chamber 14, and a conduit 16 communicating between the two chambers. The cross-sectional area of this conduit is smaller than the cross-sectional area of each of these chambers. The opening of the conduit 16 to the main combustion chamber 12 is restricted by the orifice 18. The ratio of the length of the conduit 16 to the diameter is greater than 1. The length and diameter of conduit 16 should, of course, be selected as a function of desirable ignition performance characteristics, such as total energy delivered to the main combustion chamber, peak pressure in the main combustion chamber, repetition rate, etc. I have to. The electrode 20 projects into the ignition pre-combustion chamber and is spaced from the electrically conductive side wall 22 of this chamber by an annular gap 24. This side wall serves as the second electrode. The electrode 20 is fixedly insulated by a solid insulating bead 28 in a cavity 26 in the housing. The insulating bead 28 is secured by a threaded annular mechanical element 30. Alternatively, the electrode assembly can be modified as shown in US Pat. No. 4,215,620 issued August 5, 1980 to D.P. Trassie. A source 32 of liquid propellant under pressure is connected to the ignition precombustion chamber via conduit 34 and valve 36.

弁36と電極への電気供給源(図示されていない) は、1973年10月9日にD.P.Tassieに交付された米 国特許第3,763,739号に示されるような円筒カム により、各砲発射サイクル中に同期して制御され る。 An electrical source (not shown) to the valve 36 and electrodes is provided during each gun firing cycle by a cylindrical cam as shown in US Pat. No. 3,763,739 issued October 9, 1973 to DP Tassie. It is controlled in synchronization with.

作動において、弁36が最初に開かれ、高圧の下 に液体発射薬を燃焼予燃室14と導管16の中にいれ て充満し、全ての残存を空気及び残余の燃焼ガ スをそこから主燃焼室の中へ押出す。その後弁36 はとじられ、常套的に充電されたキャパシターで ある電気供給源が、電極20及び22に結合され、電 極を横切って放電される。この点火電流が、点火 予燃室内の液体発射薬を通過する。この電流が幾 らかの発射薬を分解する熱を発生する。この分解 はガスを発生する。ガスは導管内に拡がろうとす るが液体発射薬によって抵抗を受ける。液体発射 薬は、導管内に静止しており、慣性円柱又は慣性 栓として作用する。この慣性円柱は、予燃室内の 液体発射薬を包含し、液体発射薬の燃焼の開始と この燃焼の伝播のてめの予燃室の適切なガス圧力 の発展を可能にする。ガスと液体の接触面が、予 燃室を通って導管16に進行する。導管内の液体発 射薬は燃焼ガスの圧力の下に次第に加速されて主 燃焼室内に放出される。放出される液体発射薬は、 それ自身能動的に燃焼を続け主燃焼室の液体発射 薬を発火させる補助装薬としての働きをする。 In operation, valve 36 is first opened to fill liquid propellant into the combustion precombustion chamber 14 and conduit 16 under high pressure to fill all residual air and residual combustion gas from there. Extrude into the combustion chamber. The valve 36 is then closed and a conventional charged capacitor, an electrical source, is coupled to the electrodes 20 and 22 and discharged across the electrodes. This ignition current passes through the liquid propellant in the ignition precombustion chamber. This current produces heat that decomposes some propellant. This decomposition produces gas. The gas tries to spread into the conduit but is resisted by the liquid propellant. The liquid propellant is stationary within the conduit and acts as an inertial cylinder or an inertia plug. This inertial cylinder contains the liquid propellant in the pre-combustion chamber and allows the initiation of the combustion of the liquid propellant and the development of an appropriate gas pressure in the pre-combustion chamber for the propagation of this combustion. The gas / liquid interface advances through the pre-combustion chamber to conduit 16. The liquid propellant in the conduit is gradually accelerated under the pressure of the combustion gas and discharged into the main combustion chamber. The ejected liquid propellant itself continues to actively burn and acts as an auxiliary charge that ignites the liquid propellant in the main combustion chamber.

典型的なシステムでは、導管16は、直径約 3.18mm(0.125インチ)、長さ約47.9mm(1.885イ ンチ)を持ち、そのオリフィスは直径約3.18mm (0.125インチ)を持つ。予燃室14は直径約6.35 mm(0.25インチ)で、約2.39mm(0.094インチ)の 電極間隙を持つ。第2図は、特に興味ある1ミリ 秒の時間間隔に関するこの典型的なシステムの機 能を示す。電極間の電流の流れは、点火予燃室14 に約4780kg/cm2(68,000psi)の尖頭圧力及び導管 16に約3867kg/cm2(55,000psi)の尖頭圧力を発生 する700アンペアであることが分かるだろう。In a typical system, conduit 16 has a diameter of about 3.18 mm (0.125 inches) and a length of about 47.9 mm (1.885 inches), and its orifice has a diameter of about 3.18 mm (0.125 inches). The pre-combustion chamber 14 is about 6.35 mm (0.25 inch) in diameter and has an electrode gap of about 2.39 mm (0.094 inch). Figure 2 shows the functionality of this typical system for a 1 ms time interval of particular interest. Current flow between the electrodes, at 700 amps for generating a peak pressure of ignition precombustion chamber 14 to approximately 4780kg / cm 2 to about the peak pressure and the conduit 16 of (68,000psi) 3867kg / cm 2 ( 55,000psi) You can see that there is.

第3図は、米国特許出願第178,254号に示され る型式の液体発射薬差動ピストン砲に組み込まれ る第1図の機構の改良を示す。 FIG. 3 illustrates a modification of the mechanism of FIG. 1 incorporated into a liquid propellant differential piston cannon of the type shown in U.S. Patent Application No. 178,254.

第3図の砲は、ハウジング52内に固定される砲 身部50を内蔵する。この砲身部50は、施条をつけ られた砲腔54、弾体受納室56及び中間起縁部58を 持つ。帯環62を持つ弾体60がハウジング内の軸方 向内腔66内に収容され遊底(bolt)64により固定さ れる。ハウジングは砲腔54と同軸であり、遊底64 は、円筒カムとカム従動子アッセンブリ67により 調節される。 The gun of FIG. 3 incorporates a barrel 50 which is fixed within a housing 52. The barrel portion 50 has a calibrated barrel cavity 54, a shell receiving chamber 56 and an intermediate ridge 58. A bullet 60 having a band 62 is housed in an axial bore 66 in the housing and is fixed by a bolt 64. The housing is coaxial with the barrel 54 and the breech bolt 64 is adjusted by a cylindrical cam and cam follower assembly 67.

この遊底64は、遊底面72とこの遊底面72後部に 終端する軸方向の隠れた内腔74を持つ円錐台の円 錐前部70を持つ遊底本体68を含む。複数の半径方 向内腔76は、内腔74の前端と円錐面の外面との間 を通じている。電極78は、絶縁体管80により内腔 74の後部端に固定されており、内腔74の拡大され た部分82の中に突き出ている前部を持つ。複数の 半径方向の導管84は、内腔拡大部82から遊底本体 の外部まで伸ばされている。この遊底本体68は摺 動すると共に、内腔66の2個の環状の溝90と92に それぞれ固定されている2個の環状シール86,88 内に密封される。ハウジング52を貫通する導管98 は、液体発射薬の加圧された供給源から、軸方向 の内腔66の環状の溝99までを連通する。遊底64は、 1973年10月9日にD.P.Tassieに交付された米国特 許第4,244,270号に示されるような円筒カムによ り、内腔66内で往復運動させられる。環状シール 88は、1977年9月27日にD.P.Tassieに交付された 米国特許第4,050,352号に示される型式のシール であっても良い。この円筒カムは、砲遊底を、遊 底の導管84がシール86の後部にある最後部位置、 遊底の導管84がハウジングの溝99と正しい関係位 置を占める中間の位置、及び遊底の導管84がシー ル88の前部にある最前部の位置の間において往復 運動させる。この遊底がその最後部位置にある時、 液体発射薬が導管98と84を通って加圧された貯蔵 器から点火予燃室としての働きをしている内腔拡 張部82及び慣性導管又は円柱として役に立つ内腔 74の残余の中に計量しながら供給され得る。 The breech bolt 64 includes a breech bolt body 68 having a frustoconical conical front portion 70 having a breech floor 72 and an axially hidden inner bore 74 terminating at the rear of the breech floor 72. A plurality of radially oriented bores 76 extend between the front end of bore 74 and the outer surface of the conical surface. The electrode 78 is secured to the rear end of the lumen 74 by an insulator tube 80 and has a front portion that projects into an enlarged portion 82 of the lumen 74. A plurality of radial conduits 84 extend from the lumen expansion 82 to the exterior of the breech bolt body. The free bottom main body 68 slides and is sealed in two annular seals 86 and 88 fixed to the two annular grooves 90 and 92 of the inner cavity 66, respectively. A conduit 98 through housing 52 communicates from a pressurized source of liquid propellant to an annular groove 99 in axial bore 66. The breech bolt 64 is reciprocated within the bore 66 by a cylindrical cam such as that shown in US Pat. No. 4,244,270 issued to D.P. Tassie on October 9, 1973. Annular seal 88 may be of the type shown in US Pat. No. 4,050,352 issued September 27, 1977 to D.P.Tassie. This cylindrical cam allows the breech bottom to be in the rearmost position with the breech tube 84 at the rear of the seal 86, the middle position where the breech tube 84 is in the correct relationship with the housing groove 99, and the breech tube 84. Reciprocates between the foremost positions at the front of the seal 88. When this breech bolt is in its rearmost position, liquid propellant charges through the conduits 98 and 84 from the pressurized reservoir to the lumen expander 82 and inertia conduit or It can be metered into the remainder of the lumen 74, which serves as a cylinder.

砲身部とハウジングは、その中で大体は中空の 円筒弁136と大体は中空の円筒ピストン138を入 れ子式に配置されているほぼ中空の円筒空洞134 を画成する。 The barrel and housing define a generally hollow cylindrical valve 136 therein and a generally hollow cylindrical cavity 134 in which a generally hollow cylindrical piston 138 is housed.

円筒弁136は、環状間隙を提供している内壁表 面142又は、砲身の外壁表面146に近接した通路 144を持つ前部環状部分140を含む。環状部分 140は、外壁表面146に近接している環状空洞 156を提供している内部壁表面154及びハウジン グの内壁表面150に近接している環状の空洞160 を提供している外部壁表面158を持つ中間の環状 部分152と完全体を構成している。中間部分152 は、砲身の外壁表面166にジャーナル軸受された 内部壁表面164,及びそれに対し実質上シールされ た横断後部表面168,横断前部表面170,内部環状空 洞172,表面168と170の間に伸びている複数の長 さ方向の内腔又は通路、及び外壁表面158の環状 溝に配置された環状シール176を持つ後部環状部 分162と完全体を構成する。複数の長さ方向の内 腔177は、弁136がその最前部位置の後部にある 時、空洞156と空洞172の間の通路を提供する。 Cylindrical valve 136 includes an inner wall surface 142 providing an annular gap or a front annular portion 140 having a passage 144 proximate an outer wall surface 146 of the barrel. The annular portion 140 includes an inner wall surface 154 providing an annular cavity 156 proximate the outer wall surface 146 and an outer wall surface 158 providing an annular cavity 160 proximate the housing inner wall surface 150. It forms a complete body with the middle annular portion 152 having. The intermediate portion 152 includes an inner wall surface 164 journaled to the outer wall surface 166 of the barrel, and a transverse rear surface 168, a transverse front surface 170, and an inner annular cavity 172, surfaces 168 and 170 substantially sealed thereto. It forms a complete body with a rear annulus 162 having a plurality of longitudinal lumens or passageways extending therethrough and an annular seal 176 located in an annular groove in the outer wall surface 158. A plurality of longitudinal lumens 177 provide a passageway between cavity 156 and cavity 172 when valve 136 is in its rearmost position.

二本の棒178は、前部環状部分140にそれぞれ固 定されたその後部終端を持ち、ハウジング内の内 腔を貫通している。この棒は、棒状の横ピンとハ ウジングのプラグとの間に捕獲されたそれぞれの 渦巻きバネの圧縮スプリング310により、各々後 部方向に偏位させられる。各棒は、図示されない それぞれのシールを持ち得る。The two rods 178 each have a rear end fixed to the front annular portion 140 and extend through a lumen within the housing. The rods are each biased in the rearward direction by respective spiral spring compression springs 310 captured between the rod-shaped lateral pin and the housing plug. Each rod may have its own seal not shown.

ピストン138は、弁の表面158に支承される内 部壁表面192とハウジングの表面150から間隔を 置かれる外部壁表面194を持つ前部環状部分190 を含む。環状部分190は、その弁の環状シール 176に支えられている内部表面192及び環状シー ル202aに支えられて、ハウジング内部表面204の 環状溝に配置された外部表面200を持つ中間管状 部分196と一体である。Oリング202bは、環状シ ールをバックアップする。 Piston 138 includes a front annular portion 190 having an inner wall surface 192 supported on valve surface 158 and an outer wall surface 194 spaced from housing surface 150. The annular portion 190 is supported by an inner surface 192 which bears on the valve's annular seal 176 and an annular seal 202a which carries an intermediate tubular portion 196 having an outer surface 200 which is arranged in an annular groove of the housing inner surface 204. It is one. The O-ring 202b backs up the annular seal.

中間部分196は、その上に設置された環状形の フート弁208を有する後部環状部分206と一体で ある。後部環状部分206は、通常、砲身の外方表 面166の最後部部分166a上に支承して密封される よう自己偏位される。フート弁208は、その中に、 切り込みを持っている。これは、そのリングの直 径が内部の反対圧力の下に増大すること可能に する。後部環状部分206の前部表面214の有効横 断面積は、後部表面212の有効横断面面積よりも 小さく、差動ピストン機能を持つピストン・スリ ーブ138を提供している。 The intermediate portion 196 is integral with a rear annular portion 206 having an annular shaped foot valve 208 mounted thereon. The rear annular portion 206 is typically self-biased to bear against and seal on the rearmost portion 166a of the barrel barrel outer surface 166. The foot valve 208 has a notch in it. This allows the diameter of the ring to increase under internal counter pressure. The effective cross-sectional area of the front surface 214 of the rear annular portion 206 is smaller than the effective cross-sectional area of the rear surface 212, providing a piston sleeve 138 with a differential piston function.

砲身50,弁136とピストン138は、それらの相 互の位置にしたがって、液体発射薬在充満空洞 156、弁空洞172,ポンプ空洞218及び燃焼室空洞 220を画成すると考えられ得る。砲身50は、ポン プ室218と砲腔54の間の通路としての働きをする 第1の多数の半径方向の通路226を有する。 The barrel 50, the valve 136 and the piston 138 may be considered to define a liquid propellant filled cavity 156, a valve cavity 172, a pump cavity 218 and a combustion chamber cavity 220 according to their relative positions. The barrel 50 has a first plurality of radial passages 226 which serve as passages between the pump chamber 218 and the bore 54.

高圧の液体発射薬を供給する供給手段251は、 カム制御弁252に結合される。カム制御弁は、ハ ウジングの環状通路254に通じるハウジングの吸 込口に結合される。通路254からは、複数の半径 方向の内腔256が表面150の前方部分に導かれる。 A supply means 251 for supplying high pressure liquid propellant is coupled to the cam control valve 252. The cam control valve is coupled to the housing inlet which leads to the housing annular passage 254. From the passage 254, a plurality of radial lumens 256 lead to a front portion of the surface 150.

半径方向の内腔258は、表面150を通って表面か ら排出のためにピストン138の後部環状部190に 通じている。供給手段251は、カム制御される弁 259を経由して導管98に結合される。A radial lumen 258 leads through the surface 150 to the rear annulus 190 of the piston 138 for drainage from the surface. The supply means 251 is coupled to the conduit 98 via a cam controlled valve 259.

二本の棒207と272は、ピストン138の前部環 状部分190にそれぞれ固定されたその後部終端を 持ち、スペーサ146とハウジングのシールと共に 内腔を貫通する。これらの棒の前方終端は、それ ぞれ拡大部で終わっている。米国特許第3,763,7 39号に示されるような円筒カムは、螺旋状の制御 軌道を有する。制御軌道には、棒の従動部で終端 する腕を持つカム従動子が乗る。棒は、従動子を 前方に自由に動かすのは自由であるが、その従動 子経由のカム軌道により、後部方向へのそれらの 移動は抑制される。このカム軌道は、又この棒を 従動子を経由して前方に引き出すことができる。 Two rods 207 and 272 have rear ends fixed to the front annulus 190 of piston 138, respectively, and extend through the lumen with spacer 146 and housing seals. The forward ends of these rods each terminate in an enlarged section. Cylindrical cams such as those shown in U.S. Pat. No. 3,763,739 have spiral control tracks. A cam follower with an arm terminating in the follower of the rod rides on the control track. The rods are free to move the followers forward, but the cam track through the followers restrains their movement in the rearward direction. The cam track also allows the rod to be pulled forward via the follower.

砲身50は、弁136の内部表面154と共に拡大さ れた部分300を持つ。複数の実質上の軸方向の内 腔177は、充満用環状空洞156から弁空洞172ま での通路としての働きをするため、拡大部を通る 環状の横列に配置されている。複数の軸方向の内 腔174は、弁空洞172からポンプ空洞218までの 通路としての働きをする。ポンプ用空洞218と燃 焼室220との間の圧力差がフート弁208の自然の 偏位を超過すると、それは、砲身の外部表面166a とポンプ用空洞218から燃焼室220までの通路と しての働きをする弁との間の間隙を提供するため、 弁208を強制的に開く。 The barrel 50 has an enlarged portion 300 with the inner surface 154 of the valve 136. A plurality of substantially axial lumens 177 are arranged in an annular row through the dilation to serve as a passageway from the filling annular cavity 156 to the valve cavity 172. A plurality of axial lumens 174 serve as passageways from valve cavity 172 to pump cavity 218. When the pressure differential between the pump cavity 218 and the combustion chamber 220 exceeds the natural excursion of the foot valve 208, it causes an outer surface 166a of the barrel and a passageway from the pump cavity 218 to the combustion chamber 220. Valve 208 is forced to open to provide a gap between the valve and the valve acting.

皿型ワッシャ306は内腔177に接近する砲身上 の弁空洞172に取付けられ、止め輪308により保 持されている。このワッシャは通常、形状は円錐 形で、充満空洞156から、通路177を通って、ワ ッシャ306をまわり、弁空洞172を取り、そして 通路174を通ってポンプ空洞218へと液体発射薬 の流れを可能にする。発射に先立ち、差動弁136 は、棒178に結合された外部圧縮スプリング310 によって第3図に示されるピストン内に保持され る。そのため、弁の頭部162の表面166は、半径 方向の内腔226を閉ざし、ポンプ空洞218からこ れらの内腔への液体発射薬の流入を防止する。発 射の開始で、このポンプ空洞218の液体の圧力が 上昇し、弁空洞172に伝えられる。ワッシャの前 面の圧力と比較して、ワッシャ306の後部面のこ の圧力の増加が、発射中に生成された衝撃の液体 圧力から充満空洞156とその前方のシステムを分 離するため、通路177を強制的に閉じているその 本来のスプリングの力に対して強制的にワッシャ を平らにするだろう。発射中の、弁の頭部の前面部 170は、後部面168よりも小さい横断面積を持っ ているため、それにより生成された差動力が、弁 空洞172の容積を実質的にゼロに減少し内腔226 のふたをとるため、スプリング310の偏位に対し、 弁136を前方に強制的に押し付ける。 The dish washer 306 is mounted in a valve cavity 172 on the barrel that approaches the lumen 177 and is retained by a retaining ring 308. This washer is typically conical in shape and flows liquid propellant from the fill cavity 156, through passage 177, around washer 306, through valve cavity 172, and through passage 174 into pump cavity 218. To enable. Prior to firing, differential valve 136 is retained within the piston shown in FIG. 3 by an external compression spring 310 coupled to rod 178. As such, the surface 166 of the valve head 162 closes the radial lumens 226 and prevents the flow of liquid propellant from the pump cavities 218 into these lumens. At the start of firing, the pressure of the liquid in this pump cavity 218 rises and is transmitted to the valve cavity 172. The increase in this pressure on the rear face of the washer 306 compared to the pressure on the front face of the washer separates the filling cavity 156 and the system in front of it from the liquid pressure of the shock produced during firing. Will force the washer to flat against the force of its original spring, which is forcing 177 to close. During firing, the valve head front surface 170 has a smaller cross-sectional area than the rear surface 168 so that the differential force generated thereby reduces the volume of the valve cavity 172 to substantially zero. The valve 136 is forced forward against the bias of the spring 310 to uncover the lumen 226.

第3図に示された実施例では、発射は、カム制 御された電流供給源37から電流を、電極78の露出 端と内腔拡大部82の内壁まで通し、熱いガスを生 成し、熱いガスを内腔74及びはけ口76を介して燃 焼空洞220へ通過させることによって、開始され る。高圧のガスは、ピストン頭部206の後部面 212に力を及ぼしピストンを前方に強制的に押出 し、ポンプ空洞218の圧力を増加し、環状の間隙 を提供するフート弁208を開く。液体発射薬は、 ポンプ空洞218からこの環状の間隙を通って燃焼 空洞220に強制的に押出され、その中で熱ガスに より点火される。ピストン頭部の前部面214は、 後部面212よりも小さい横断面積を持つため、生 成された差動力は、液体発射薬の環状間隙を通っ ての流入を継続して、ピストンを前方に強制的に 押出す。燃焼室内のあらかじめ決められたガス圧 において、弾体の帯環62が施条により彫り込まれ、 弾体は砲腔内を前方に進行し内腔226を開口する。 In the embodiment shown in FIG. 3, the firing passes current from the cam controlled current source 37 to the exposed end of the electrode 78 and the inner wall of the lumen expansion 82, producing hot gas, It is initiated by passing hot gas through lumen 74 and vent 76 into combustion cavity 220. The high pressure gas exerts a force on the rear surface 212 of the piston head 206 to force the piston forward, increasing the pressure in the pump cavity 218 and opening the foot valve 208 which provides an annular gap. Liquid propellant is forced out of the pump cavity 218 through this annular gap into the combustion cavity 220, where it is ignited by hot gas. The front face 214 of the piston head has a smaller cross-sectional area than the rear face 212 so that the differential force created continues to flow through the annular gap of liquid propellant, causing the piston to move forward. Force extrude. At a predetermined gas pressure within the combustion chamber, the band 62 of the ammunition is carved by the ridge, and the ammunition advances forward in the gun cavity and opens the lumen 226.

弁の頭部162が既にこれらの内腔を開口している ので、液体発射薬は、これら内腔を通ってポンプ 空洞218から砲腔の後部終端部へと自由に通過し、 砲腔に環状の発射薬を供給する。砲腔の内部表面 は引き続いて燃焼させられ、砲腔外部表面は引き 続いて燃料を補給される。不発の場合には、差動 弁136と皿ワッシャ弁の両方は、最初の開いた配 置のままであり、差動ピストンを棒170と172を 経て前方に移動することにより、ポンプ空洞218 内の液体発射薬が、補給システム251に送り返さ れる。Since the valve head 162 has already opened these lumens, the liquid propellant passes freely through these lumens, from the pump cavity 218 to the rear end of the cannon, and into the cannon. Supplies the propellant. The inner surface of the barrel is subsequently burned and the outer surface of the barrel is subsequently refueled. In the event of a misfire, both the differential valve 136 and the disc washer valve remain in their initial open configuration, and the differential piston is moved forward through rods 170 and 172 to allow it to move within the pump cavity 218. Liquid propellant is sent back to the supply system 251.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の実施例の点火機構の断面図 である。 第2図は、第1図の実施例における点火電流、 柱状圧力及び燃焼室圧力をすべて時間の関数とし て示す線図である。 第3図は、液体発射薬、再生式ピストン銃を組 み込んだ、本発明の実施例の点火機構の断面図で ある。 10,52…ハウジング, 12…主燃焼室, 14…点火予燃室, 16,74…第1の導管, 18…オリフィス, 20,78…電極, 36…弁, 50…砲身, 54…砲腔, 60…弾体, 64…遊底, 82…内腔拡大部(点火予燃室), 136…差動弁, 138…ピストン, 218…ポンプ空洞, 220…燃焼空洞(主燃焼室)。 FIG. 1 is a sectional view of an ignition mechanism according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the ignition current, columnar pressure and combustion chamber pressure in the embodiment of FIG. 1 as a function of time. FIG. 3 is a cross-sectional view of an ignition mechanism incorporating a liquid propellant and a regenerative piston gun according to an embodiment of the present invention. 10, 52 ... Housing, 12 ... Main combustion chamber, 14 ... Ignition pre-combustion chamber, 16, 74 ... First conduit, 18 ... Orifice, 20, 78 ... Electrode, 36 ... Valve, 50 ... Barrel, 54 ... Gun cavity , 60 ... bullet, 64 ... play bottom, 82 ... inner cavity expansion (ignition pre-combustion chamber), 136 ... differential valve, 138 ... piston, 218 ... pump cavity, 220 ... combustion cavity (main combustion chamber).

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液体発射薬砲にして、 主燃焼室、 点火予燃室であって、第1の断面積、2個の間 隔を置かれた電極及び液体発射薬のための吸込口 を有する点火予燃室、及び、 第1の導管であって、長さ対直径の比が1より も大きい長さを有し、前記第1の断面積よりも小 さい第2の断面積、前記点火予燃室に開口する入 口、及び前記主燃焼室に開口する出口を有する第 1の導管、 から成る砲。1. A liquid propellant gun comprising a main combustion chamber, an ignition pre-combustion chamber, a first cross-sectional area, two spaced electrodes and a suction port for the liquid propellant. An ignition pre-combustion chamber having a first conduit having a length to diameter ratio of greater than 1 and a second cross sectional area smaller than the first cross sectional area; A gun comprising an inlet opening to the ignition pre-combustion chamber and a first conduit having an outlet opening to the main combustion chamber. 【請求項2】 請求項1に記載の砲にして、前記導管の 出口が、前記第2の断面積よりも小さい第3の断 面積を有するオリフィスを含む砲。2. The gun of claim 1, wherein the conduit outlet comprises an orifice having a third cross-sectional area less than the second cross-sectional area. 【請求項3】 請求項1に記載の砲にして、高圧の液体 発射薬の供給源(251)、第2の導管(98)であっ て弁手段(259)を含み且つ前記液体発射薬の供給 源を前記点火予燃室(82)の吸込口(84)に結合する 第2の導管、及び制御手段であって前記供給源 (251)から予め決められた量の液体発射薬を点火 予燃室及び前記第1の導管へ供給するために前記 弁手段に結合される制御手段、を含む砲。3. A gun according to claim 1, wherein a source (251) of high pressure liquid propellant, a second conduit (98) including valve means (259) and A second conduit connecting the source to the inlet (84) of the ignition pre-combustion chamber (82) and a control means for igniting a predetermined amount of liquid propellant from the source (251). A gun including a fuel chamber and control means coupled to the valve means for supplying to the first conduit. 【請求項4】 請求項1に記載の砲にして、ハウジング (52)、砲腔(54)、前記砲腔と同軸にある環状の弁 スリーブ(136)、及び前記砲腔と同軸にある環状 の差動面積ピストン・スリーブ(138)、を含み、 前記スリーブと前記ピストン・スリーブがポン プ空洞を画成し、前記ピストン・スリーブ及び前 記ハウジングが前記主燃焼室を画成することを特 徴とする砲。4. The gun of claim 1, wherein the housing (52), the barrel (54), an annular valve sleeve (136) coaxial with the barrel, and an annular ring coaxial with the barrel. Differential area piston sleeve (138), wherein the sleeve and the piston sleeve define a pump cavity, and the piston sleeve and the housing define the main combustion chamber. A gun to collect. 【請求項5】 請求項1に記載の砲にして、砲尾(66)を 有するハウジング(52)、及び前記砲尾内に配置さ れた取り外しの可能な砲遊底(64)を含み、前記点 火予燃室(82)及び前記第1の導管(74)が前記遊底 内に配置されることを特徴とする砲。5. The gun of claim 1, including a housing (52) having a breech (66) and a removable gun breech (64) disposed within the breech, A igniting pre-combustion chamber (82) and the first conduit (74) are arranged in the breech bolt. 【請求項6】 請求項5に記載の砲にして、前記砲遊底 の配置を制御するカム、及び前記2個の電極への 電流の供給を制御するカムを含むことを特徴とす る砲。6. The gun according to claim 5, further comprising a cam for controlling arrangement of the breech bolt and a cam for controlling electric current supply to the two electrodes.
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