JPS58148398A - 電磁弾丸発射機 - 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】 を増大させるための軌条に平行な導体を備えた電磁弾丸
発射機に関するものである。

単一の平行軌条対を利用してペイロード重量及び速度の
現在の目標に到達するには、籍に高速度の場合、ｉｚｏ
万アファンペアう超大電流を必要とする。軌条と同方向
に電流を流させる導体をその軌条に隣接して配置するこ
とにより、発射機に伝えられるエネルギーを維持するこ
とがで奮るとともに導体及び軌条を介して供給される電
流を減少させることができる。

本発明によれば、第１導体；該ｊＩ／導体とほぼ平行に
配設されたｇコ導体：前記第１導体及び菖コ導体の一端
から他端へ弾丸を推進させ且つ繭紀両導体間に電流を流
す手段；前記＃Ｉλ導体とほぼ平行且つ隣接して配設さ
れ前記第１導体の一端に隣接して前記！ｓｌ導体と電気
的に接続されている第３導体；前記纂ｌ導体とほぼ平行
且つ隣接して配設され前記第コ導体の一端に隣接して前
記ｇコ導体と電気的に接続されている第１導体；前記第
Ｊ導体及び第ゲ導体の他端と電気的にＷ！絖された大電
流源；及び、前記嬉ｌ導体及び第１導体の一端間に鬼気
的に接続された回路じゃ段手段；を備え、所定速度で弾
丸を発射させるために必要な電流が、前記回路しや断手
段を一層することによって前記第１導体及び篇−導体に
急激に転流させられ、前記電流が単一の導体対を利用し
た場合に必要な電流より小さいものである電磁弾丸発射
機が提供される。

本発明は以下の好ましい実施例の説明から一層明らかと
なろう。

、第１図は、菖ｌの導電性軌条すなわち導体ｌと、第１
導体／［平行に配置した第コの導電性軌条すなわち導体
１と、第Ｊ４体Ｊと平行且つ隣接して配置され第１導体
ｌの一端と電気的にＷ！続された第３導体Ｊと、第７導
体／に平行且つ隣接して配置され第コ導体コの一端と電
気的に接続されたｇが導体参と、を備えた電磁弾丸発射
機を示している。第１及びｇ参導体ｌ及び参は、それぞ
れ、絶縁条体Ｉ又は他の電気的絶縁手段によって互いに
電気的に絶縁されており、同様に第１及び１１Ｊ導体コ
及びＪも、それぞｎ絶縁条体Ｉによって電気的に絶縁さ
れている。

アーマチュアデが、ＩＩＩ／導体ｌとＩＩＪＪＩ体コと
の閾において摺動可能に配置されており、弾丸／／がア
ーマチュアツ上曇こ載置され、そして嬉ｌ及び第コ導体
の一端から他端に、すなわち−尾から砲口（嬉１図の左
側から右側）へ加速されるようになっている。アーマチ
ュア？は好ましくは複数個の鋼板ｌＪで構成されており
、これらはＩＩＩ／及びＩＩＪ導体／及び−と接触する
縁部を有し、進行方向から折り−げられている。

この折り−げられた縁部は、アーマチュアを及び弾丸／
／が纂ｌ及び第２導体の一端から他端へ横切るときに嵐
好な電気的接触を行なっている。アーマチュアｔは鋼で
できていることが好壇しいが、弾丸ｉｉ又はアークと一
体に作られたものを含み、ＩＩ／導体ｌと＃Ｉλ導体コ
との間で弾丸／／を推進させ且つ電流を流すために利用
可能な他のアーマチュアであってもよい。

第１及びｍコ軌条導体／及びコは、それぞれ、ＩＩ／図
に示された左備端に隣接して配置された絶縁片ｌ！を有
してあり、アーマチュアデが一端すなわち砲尾に隣接し
ているとき馬７４体／及び＃Ｉλ導体コからアーマチュ
アｔを電気的に絶縁している。空気式、水力式、爆発式
、電離式、又は機械式手Ｒ１７が、アーマチュアｔの運
動を開始させるため且つ、アーマチュアｔをｊｌｌ／及
び第コ導体ｌ及びＪの導電部分へ移動させるため纂ｌ及
び箒コ導体ｌ及びコの一端すなわち砲尾に隣接して配置
されている。

＠ｌ及び纂コ軌条導体ｌ及びコの４１に端すなわち砲口
（第１図の右側端）に隣接して大直流電源が設けられて
おり、これは、直列接続されたツチＪｊ（又は他のスイ
ッチング千＊）で構成されている。この直流電源からの
一方の導線は第３導体Ｊ′の他端に隣接して第Ｊ導体Ｊ
に接続されており、他方の導線は第参導体参の他端に隣
接して第夢導体参に電気的に接続されている。

導線Ｊ／すなわち短冊線は１ＩＬ２４体Ｊとその一端に
隣接したｌｌ７４体ｌとを接続しており、導？／ＩＩ参
コすなわち短冊−はＩＩＩ参導体参とその一端に隣接し
た箒コ導体コとを′Ｍ＆続している。回路しゃ断手Ｒ’
１３にれは１００〜１５θ万アンペアの非常に大者な電
Ｒをしゃ断することのできる並夕婦接続型ヒユーズ又は
他のしゃ断手段を含むものである）が、ｊｌＦ／及び纂
コ導体ｌ及びコの１＆趨関に縁続されている。回路じゃ
段手段参３は、アーマチュアデの移動を開始させる手段
／りと同期しているので、それらは−緒に動作する。

第一図は、第７及び第λ導体／及び−の一端から４１１
ｉＩ趨へ弾丸／／＋推進させ且つアークを確立させる手
ＲＩＩｔを備え、互いに平行して配置された第１及び第
コ導体／及びコを有する弾丸発射機の概ｊｌＩｉ＃Ａを
示している。アークを確立し且つ弾丸／／を推進させる
ための手段−７は、シューテイング層すなわちヒユーズ
ケラ（これは篤Ｉ導体／と第コ導体−との間に電流を流
し始めさせ、崩解することによってイオン化されたプラ
ズマすなわちアークを形成し、これにより内導体／及び
２間に電流を虞れ続けさせるもの）、及び絶＃性の削摩
弾鷹板ｊ／（これはヒユーズ４Ｉ？又はアークと弾丸、
／／との間に配置されてアークの先の弾丸／ｌを移動さ
せ且つそれを内導体ｌ及び−の一端から他端に嬌進させ
るもの）で構成されている。ヒユーズｌｉｔ及び弾丸／
／の移動を開始させる手Ｒ／りはヒユーズＶデを移動さ
せて絶縁片／ｊから離れて内導体ｌ及び−と接触し、導
通を開始した後、アーク動作を開始する。

第１及び第Ｊ軌条導体／及びコに加えて、更に、一群に
分かれて互いに平行に配置された導体３及び―並びにｊ
Ｊ及びｊ４が配置されている。これらの導体は絶縁条体
ｊ又は他の手段によって互いに絶縁されており、第一図
に示す如く、一方の群において一方の方向に電流が流れ
、他方の群において別の方向に電流が流れるように電気
的に接続されている。一つ以上の導体が。

弾丸軌道すなわち砲身（これは＃Ｉｌ及び第コ導体ｌ及
びコと一体になっている）の最さと一致していなくとも
よい。

電源は単極発生器又は他の発生中段から成るものでよく
、必要なインダクタコイルの大！！Ｉ′ａ又はエネルギ
ー蓄積容量を大幅に軽減させたか或いは纂／図に用いら
れたインダクタコイルコＪを全く取り除いた軌条導体回
路にエネルギーの誘導性蓄積手段を挿入してもよい。

−路しゃ断手Ｒ参Ｊは内導体／及び−の一端すなわち砲
尾に一隣接して大電流路すなわち短絡路を形成するよう
に配設されているので、付勢時には、内導体／及びコを
除いて全ての導体を介して電流が流れ、従って、Ｉ導コ
イル又は磁束増加用導体及び別の１１４コイル（図示せ
ず）にあけるよりむしろ、平行した磁束増加用導体にお
いて誘導エネルギーが蓄積される。回路しゃ断手段ＩＩ
３の電気的な位置付けは、内導体ｌ及びコへの電流の息
遣な転流を簡単にして弾丸の発射を行なわせるため回路
じゃ段平ＪＲＩＪを内導体／及びコの砲尾端間であって
砲尾に一層的に近い所で電気的に接続しなければならな
い点で１畳な開−である。

ここで、磁束増加用導体は比較的長い期間中電流を流さ
なければならないとともに、その電流はその最大値すな
わち所望レベルまで大きくなるということがわかる。他
方、発射用導体／及びコは、ずっと短い発射期間及び発
射価の電流減衰期間中、電流を流せばよいだけである。

従って、磁束増加用導体を過熱しないように設計しなけ
ればならないことになる。これは、その断面積を大きく
すること、発射前に予冷却して非常に小さな比抵抗材料
にすること、及び／又は史にｊｌｊ図に示されるような
流体冷却用ダク）４７等の、ショット間で冷却を行なう
ための冷却手段を設けること、によって達成することが
できる。

壕だ、発射中、電流は減衰するので、電流によって発生
した力（これは弾丸／ｌを推進させる）も、弾丸ｌ／が
砲尾から砲ロヘ進むにつれて滅真することがわかる。従
って、これらの磁束増加用導体は、弾丸が砲尾から砲口
へ進み電流が減少するとき弾丸に働く力がほぼ一定か又
は最大許容レベルに留置るように磁束が増加するよう、
亙いに適轟な形状に配設してもよい。

その最大許容レベルの一定の力の実質的な効果は、最大
レベルの一定の加速度になり、従って所望の出口速度を
得るため最短の砲身で済むという点である。

上述し、第１図６ζ示した電磁弾丸発射機の動作は次の
とおりである。

原動機（Ｉｉ３示せず）によって発生された運動エネル
ギーは単極発生器コ／によって大赤な直流電気エネルギ
ーに変換されて所定レベルｔで大きくなる。この所定レ
ベルは、電流が、閉成されたメークスイッチＪｋ、ＫＪ
導体Ｊ、導線Ｊ／、Ｍ路しゃ断手Ｒ参３とヒユーズ参Ｉ
との並列体、導１１亭コ、８４１＋４纏参、及びインダ
クタコイルコＪから成る直列回路を介して＼流れると赤
、ｉｏｏ〜ｉｚｏ　万アンペア近くになる。導体Ｊ及び
事は、約０．ｊマイクロへ７　！Ｊ　−／　ｗｇ　（Ｄ
インダクタンスを呈する形状を有しているので、１００
〜／ｊ８　万アンペアの大電流では、かなり大きなエネ
ルギー量が纂３及び纂参導体形状内並びにインダクタコ
イルコ３に誘導作用で貯えられる。所定電流レベルに達
すると、−路しゃ断手獣参Ｊは８者、アーマチュアツの
移動を開始させる手Ｒ／りが作動してアーマチュアｔを
ＩＩｌ及び第１導体ｌ及びコの導電部分まで移動させ、
導体ｌ及びコ並びにアーマチュアデへ電流を転Ｒさせ、
以てアーマチュアｔを内導体／及びコの一端から他端す
なわち砲凧から砲口（第１図の左側から右側）へ加適す
る。ここで。

発射中、砿東増加用の導体中の電流は隣接した導体中の
電流と同じ方肉（すなわち導体／及びゲと同方向並びに
導体コ及びＪと同方向）ｋＲれることがわかる。

第１及びｊｌＪ図に示された弾丸発射機の動作は第１図
のものと同様であるが、異なる点は、インダクシ１ンコ
イルＪＪでなく導体Ｊ、＃、１　ｊ及びｊ６によって代
＊＊れる導体形状及び勿論。

電流を流すのに必要なあらゆる付加した母線に詔いても
誘導エネルギーが蓄積され、アーマチュアでなくアーク
を用いて弾丸／／を推進させることである。

以上説明した電磁弾丸発射機は、結果的に、小電流で済
むとともに、磁束増加構造を備えていない装置と同じエ
ネルギーを弾丸に伝えることがで者、同じ速度を発生す
る非磁束増加構造と比較して発射軌条導体の温度上昇が
かなり低くて済み、電流が小さいために軽いアーマチュ
アを用いることができペイロードが大きくなるとともに
インダクションコイルを小さくかつ単極機械のブラシｉ
をより少なくできるので、鰍初に貯えられた運動エネル
ギーを弾丸の運動エネルギ一番こ変換するＩの効率がよ
り大きくなる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

、１１１７図は自己−補償型平行軌条導体を有する本発
明に係る電磁弾丸発射機の一実施例を示す概略図、第一
図は他の実施例を示す概略図、及び！ｓ３図は第２図の
纏ト１で切った場合の断−図、である。 ／、コ、３．参、ｊ！、ｊ＆・・導体、Ｓ・・絶縁条体
、？φ・アーマチュア、ｌ／・・弾丸、／１＠・絶縁片
、２ノ・・単極発生器、コ３・・インダクタコイル、コ
ｊ・・メークスイッチ、ｅＪ−・回路しゃ断手段、参よ
・・ヒユーズ。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋ｌｌ＠／導体；該第７導体とほぼ平行に配設された箒
   コ導体；＠に２第１導体及び第コ導体の一端から他端へ
   弾丸を推進させ且つ前記内導体間に電流を流す手段；前
   記第コ導体とほぼ平行且つ隣接して配設され前記第１４
   体の一端に隣接して前記第１導体と電気的に接続されて
   いる第３尋体；前記箒１４体とほぼ平行且つ１ｉｌＩＷ
   ！シて配設され前記箒コ導体の一端に１ｉｌＩ接して前
   記第コ導体と電気的に接続されているｊＩり導体；前記
   １ｓ３４体及び第ゲ導体の他端と電気的に１１！続され
   た大′１ｌｆｔ源；及び。 前記第１４体及び第２導体の一端間に電気的に接続され
   た回路しゃ断手段；を備え、所定適度で弾丸を発射させ
   るために必要な電流が、１記回路しゃ断手段を開成する
   ことによって１１纂７４体及び第コ導体に急激に転流さ
   せられ、前記電流が単一の導体対を利用した場合に必要
   な電流より小さいものである電磁弾丸発射機。 （２）　弾丸を推進させる手段は嬉／導体と第コ導体と
   の間に摺動可能に配置された導電性アーマチュアである
   ｔｆ！ｔｆｆＩＩＩＩｉ求の範囲第１項記載のｍｉ＆弾
   丸発射機。 （２）　回路しゃ断手段はヒユーズと韮ターに接続され
   た大電流スイッチである特許請求の範ｌ１１ｇ１項又は
   篇コ項紀載の電磁弾丸発射機。 （４）　第１導体と第≠導体との間、及びＳコ尋体と第
   ３導体との間、には電気絶縁物が挿入されている籍許鋪
   求の範囲第１積乃至第３項のいずれかに記載の電磁弾丸
   発射機。 （ａ　　ｉｉ／導体及び纂コ導体は、少なくとも一方の
   前記導体とアーマチュアとの閾において。 前記導体の一端に隣接して配設された絶縁片を有してい
   る特許−求のＩｇｌｉ！ＩＩ　Ｊ　Ｉｔ乃至箒夕項のい
   ずれかに記載の電磁弾丸発射機。 （（転）　導電性アーマチュアの移動を開始させて、こ
   れを絶縁片を越えて移動させる手段を含んでいる脅軒ｉ
   ＊求のＷＡ−箒ｊ唄紀載の電磁弾丸発射機。 （１）　　入電ＡＭはインダクションコイルを含んでい
   る特１’を請求の範−第１項乃至菖６項のいずれかに紀
   −のｌｌ１ｃ碑弾丸発射機。 （２）　大’１ｔｔｉＬ源は更に単極発生器を含んでい
   る特許−求の軸−菖７項記載の電磁弾丸発射機。 （−大電流源と１つの導体との間には直列スイッチング
   手段が設けられている特１１！ＦＩｉ１京の範ｉｌｉ第
   １項乃至第１項のいずれかに記載の電磁弾丸発射機。 Ｍ　　９１４体及びｇ参導体を流れる電流の方向は−じ
   てあり、ｊｌＪ導体及び第３導体を流れる電流の方向は
   同じである４１軒請求の＠囲第１項乃至第９項のいずれ
   かに記載の電磁弾丸発射機。 ｕＭ／導体及びｇコ導体にｖｓ接し４群をなして配設さ
   れた付加導体であって、前記第１導体にｉ１４＊Ｌで配
   設された付加導体を流れる電流が前記ａｌ／導体を流れ
   る電流と方向が同じであり、前記第コ尋体にｖＩ４Ｉｉ
   ｋシて配設された付加導体を流れる電流が前記第コ導体
   を流れる電流と方向が同じになるように配置されたもの
   を含んでいる特許１１１京の範囲第１項乃至第１０項の
   いずれかに記載の電磁弾丸発射機。 輪　全ての導体が、発射中、直列に接続されている特許
   請求の範ｉ８１纂１１項記絨の電磁弾丸発射機。 Ｕ　λつ以上の付加導体が、第１導体及び蕗コ導体と長
   さが異なっている特許請求の範−第１−項記載の’ａｉ
   ａ弾九発射槍。 ｋ４　　弾丸を推進するための手段が、ＩＩ／導体及び
   第１導体間に確立されたアークである特許請求の範Ｓ纂
   ／ＪＪ乃至第１Ｊ項のいずれかに記載の′１１に碑弾丸
   発射機。 鱒　付加導体は、これと協動するように組み合わされた
   冷却手段を備えている特許請求の範囲！ｓ／／項乃至箒
   ７４１ｉ項のいずれかに記載の電磁弾丸発射機。 （／６）弾丸と１．大１１ｃＲ―に接続され一記弾丸を
   発射する力を増大させる方向に磁界を発生させるように
   ｔＩｋＩＩＩＩシて構成された複数の導体、一つの付加
   導体、及び回路しゃ断手段、を含み、前記回路しゃ断手
   段及び２つの付加導体は。 鋺紀複数の導体と相互接続されて発射開始後前記一つの
   付加導体のみが電流を流すようにした特許請求の範［１
   ！１１１／項乃至第ｉｓ項のいずれかに記載の電磁弾丸
   発射機。 （／７）全ての導体が発射完了前暴こ直列＊＊される特
   許請求の範囲１１／４項記載の電磁弾丸発射−〇 （／ｊ）全ての導体が９発射中、閉ループ囲路を構成し
   ている特許請求の範囲１１／４項記載の電磁弾丸発射機
   。 （浬）入電ｇ＃ｉは、ｖ＃導エネルギー蓄積手段と、複
   数の導体及び（２）路しゃ断手段と相互！Ｉ続された一
   対の付加導体とを含み、該付加導体対のみが、発射Ｈ＃
   後、弾丸推進用１１＃ｌを流し、前記複数の導体は発射
   開始前に＠滝を流し且つ、発射中、弾丸を推進する力を
   増大させる方向に磁界を発生させるよう配置されている
   特許請求の範ｉ！ｉ１ｇ／項乃至第ｉｔ項のいずれかに
   記載の電磁弾丸発射機。 （ｆｆ）　＃導エネルギーの蓄積は、インダクションコ
   イルによって協働して与えられ、且つ、発射開始前に電
   流を流す複数の導体によって発生される磁界に貯えられ
   た誘導エネルギーによって与えられる特許請求の範＠＠
   ／９項記載の電磁弾丸発射機。 ＜、Ｖ＞　誘導エネルギーは、発射開始前に電流を流す
   複数の導体によって発生される磁界に貯えられたエネル
   ギーにほぼ勢しい特許請求の範囲第１ｆ項記載の電磁弾
   丸発射機。