NO167480B

NO167480B - GATLING TYPE CANON SYSTEM.

Info

Publication number: NO167480B
Application number: NO861520A
Authority: NO
Inventors: Douglas Pray Tassie; Stephen James Bullis
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1986-04-17
Filing date: 1986-04-17
Publication date: 1991-07-29
Also published as: NO861520L; NO167480C

Description

Oppfinnelsen angår et kanonsystem av Gatling-typen, omfattende et kanonhus, et knippe av kanonløp som er lagret for rotasjon i forhold til kanonhuset, en kanongassdrivanordning som er koplet til og mellom løpknippet og huset for å motta kanongass i rekkefølge fra kanonløpene og for derved & drive knippet i forhold til kanonhuset, og et regenerativt, hydraulisk start-undersystem som er mekanisk koplet til knippet. The invention relates to a Gatling type gun system comprising a gun housing, a bundle of gun barrels stored for rotation relative to the gun housing, a gun gas drive device coupled to and between the barrel bundle and the housing to receive gun gas in sequence from the gun barrels and thereby & drive the bundle relative to the gun housing, and a regenerative, hydraulic start subsystem that is mechanically coupled to the bundle.

Utvendig drevne automatkanonsystemer har tradisjonelt en pålitelighet som er omtrent én størrelsesorden større enn påliteligheten av selvdrevne kanoner. I maskin-kanoner av grovere kaliber er den automatiske drivkraft tradisjonelt et rekyl- eller gassdrevet direktedriftsystem, mens den utvendige drivkraft tradisjonelt er en elektrisk motor, en pneumatisk drivanordning eller en hydraulisk drivanordning. Dette gjelder også for Gatling-type-kanoner som er systemer med kontinuerlig bevegelse, og som tradisjonelt ifølge sakens natur har vært mer pålitelige enn enkeltløp-kanoner som er resiprokerende systemer. Externally powered autocannon systems traditionally have a reliability about one order of magnitude greater than the reliability of self-propelled guns. In machine guns of coarser calibers, the automatic drive is traditionally a recoil or gas-driven direct drive system, while the external drive is traditionally an electric motor, a pneumatic drive or a hydraulic drive. This also applies to Gatling-type guns, which are continuous-motion systems, and which, according to the nature of the matter, have traditionally been more reliable than single-barreled guns, which are reciprocating systems.

US-patentskrift 2 849 921 (H.M. Otto) som ble utstedt den 2. september 1958, viser en moderne Gatling-type-kanon som drives av en utvendig, elektrisk motor. US Patent 2,849,921 (H.M. Otto) issued on September 2, 1958, shows a modern Gatling-type gun powered by an external electric motor.

US-patentskrift 3 311 022 (R.R. Bernard et al) som ble utstedt den 28. mars 1967, og US-patentskrift 3 407 701 (R.E. Chiabrandy) som ble utstedt den 29. oktober 1968, US Patent 3,311,022 (R.R. Bernard et al) issued March 28, 1967, and US Patent 3,407,701 (R.E. Chiabrandy) issued October 29, 1968,

viser moderne Gatling-type-kanoner som drives av et indre gass-stempel. shows modern Gatling-type guns powered by an internal gas piston.

US-patentskrift 3 535 979 (E. Ashley et al) som US Patent 3,535,979 (E. Ashley et al) which

ble utstedt den 27. oktober 1979, viser en selvspennende fjær-starter og brems for en Gatling-type-mekanisme. was issued on October 27, 1979, shows a self-tensioning spring starter and brake for a Gatling type mechanism.

US-patentskrift 3 568 563 (L.R. Folsom) som ble utstedt den 9. mars 1971, viser en moderne Gatling-type-kanon i hvilken en indre kanongass-vingemotor forspenner en f jaer som driver kanonen. U.S. Patent 3,568,563 (L.R. Folsom) issued March 9, 1971, shows a modern Gatling-type cannon in which an internal cannon gas vane motor biases a spring that drives the cannon.

US-patentskrift 3 703 122 (D.A. Farrington) som ble utstedt den 21. november 1972, viser en munningsmoment-hjelpeanordning (muzzle torque assist device) for en Gatling-type-kanon. US Patent 3,703,122 (D.A. Farrington) issued November 21, 1972 discloses a muzzle torque assist device for a Gatling type gun.

US-patentskrift 3 991 650 (N.C. Garland et al) som ble utstedt den 16. november 1976, viser et hydraulisk system for start og drift av en Gatling-type-kanon som avleder sin energi fra kanonens rekylbevegelse. US Patent 3,991,650 (N.C. Garland et al) issued November 16, 1976 discloses a hydraulic system for starting and operating a Gatling type gun which derives its energy from the recoil motion of the gun.

US-patentskrift 4 046 056 (G.W. Carrie) som ble utstedt den 6. september 1977, viser et pneumatisk system for start og drift av en Gatling-type-kanon som avleder sin energi fra en trykktank. US Patent 4,046,056 (G.W. Carrie) issued September 6, 1977, discloses a pneumatic system for starting and operating a Gatling-type gun that derives its energy from a pressurized tank.

Et elektrohydraulisk drivaggregat, som drives kontinuerlig ved hjelp av det hydrauliske system på et luftfar-tøy, er vist i USAF T.O.11W1-28-8-2 som ble utgitt den 1. juli 1976. An electro-hydraulic power unit, which is operated continuously by means of the hydraulic system of an aircraft, is shown in USAF T.O.11W1-28-8-2 which was issued on 1 July 1976.

Man har funnet at den energi som kan avledes fra rekylbevegelsen av huset på en Gatling-type-kanon for å drive et system for start og drift av kanonen, er ganske be-grenset, og dermed begrenser kanonens skuddtakt. Tilstrekkelig overskuddsenergi er imidlertid tilgjengelig fra rota-sjonen av løpknippet som har en munningsmoment- eller muriningsreaksjonskraftanordning på en Gatling-type-kanon, It has been found that the energy that can be derived from the recoil movement of the housing of a Gatling type gun to power a system for starting and operating the gun is quite limited, thus limiting the rate of fire of the gun. However, sufficient excess energy is available from the rotation of the barrel bundle having a muzzle torque or muzzle reaction force device on a Gatling type gun,

til å gjenopplade et hydraulisk system for start og drift av kanonen. to recharge a hydraulic system for starting and operating the cannon.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et hydraulisk system for drift av en Gatling-kanon som avleder sin energi fra løpknippets rotasjonsbevegelse om kanonens lengdeakse, hvor systemet starter, driver, regulerer hastig-heten av og driver en Gatling-kanon i reversretningen. The purpose of the invention is to provide a hydraulic system for operating a Gatling gun which derives its energy from the barrel's rotational movement about the gun's longitudinal axis, where the system starts, drives, regulates the speed of and drives a Gatling gun in the reverse direction.

Ovennevnte formål oppnås med et kanonsystem av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at det hydrauliske start-undersystem omfatter en hydraulisk akkumulatoranordning og en hydraulisk motor som er hydraulisk koplet til akkumulatoranordningen og mekanisk koplet til knippet for å drives av dette når knippet drives av kanongassdrivanordningen, slik at systemet sørger for The above-mentioned purpose is achieved with a cannon system of the type indicated at the outset which, according to the invention, is characterized by the hydraulic starting subsystem comprising a hydraulic accumulator device and a hydraulic motor which is hydraulically connected to the accumulator device and mechanically connected to the bundle in order to be driven by it when the bundle is driven by the cannon gas propulsion device, so the system provides

a) trykksetting av akkumulatoren, a) pressurizing the accumulator,

b) oppstarting og innledende akselerasjon av knippet i avfyringsrotasjonsretningen under trykk fra akkumulatoranordningen, c) rotasjonshastighetskontroll og bremsing av knippet, og d) start og drift av knippet i dets reverstøm- b) start-up and initial acceleration of the bundle in the direction of firing rotation under pressure from the accumulator device, c) rotational speed control and braking of the bundle, and d) start-up and operation of the bundle in its reverse current-

mings-rotasjonsretning. mings direction of rotation.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et perspektivriss av et kanonsystem som omfatter oppfinnelsen, The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where fig. 1 shows a perspective view of a cannon system comprising the invention,

fig. 2 viser et perspektivriss av en kanongassdrivanord- fig. 2 shows a perspective view of a cannon gas drive device-

ning for tilveiebringelse av stabil energi for rotasjon av kanonens løpknippe, fig. 3 er en detalj av fig. 2 som viser drivanordningen i dennes arbeidstakt, fig. 4 er en detalj av fig. 2 som viser drivanordningen i dennes utblås-ningstakt, fig. 5 viser et kretsskjema av en første utførelse av det hydrauliske start-undersystem, fig. 6 viser et langsgående tverrsnittsriss av den hydrauliske sexvo-pumpe/motor og girkassen i undersystemet på fig. 5, fig. 7 viser et langsgående tverrsnittsriss av en detalj i en vinkel på ning for the provision of stable energy for rotation of the cannon barrel, fig. 3 is a detail of fig. 2 which shows the drive device in its working cycle, fig. 4 is a detail of fig. 2 which shows the drive device in its exhaust stroke, fig. 5 shows a circuit diagram of a first embodiment of the hydraulic start subsystem, fig. 6 shows a longitudinal cross-sectional view of the hydraulic sexvo pump/motor and gearbox in the subsystem of FIG. 5, fig. 7 shows a longitudinal cross-sectional view of a detail at an angle of

90° i forhold til fig. 6, fig. 8 viser en grafisk fremstil-ling av den energi som er tilgjengelig for å drive undersystemet på fig. 5, og fig. 9 viser en skjematisk fremstil-ling av en andre utførelse av det hydrauliske start-undersystem. 90° in relation to fig. 6, fig. 8 shows a graphical representation of the energy available to drive the subsystem of fig. 5, and fig. 9 shows a schematic representation of a second embodiment of the hydraulic start subsystem.

Et system som omfatter den foreliggende oppfinnelse, er vist på fig. 1. Systemet omfatter en Gatling-type-kanon 10 som f.eks. kan være av den type som er vist i US-patentskrift 4 342 253 (R.G. Kirkpatrick et al) som ble utstedt den 3. august 1982, og et ammunisjonshåndteringssystem 11 A system comprising the present invention is shown in fig. 1. The system comprises a Gatling-type cannon 10 which e.g. may be of the type shown in US Patent 4,342,253 (R.G. Kirkpatrick et al) issued August 3, 1982, and an ammunition handling system 11

som f.eks. kan være av den type som er vist i US-patentskrift 4 004 490 (J. Dix et al) som ble utstedt den 25.januar 1977. like for example. may be of the type shown in US Patent 4,004,490 (J. Dix et al) which was issued on January 25, 1977.

Systemet har to hoveddrivkomponenter, nemlig en kanongassdrivanordning 16 (vist på fig. 2), sammen med en momenthjelpeanordning 13 på det roterende kanonløpknippe 14 for å tilveiebringe energi i stabil tilstand, og et hydraulisk start-undersystem 15 for å tilveiebringe innledende akselerasjon, rotasjonshastighetskontroll, bremsing og reverstømming. Kanongassdrivanordningen og momenthjelpeanordningen er i stand til å frembringe en betydelig mengde energi ut over den som kreves av kanonen ved en ønsket skuddtakt. Denne overskuddsenergi benyttes til å gjenopplade et hydraulisk drivsystem som omfatter en hydraulisk høytrykkskilde som er koplet til en hydraulisk motor som benyttes for å tilveiebringe kanonens innledende akselerasjon eller startfunksjon. Dette hydrauliske system benyttes også for å tilveiebringe revers-tømming, kontroll av rotasjonshastigheten og kanonens dyna-miske bremsing. Etter innledende opplading krever det hydrauliske system ikke noen annen utvendig energi enn for styre-signaler (såsom start og stopp) fra en elektrisk styreenhet. Systemet unngår den konvensjonelle benyttelse av tunge og plasskrevende drivenheter og disses tilhørende kraftfor-syninger i kanoninstallasjoner i fly og kanontårn. The system has two main drive components, namely a gun gas drive device 16 (shown in Fig. 2), together with a torque assist device 13 on the rotating gun barrel bundle 14 to provide steady state energy, and a hydraulic start subsystem 15 to provide initial acceleration, rotational speed control, braking and reversing. The gun gas drive and torque assist device are capable of producing a significant amount of energy in excess of that required by the gun at a desired rate of fire. This excess energy is used to recharge a hydraulic drive system which includes a high pressure hydraulic source which is connected to a hydraulic motor which is used to provide the gun's initial acceleration or starting function. This hydraulic system is also used to provide reverse discharge, control of the rotation speed and dynamic braking of the cannon. After initial charging, the hydraulic system does not require any external energy other than for control signals (such as start and stop) from an electrical control unit. The system avoids the conventional use of heavy and space-consuming drive units and their associated power supplies in gun installations in aircraft and gun turrets.

Fig. 8 viser at energi vil være tilgjengelig for opplading av lagringssystemet. Utgangseffekten fra stempel-drivanordningen er en direkte funksjon av kanonens rotasjonshastighet. Utgangseffekten fra munningsmomentanordningen (muzzle torque device) er en funksjon av kvadratet på kanonens rotasjonshastighet. Kanonens rotasjonshastighet er en direkte funksjon av kanonens skuddtakt. Forskjellen mellom rotasjonshastigheten ved 2000 skudd pr. minutt på hvilken kanonen tvangsholdes, og den mulige hastighet, i til-felle av ikke-tvungen skuddtakt, i overkant av 2400 skudd pr. minutt, viser at energi, som er en funksjon av rotasjonshastighet ganger tilbakeholdingsmomentet, er tilgjengelig for lagringssystemet. Fig. 8 shows that energy will be available for charging the storage system. The power output from the piston-drive device is a direct function of the gun's rotational speed. The output power from the muzzle torque device is a function of the square of the gun's rotational speed. The gun's rotational speed is a direct function of the gun's rate of fire. The difference between the rotation speed at 2000 shots per minute at which the cannon is forcibly held, and the possible speed, in the case of a non-forced rate of fire, in excess of 2,400 shots per minute. minute, shows that energy, which is a function of rotational speed times the restraining torque, is available to the storage system.

Som vist på fig. 2, 3 og 4, omfatter kanongassdrivanordningen 16 et stempel 20 hvis hode 22 er anbragt i en sylinder 24 og hvis stempelstang 26 ved sin fremre ende er dreibart koplet til hodet og ved sin bakre ende er dreibart koplet til en veiv 28. Et ringtannhjul eller kronhjul 30 er festet til huset, f.eks. ved hjelp av en masseforbin-delse (ground) 32, og roterer ikke. Masseforbindelsen kan justeres for å tillate synkronisering av tannhjulet med veiven. En innerring 34 har et antall armer 36 som danner et armkors som er festet til sylinderen 24. Sylinderen 24 er ved hjelp av en festeplate 40 festet inne i og til løpgruppen eller løpknippet 14. Veiven har to distalt utragende aksler 42 som hver er lagret til armkorset, og av hvilke den ene har et pinjongdrev 44 festet til akselen og i inngrep med ringtannhjulet 30. Når stemplet 20 går frem og tilbake (resi-prokerer), roteres således veiven og driver pinjongdrevet i et kretsløp rundt ringtannhjulet, sammen med sylinderen 24 og kanonløpknippet 14. Som vist på fig. 3, er en gassinnløps-port 46 i hvert kanonløp innrettet med en respektiv mot-stykke-gassinnløpsport 48 i sylinderens 24 fremre ende, og tillater strømning av en del av kanongassen, som driver et prosjektil 50 langs boringen i det respektive kanonløp, inn i sylinderens 24 fremre ende for å drive stempelhodet 22 bakover. Når stempelhodet når slutten av sin bakoverrettede bevegelse, avdekker det en gassutløpsport 52, som vist på As shown in fig. 2, 3 and 4, the cannon gas drive device 16 comprises a piston 20 whose head 22 is placed in a cylinder 24 and whose piston rod 26 is rotatably connected at its front end to the head and at its rear end is rotatably connected to a crank 28. A ring gear or crown wheel 30 is attached to the housing, e.g. by means of a mass connection (ground) 32, and does not rotate. The mass connection can be adjusted to allow synchronization of the pinion with the crank. An inner ring 34 has a number of arms 36 which form an arm cross which is attached to the cylinder 24. The cylinder 24 is, by means of a fastening plate 40, attached inside and to the barrel group or barrel bundle 14. The crank has two distally projecting shafts 42, each of which is supported to the arm cross, and one of which has a pinion gear 44 attached to the shaft and in engagement with the ring gear 30. When the piston 20 moves back and forth (reciprocating), the crank is thus rotated and drives the pinion gear in a circuit around the ring gear, together with the cylinder 24 and the barrel bundle 14. As shown in fig. 3, a gas inlet port 46 in each barrel is aligned with a respective counterpart gas inlet port 48 in the front end of the cylinder 24, and allows the flow of a portion of the cannon gas, which propels a projectile 50 along the bore of the respective barrel, into the front end of the cylinder 24 to drive the piston head 22 backwards. When the piston head reaches the end of its rearward travel, it exposes a gas outlet port 52, as shown in

fig. 4, som er koplet til et utblåsnings- eller utløpsgren-rør 54 som er anordnet i sylinderens 24 vegg og på sin side er koplet til et utløpsrør 56. Stemplet utfører en full-stendig resiprokerings- eller vekselgangsyklus når hvert kanonløp avfyres. En kanon med fem løp tilveiebringer således fem vekselgangsykluser for stemplet for hver rotasjon av knippet 14 av kanonløp. Selv om de gassporter som forbinder sylinderen med de ikke-avfyrende løp, forblir åpne under stempelets arbeidstakt, sikrer stempelets hurtige bevegelse og dets meget store areal i forhold til arealet av gass-portene at langt den største andel av ekspansjonsarbeidet som tas fra gassen, avgis til stempelet og ikke til lekkasje-strømning. Den energimengde som er tilgjengelig fra gassen, er dessuten tilstrekkelig stor slik at effektivitet eller virkningsgrad ikke er den primære faktor. fig. 4, which is connected to a blow-out or discharge branch pipe 54 which is arranged in the wall of the cylinder 24 and in turn is connected to an outlet pipe 56. The piston performs a complete reciprocating or reciprocating cycle when each barrel is fired. Thus, a five-barreled gun provides five reciprocating cycles for the piston for each rotation of the bundle 14 of gun barrels. Although the gas ports connecting the cylinder to the non-firing barrels remain open during the stroke of the piston, the rapid movement of the piston and its very large area in relation to the area of the gas ports ensure that by far the largest proportion of the work of expansion taken from the gas is given off to the piston and not to leakage flow. The amount of energy available from the gas is also sufficiently large so that efficiency or efficiency is not the primary factor.

Ring- og pinjongtannhjulene kan begge være enten koniske tannhjul eller et konvensjonelt, sylindrisk tannhjul og et kronhjul. The ring and pinion gears can both be either bevel gears or a conventional cylindrical gear and a ring gear.

Momenthjelpeanordningen 13 kan være av kjent type og omfatter som vist et antall radialstrømturbiner 60 som hver er sentrert på et respektivt kanonløp. Hver turbin avbøyer deler av kanongassen radialt og tilveiebringer et respektivt, rent vridningsmoment som er sentrert på det respektive kanon-løp, og disse vridningsmomenter overføres til et summasjons-vridningsmoment som er sentrert på kanonløpknippets lengdeakse uten å frembringe noen sidebelastninger på de stasjonære deler av kanonen. The torque assistance device 13 can be of a known type and, as shown, comprises a number of radial current turbines 60, each of which is centered on a respective barrel. Each turbine deflects portions of the gun gas radially and provides a respective pure torque centered on the respective barrel, and these torques are transferred to a summation torque centered on the longitudinal axis of the barrel bundle without producing any lateral loads on the stationary parts of the cannon .

En første utførelse av det hydrauliske start-undersystem er vist på fig. 5, 6 og 7. En over-senter-stem-pelpumpe/motor 100 med variabel fortrengning, og med en servoventil 102 for å styre krysshodets vinkelstilling, er via en girkasse 103 koplet til kanonens rotor 106 som omfatter gruppen eller knippet 14 av kanonløp. Slik som beskrevet i "Machine Design", 29. september 1983, p. 159, er pumpe/ motor-enheten 100 en aksialstempelmotor som har én sylinder som inneholder flere stempler, vanligvis sju til ni, som fremskyves ved hjelp av høytrykksfluidum. Stemplene er innspent ved den ene ende ved hjelp av en vinkelplate som bæres av et krysshode. Når stemplene fortløpende"fremskyves for å hvile mot platen, frembringer de en roterende kraft ved hjelp av hvilken stemplene roteres. I de fleste konstruk-sjoner drives akselen direkte fra enten sylinderen eller kamplaten. I noen få hydrauliske motorer drives akselen via et differensial-tannhjulsarrangement som tillater lav hastighet og høyt dreiemoment. Som pumpe forskyves krysshodet over senter for å reversere sin vinkelstilling, og akselen driver stemplene. A first embodiment of the hydraulic start subsystem is shown in fig. 5, 6 and 7. An over-center piston pump/motor 100 with variable displacement, and with a servo valve 102 to control the angular position of the crosshead, is via a gearbox 103 coupled to the cannon's rotor 106 comprising the group or bundle 14 of cannon barrels . As described in "Machine Design", September 29, 1983, p. 159, the pump/motor assembly 100 is an axial piston engine having one cylinder containing multiple pistons, typically seven to nine, which are advanced by means of high pressure fluid. The pistons are clamped at one end by means of an angle plate which is carried by a cross head. As the pistons are successively "advanced" to rest against the plate, they produce a rotary force by which the pistons are rotated. In most designs, the shaft is driven directly from either the cylinder or the cam plate. In a few hydraulic motors, the shaft is driven via a differential gear arrangement which allows low speed and high torque.Like a pump, the crosshead is displaced above center to reverse its angular position, and the shaft drives the pistons.

En akkumulator 104 har en fylleventilmontasje 105 som sørger for den innledende trykkopplading av gass som er isolert fra den hydrauliske olje ved hjelp av et stempel eller en blære, og som koples gjennom en tilbakeslagsventil 107 og en strømbegrensningsventil 108 i serie via et høy-trykksknutepunkt 109 til pumpe-motor-enhetens 100 pumpemodus-utløpsport 100a. Tilbakeslagsventilen 107 og strømbegrens-ningsventilen 108 er parallellkoplet med en solenoiddrevet på/av-ventil 110 og en tilbakeslagsventil 112. Pumpe/motor-enhetens 100 pumpemodus-innløpsport 100b er koplet til et lavtrykksknutepunkt 113. En håndpumpe 114 og en tilbakeslagsventil 116 er koplet i serie mellom akkumulatoren 104 og lavtrykksknutepunktet 113. En manuelt påvirket omførings-ventil 118 er koplet mellom høytrykksknutepunktet 109 og lavtrykksknutepunktet 118. En solenoiddrevet på/av-ventil 120 kopler servo-aktuatorstyringen 102 til akkumulatoren 104. An accumulator 104 has a fill valve assembly 105 which provides the initial pressurization of gas which is isolated from the hydraulic oil by means of a piston or bladder, and which is connected through a check valve 107 and a flow limiting valve 108 in series via a high pressure junction 109 to pump-motor unit 100 pump mode outlet port 100a. The check valve 107 and the flow limiting valve 108 are connected in parallel with a solenoid operated on/off valve 110 and a check valve 112. The pump/motor unit 100 pump mode inlet port 100b is connected to a low pressure node 113. A hand pump 114 and a check valve 116 are connected in series between the accumulator 104 and the low pressure node 113. A manually actuated bypass valve 118 is connected between the high pressure node 109 and the low pressure node 118. A solenoid operated on/off valve 120 couples the servo actuator control 102 to the accumulator 104.

En system-avlastningsventil 122 er innkoplet mellom høy-trykksknutepunktet 109 og den ene lavtrykksport 124a til et stroppreservoar (bootstrap reservoir) 124 hvis andre lavtrykksport 124b er koplet til lavtrykksknutepunktet 113. A system relief valve 122 is connected between the high-pressure node 109 and one low-pressure port 124a to a strap reservoir (bootstrap reservoir) 124 whose other low-pressure port 124b is connected to the low-pressure node 113.

Et filter 123 kan være innkoplet mellom motorens 100 kappe-avløp (case drain) 100c og reservoarets 124 port 124a. A filter 123 can be connected between the case drain (case drain) 100c of the motor 100 and the port 124a of the reservoir 124.

For å akselerere kanonens rotor opp til avfyringshastighet, må servoens på/av-ventil 120 åpne og energisere servoventilen 102 for å slå pumpe/motor-enhetens vf.-ntilplate over senter fra pumpemodusen til motormodusen, og ccn solenoiddrevne på/av-ventil 110 må åpnes for å kople akkumulatoren via høytrykksknutepunktet 109 til pumpe/motor-enheten. Trykk fra akkumulatoren vil bli tilveiebragt til motor-modus-innløpsporten 100a for å starte og akselerere kanonens rotor 106 via girkassen 103 i forover/avfyrings-rotasjons-retningen. Ved full avfyringshastighet må den solenoiddrevne på/av-ventil 110 være lukket. To accelerate the gun's rotor up to firing speed, servo on/off valve 120 must open and energize servo valve 102 to switch the pump/motor assembly vf.ntilplate over center from pump mode to motor mode, and ccn solenoid operated on/off valve 110 must be opened to connect the accumulator via the high-pressure junction 109 to the pump/motor unit. Pressure from the accumulator will be provided to the engine mode inlet port 100a to start and accelerate the gun's rotor 106 via the gearbox 103 in the forward/firing rotation direction. At full firing rate, the solenoid operated on/off valve 110 must be closed.

Ved normalt kanonbelastnings-vridningsmoment er pumpen 100 som arbeider med full fortrengning, tilstrekkelig ved lavt akkumulatortrykk til å begrense kanonrotorens rotasjonshastighet. Under avfyring fylles akkumulatoren på nytt ved hjelp av pumpen 100 via strømbegrensningsventilen 108 og tilbakeslagsventilen 107, slik at akkumulatorens trykkladning heves til den normale eller over denne. Servo-styringen 102 vil redusere pumpens fortrengning etter hvert som trykket i akkumulatoren stiger, slik at systemets totale belastningsdreiemoment passer til utgangsdreiemomentet fra gassdriften innbefattet munningsdreiemomentassistanse ved avfyringstakten, for å styre løpknippets rotasjonshastighet. Dersom løpknippet endrer sin rotasjonshastighet, vil servoen justere pumpefortrengningen og pumpebelastningen for å opprettholde eller returnere til skuddtakten. At normal gun load torque, the pump 100 operating at full displacement is sufficient at low accumulator pressure to limit the gun rotor rotational speed. During firing, the accumulator is refilled by means of the pump 100 via the flow limiting valve 108 and the non-return valve 107, so that the pressure charge of the accumulator is raised to or above normal. The servo control 102 will reduce the displacement of the pump as the pressure in the accumulator rises, so that the system's total load torque matches the output torque from the gas operation including muzzle torque assistance at the firing stroke, to control the barrel rotation speed. If the barrel changes its rotation speed, the servo will adjust the pump displacement and pump load to maintain or return to the firing rate.

Dersom kanonens belastningsdreiemoment er under If the cannon's load torque is below

det normale, vil pumpen med full fortrengning oppnå strøm-begrensningsventilens innstilling ved nominell løpknippe-rotasjonshastighet, og strømbegrensningsventilen vil tilveiebringe det nødvendige mottrykk for å begrense løpknip-pets rotasjonshastighet inntil akkumulatoren er oppladet til det nødvendige, høyere mottrykk. normal, the full-displacement pump will achieve the flow-limiting valve's setting at nominal spool rotation speed, and the flow-limiting valve will provide the necessary back pressure to limit the spool rotation speed until the accumulator is charged to the required, higher back pressure.

Ved avfyringsserier som er lengre enn det normale, vil akkumulatoren bli overfylt til høyere enn normalt trykk. System-reduksjonsventilen 122 er innstilt for å begrense During firing series longer than normal, the accumulator will be overfilled to higher than normal pressure. System reducing valve 122 is set to restrict

det maksimale akkumulatoroppladingstrykk under sådanne serier, ved å åpne og avlede fluidum via stroppreservoarets 124 porter 124a og 124b til lavtrykksknutepunktet 113. the maximum accumulator charge pressure during such series, by opening and diverting fluid via the strap reservoir 124 ports 124a and 124b to the low pressure node 113.

Når tennstemplene: i kanonens sluttstykker sikres, slik at anslagstenning av ammunisjon stanses, genereres ikke lenger noen kanongass og kanongassdrivanordningen blir ikke lenger energisert, og kanondreiemomentbelastningen og pumpen vil bremse løpknippet til en stans. Tilbakeslagsventilen 107 utelukker reversrotasjon av pumpen som motor. Den solenoiddrevne på/av-ventil. 110 energiseres ved full stopp, slik at motormodus-innløpsporten 100a trykksettes via høy-trykksknutepunktet 109, for å bringe pumpe/motor-enheten til å virke som motor i revers-tømmeretningen, dvs. roterer løpknippet i ikke-avfyringsrotasjonsretningen. Etter at tømming er fullført deenergiseres ventilen 110, slik at høytrykk fjernes fra knutepunktet 109 for å stanse revers-retnings-motorfunksjon. When the firing pistons: in the gun breech blocks are secured, so that the impact ignition of ammunition is stopped, no gun gas is generated and the gun gas propellant is no longer energized, and the gun torque load and pump will slow the barrel to a stop. The non-return valve 107 excludes reverse rotation of the pump as a motor. The solenoid operated on/off valve. 110 is energized at full stop so that the motor mode inlet port 100a is pressurized via the high pressure node 109 to cause the pump/motor assembly to act as a motor in the reverse discharge direction, i.e. rotates the barrel bundle in the non-firing direction of rotation. After emptying is complete, valve 110 is de-energized so that high pressure is removed from node 109 to stop reverse-direction motor function.

Som vist på fig. 6 og 7, omfatter den hydrauliske servo-pumpe/motor 100 og girkassen 103 et hus 198 med en pumpe/motor-aksel 200 som er fastkilt til en sylinderblokk eller hylse 202 og også er fastkilt til en koplingsaksel 204 som på sin side er fastkilt til et tannhjul 206 som er i inngrep med et tannhjul 208 som er fastkilt til en utgangskop-lingsaksel 210. Akselen 210 er fastkilt til en girkasse-inngangsaksel og et tannhjul 212 som på sin side er i inngrep med inngangstannhjulet 214 i en differensial-tannhjulsmontasje 216 hvis utgangsaksel og tannhjul 218 endelig er koplet til et ringtannhjul på kanonens rotor, for derved å drive kanonløp-knippet, materen og ammunisjonshåndteringssystemet. As shown in fig. 6 and 7, the hydraulic servo pump/motor 100 and gearbox 103 comprise a housing 198 with a pump/motor shaft 200 which is keyed to a cylinder block or sleeve 202 and is also keyed to a coupling shaft 204 which in turn is keyed to a gear 206 which meshes with a gear 208 which is keyed to an output clutch shaft 210. The shaft 210 is keyed to a transmission input shaft and a gear 212 which in turn meshes with the input gear 214 in a differential gear assembly 216 whose output shaft and gear 218 are finally coupled to a ring gear on the gun's rotor, thereby driving the gun barrel bundle, the feeder and the ammunition handling system.

Krysshodet 220 har to integrerte, koaksiale aksel-ender 222 som er lagret for svingning eller dreining i respektive rullelagre 224 om en aksel 226 som står vinkelrett på akselens 200 rotasjonsakse 228. En ringformet sliteplate 230 er festet til og svinger sammen med krysshodet. Sylinder-blokken 202 som er fastkilt til og roterer sammen med akse- The cross head 220 has two integrated, coaxial shaft ends 222 which are supported for swinging or turning in respective rolling bearings 224 about a shaft 226 which is perpendicular to the axis of rotation 228 of the shaft 200. An annular wear plate 230 is attached to and oscillates together with the cross head. The cylinder block 202 which is fixed to and rotates with the axis

len 200, har et antall sylindere 232 anbragt i en ringformet rekke som er konsentrisk med aksen 228. Hver sylinder 232 len 200, has a number of cylinders 232 arranged in an annular row which is concentric with the axis 228. Each cylinder 232

har et respektivt stempel 234 med en integrert stempel- has a respective piston 234 with an integrated piston-

stang 236 som ender i en kule 238, idet kulen bærer en sko 240 og skoen rir mot sliteplaten 230. Hver sylinder 232 har en port 242 som én gang under hver rotasjon av blokken 202 rod 236 which ends in a ball 238, the ball carrying a shoe 240 and the shoe riding against the wear plate 230. Each cylinder 232 has a port 242 which once during each rotation of the block 202

om aksen 228 innrettes fortløpende med en høytrykksport 244 about the axis 228 is continuously arranged with a high-pressure port 244

og en lavtrykksport 246 i en stasjonær ventilplate 248. Porten 244 er koplet via et grenrør 250 til høytrykksknute-punktet 109. Porten 246 er koplet via et grenrør 252 til lavtrykksknutepunktet 113. and a low-pressure port 246 in a stationary valve plate 248. The port 244 is connected via a branch pipe 250 to the high-pressure node 109. The port 246 is connected via a branch pipe 252 to the low-pressure node 113.

En magnetisk føler 254 er festet nær tennene på inngangsakselen og tannhjulet 206 for å tilveiebringe et utgangssignal som kan benyttes til å bestemme akselens 200 rotasj onshastighet. A magnetic sensor 254 is attached near the teeth of the input shaft and gear 206 to provide an output signal that can be used to determine the rotational speed of the shaft 200.

Krysshodets eller åkets 220 vipping styres av to The 220 tilting of the cross head or yoke is controlled by two

stempelmontasjer 260 og 260'. Hver stempelmontasje er festet til huset 198 og omfatter en respektiv stempelhylse 262 med en sylinder 264, en port 266 hhv. 266' og et stempel 268. Hvert stempel har en respektiv stempelstang 270 med et øvre ledd 272 som er fastholdt av stempelet 268, og et nedre ledd 274 som piston assemblies 260 and 260'. Each piston assembly is attached to the housing 198 and comprises a respective piston sleeve 262 with a cylinder 264, a port 266 respectively. 266' and a piston 268. Each piston has a respective piston rod 270 with an upper link 272 which is retained by the piston 268, and a lower link 274 which

er fastholdt av en sko 276 som er fastholdt i en sokkel 278 is held by a shoe 276 which is held in a base 278

i krysshodet. To krysshodestoppere 280 er festet til huset motsatt av stemplene for å begrense stemplenes vandring i utstrekning. Den ene port 266 er koplet via en kanal til høytrykksgrenrøret 250. Den andre port 266' er koplet via en kanal til et servokontroll-grenrør. in the crosshead. Two crosshead stoppers 280 are attached to the housing opposite the pistons to limit the pistons' travel in extent. One port 266 is connected via a channel to the high pressure manifold 250. The other port 266' is connected via a channel to a servo control manifold.

En alternativ utførelse av det hydrauliske start-undersystem er vist i sin av-oppstilling på fig. 9. Et hus 300 har et høytrykksgrenrør 302 koplet til en høytrykksakku-mulator 304 og et lavtrykksgrenrør 306 koplet til en lavtrykksakkumulator 307. Disse akkumulatorer er ved hjelp av undersystemet koplet til en aksialstempelmotor 308 som er reversibel avhengig av om dens hovedport er koplet til høy-trykk, og som har en fortrengning som er progressivt variabel mellom et maksimum og et minimum. Lufttrykk i akkumulatorene kan tilføres ved hjelp av en separat trykkbeholder (ikke vist) som kan fylles på nytt. An alternative embodiment of the hydraulic start sub-system is shown in its off position in fig. 9. A housing 300 has a high-pressure manifold 302 connected to a high-pressure accumulator 304 and a low-pressure manifold 306 connected to a low-pressure accumulator 307. These accumulators are connected by means of the subsystem to an axial piston engine 308 which is reversible depending on whether its main port is connected to high - pressure, and which has a displacement which is progressively variable between a maximum and a minimum. Air pressure in the accumulators can be supplied by means of a separate pressure vessel (not shown) which can be refilled.

I av-oppstillingen tilføres høytrykk i høytrykks-grenrøret 302 til innløpet 310 til en forover-solenoidventil 312, til innløpet 314 til en revers-solenoidventil 316, og til begge sider av et styrestempel 318. De like høye trykk som tilføres til begge sider, utbalanserer styrestempelet 318 og tillater en fjær 320 å forspenne en motorstyrespole 322 mot høyre til den lukkede (eller av-) stilling mot en stopper 324. Et spor 334 forbinder via et grenrør 335 motor- innløpsporten 336 med et kammer 328 som befinner seg på lavt trykk. Motorutløpsporten 342 er også forbundet med lavtrykk via et grenrør 337, slik at enhver mulighet for motorkryping i av-stillingen er hindret. In the off configuration, high pressure is supplied in the high pressure manifold 302 to the inlet 310 of a forward solenoid valve 312, to the inlet 314 of a reverse solenoid valve 316, and to both sides of a control piston 318. The equally high pressures supplied to both sides, balances the control piston 318 and allows a spring 320 to bias an engine control spool 322 to the right to the closed (or off) position against a stop 324. A track 334 connects via a manifold 335 the engine inlet port 336 to a chamber 328 located at low Print. The engine outlet port 342 is also connected to low pressure via a branch pipe 337, so that any possibility of engine creep in the off position is prevented.

Når et utløsersignal tilføres, energiseres forover-solenoidventilen 312 og høytrykk fjernes fra styrestempelets 318 venstre side. Høyt trykk på høyre side av styrestempelet 318 presser stempelet mot venstre, slik at fjæren 320 kompri-meres. Dette tillater en fjær 338 å bevege motorstyrespolen 322 mot venstre, slik at høyt trykk fra grenrøret 302 slip-per frem via kammeret 309 til grenrøret 335, og motoren 308 begynner å akselerere kanonen opp til full hastighet. Under denne akselerasjon supplerer gassdrivanordningen 16 motoren for å bringe kanonen opp til full hastighet etter hvert som skudd avfyres. Når motoren og kanonen oppnår omtrent 90% av full hastighet, gir en hastighetsføler (ikke vist) signal til en elektronisk styreenhet (ikke vist) om samtidig å deenergisere forover-solenoidventilen 312 og energisere revers-solenoidventilen 316. Disse ventiler tilfører nå trykk til styrestempelets 318 venstre side og fjerner trykk fra den høyre side. Den kombinerte kraft fra fjæren 320 og styrestempelet 318 beveger motorstyrespolen 322 mot høyre, forbi den normalt lukkede (av-) stilling, til revers-stillingen hvor den komprimerer fjærene 338 og 339. Stopperen 324, som bestemmer motorstyrespolens 322 av-stilling, holdes mot venstre av kraften fra fjæren 339. Innløpet 336 til motoren tilkoples nå til lavtrykksakkumulatoren 307 via et kammer 340, senterboringen 330 i motorstyrespolen, og sporet 334. Utløpet 342 fra motoren tilkoples nå til høytrykksakkumula-toren 304 via en tilbakeslagsventil 354 da den normale ut-løpsbane til lavtrykksakkumulatoren er blokkert. Denne kon-figurasjon opprettholdes under kanonavfyring i stabil tilstand når gassdrivanordningen tilfører energi til kanonsystemet og dessuten driver motoren 308 som pumpe for å gjenopplade eller fylle høytrykksakkumulatoren 304 på nytt via tilbakeslagsventilen 354. Dersom og når høytrykksakku-mulatorens trykk har oppnådd en forinnstilt grense, åpner en forover-avlastningsventil 350, og fluidum som pumpes fra motorutløpet 342, resirkuleres til motorinnløpet 336. When a trigger signal is applied, the forward solenoid valve 312 is energized and high pressure is removed from the left side of the control piston 318. High pressure on the right side of the control piston 318 pushes the piston to the left, so that the spring 320 is compressed. This allows a spring 338 to move the motor control spool 322 to the left, so that high pressure from the manifold 302 escapes via the chamber 309 to the manifold 335, and the motor 308 begins to accelerate the gun up to full speed. During this acceleration, the gas drive device 16 supplements the engine to bring the gun up to full speed as shots are fired. When the engine and gun reach approximately 90% of full speed, a speed sensor (not shown) signals an electronic control unit (not shown) to simultaneously de-energize the forward solenoid valve 312 and energize the reverse solenoid valve 316. These valves now apply pressure to the control piston's 318 left side and removes pressure from the right side. The combined force from the spring 320 and the control piston 318 moves the motor control spool 322 to the right, past the normally closed (off) position, to the reverse position where it compresses the springs 338 and 339. The stopper 324, which determines the off position of the motor control spool 322, is held against left by the force from the spring 339. The inlet 336 to the engine is now connected to the low-pressure accumulator 307 via a chamber 340, the center bore 330 in the engine control coil, and the slot 334. The outlet 342 from the engine is now connected to the high-pressure accumulator 304 via a non-return valve 354 as the normal out- raceway to the low-pressure accumulator is blocked. This configuration is maintained during steady state cannon firing when the gas drive device supplies energy to the cannon system and also drives the motor 308 as a pump to recharge or refill the high pressure accumulator 304 via the check valve 354. If and when the high pressure accumulator pressure has reached a preset limit, the a forward relief valve 350, and fluid pumped from engine outlet 342 is recirculated to engine inlet 336.

For å opprettholde hastighetskontroll i forover-retningen i stabil tilstand, må motorens 308 fortrengning eller forskyvning være variabel for å frembringe et konstant belastningsdreiemoment, slik det kreves i den første ut-førelse av det hydrauliske start-undersystem. Når trykket i høytrykksakkumulatoren 304 stiger etter hvert som akkumulatoren fylles på nytt av motoren, må motorens fortrengning reduseres for at dens belastningsdreiemoment skal for-bli konstant. En fortrengnings-styreservo 308a utfører denne funksjon. To maintain steady-state forward speed control, engine 308 displacement or displacement must be variable to produce a constant load torque, as required in the first embodiment of the hydraulic start subsystem. As the pressure in the high-pressure accumulator 304 rises as the accumulator is refilled by the engine, the engine's displacement must be reduced in order for its load torque to remain constant. A displacement control reservoir 308a performs this function.

Når utløsersignalet frigjøres, og etter at det siste skudd er blitt avfyrt, slutter gassdrivanordningen 16 When the trigger signal is released, and after the last shot has been fired, the gas drive device 16 stops

å tilveiebringe energi, og kanonsystemet retarderer hurtig som følge av den fortsatte belastning på dette fra motoren 308 som drives som pumpe på grunn av kanonsystemets rota-sjonstreghet. Motorstyrespolen 322 forblir i reversstil-lingen under denne tidsperiode, og styrer, i avhengighet av skuddseriens lengde, enten kanonsystemet til å gjenopplade høytrykksakkumulatoren 304 eller til å resirkulere fluidum fra motorutløpet 342 til motorinnløpet 336 slik som foran beskrevet. to provide energy, and the gun system decelerates rapidly as a result of the continued load on it from the motor 308 which is operated as a pump due to the rotational inertia of the gun system. The motor control coil 322 remains in the reverse position during this time period, and, depending on the length of the shot series, controls either the gun system to recharge the high pressure accumulator 304 or to recycle fluid from the motor outlet 342 to the motor inlet 336 as described above.

Etter hvert som motoren nærmer seg null hastighet, strømmer høyt trykk fra akkumulatoren 304 via motorstyrespolen gjennom sporet 326, tilbakeslagsventilen 352 og strøm-begrenseren 353 til motorens utløpsport 342 og akselerer motorens i dens reversretning. Motorens revershastighet styres med innstillingen av strømbegrenseren 353. As the engine approaches zero speed, high pressure from the accumulator 304 flows via the engine control coil through the slot 326, the check valve 352 and the current limiter 353 to the engine exhaust port 342 and accelerates the engine in its reverse direction. The reverse speed of the motor is controlled by the setting of the current limiter 353.

Styreenheten deenergiserer revers-solenoidventilen 316 etter at de ikke-avfyrte skudd i kanonen er blitt ført tilbake ut av kanonen. Når revers-solenoidventilen deenergiseres, tilføres høyt trykk til høyre side av styrestempelet 318, og den kombinerte kraft fra fjæren 338 og fjæren 339 beveger motorstyrespolen 322 mot venstre. Når motorstyrespolen beveger seg mot venstre, tilføres kraften fra fjæren 339 også til stopperen 324 slik at denne bringes til å bevege seg i den samme retning inntil den når frem til enden av sin vandring i av-stillingen. Med stopperen 324 i av-stillingen hindres fjæren 339 fra å bevege motorstyrespolen 322 videre mot venstre, og motorstyrespolen holdes i den lukkede (eller av-) stilling mot stopperen 324 på grunn av kraften fra fjæren 320 som utøver den motsatte kraft av fjæren 338. Når trykket oppnår innstillingen til reversavlastnings-ventilen 351, åpner revers-avlastningsventilen. Med revers-avlastningsventilen åpen strømmer det hydrauliske fluidum fra motorinnløpet 336 til motorutløpet 342. Fluidumet fortsetter å resirkuleres på denne måte inntil motoren kommer til still-stand . The control unit de-energizes the reverse solenoid valve 316 after the unfired rounds in the gun have been returned out of the gun. When the reverse solenoid valve is de-energized, high pressure is applied to the right side of control piston 318, and the combined force of spring 338 and spring 339 moves motor control spool 322 to the left. When the motor control coil moves to the left, the force from the spring 339 is also supplied to the stopper 324 so that it is caused to move in the same direction until it reaches the end of its travel in the off position. With the stopper 324 in the off position, the spring 339 is prevented from moving the motor control coil 322 further to the left, and the motor control coil is held in the closed (or off) position against the stopper 324 due to the force from the spring 320 which exerts the opposite force of the spring 338. When the pressure reaches the setting of the reverse relief valve 351, the reverse relief valve opens. With the reverse relief valve open, hydraulic fluid flows from engine inlet 336 to engine outlet 342. The fluid continues to recirculate in this manner until the engine comes to a standstill.

Claims

1. Gatling type gun system comprising a gun housing, a barrel bundle (14) stored for rotation relative to the barrel, a cannon gas drive device (16) coupled to and between the barrel bundle and the housing to receive cannon gas in sequence from the gun barrels and thereby drive the gun in relation to the gun housing, and a regenerative, hydraulic starting subsystem (15) which is mechanically connected to the gun (14), CHARACTERIZED IN THAT the hydraulic starting subsystem (15) comprises a hydraulic accumulator device (104) ; 304, 307) and a hydraulic motor (100; 308) which is hydraulically connected to the accumulator device (104; 304, 307) and mechanically connected to the bundle (14) to be driven by it when the bundle is driven by the cannon gas drive device (16), as that the system ensures a) pressurization of the accumulator (104; 304, 307), b) start-up and initial acceleration of the bundle (14) in the direction of firing rotation under pressure from the accumulator device (104; 304, 307), c) rotation speed control oll and braking of the bundle (14), and d) starting and operating the bundle (14) in its reverse emptying rotation direction.

2. Cannon system according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT it comprises a further device (105) for initially pressurizing the accumulator (104).

3. Cannon system according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the hydraulic motor (100) is a reversible motor/pump with variable displacement.

4. Cannon system according to claim 3, CHARACTERIZED IN THAT the subsystem comprises a displacement control device (102) which is connected to the engine (100).

5. Cannon system according to claim 3, CHARACTERIZED IN THAT the subsystem comprises a forward and reverse control device (312, 316) which is connected to the motor (308).

6. Cannon system according to claim 3, CHARACTERIZED IN THAT the hydraulic accumulator device comprises a high-pressure accumulator (304) and a low-pressure accumulator (307).

7. Cannon system according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the bundle of cannon barrels (14) has a known per se torque auxiliary device (13) mounted at the muzzle ends of the cannon barrels to divert the cannon gas flow coming from the muzzles into rotational energy which is provided to rotate the barrel bundle (14) in relation to the said house.