SE449401B - Anordning vid eldvapenmekanism med direkt insprutning av ett vetskeformigt drivmedel eller brensle - Google Patents

Anordning vid eldvapenmekanism med direkt insprutning av ett vetskeformigt drivmedel eller brensle

Info

Publication number
SE449401B
SE449401B SE8101147A SE8101147A SE449401B SE 449401 B SE449401 B SE 449401B SE 8101147 A SE8101147 A SE 8101147A SE 8101147 A SE8101147 A SE 8101147A SE 449401 B SE449401 B SE 449401B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
piston
fuel
pressure
combustion chamber
reservoir
Prior art date
Application number
SE8101147A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8101147L (sv
Inventor
R E Mayer
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of SE8101147L publication Critical patent/SE8101147L/sv
Publication of SE449401B publication Critical patent/SE449401B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A1/00Missile propulsion characterised by the use of explosive or combustible propellant charges
    • F41A1/04Missile propulsion using the combustion of a liquid, loose powder or gaseous fuel, e.g. hypergolic fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

44% 401 undvika sekundärtändning i bränsleförrådet, varpå takten kan ökas snabbare till ett önskat högre tryck inom de säkerhetsgränser, som måste hållas för återstoden av förbränningsfasen.
Den Éeskrivna konstruktionen är kvalitativ.i den meningen att bestämda dimensioner hos kolvar, volymer, ledningar för ett sär- skilt vapen ej är kritiska för uppfinningen och ej används, men den är kvantitativ i den meningen att endast detaljerade ingenjörs- prestatioher för att kvantifiera begreppen är nödvändiga för att tillämpa någon av de visade konstruktionerna på ett visst ballist- iskt problem. Storleken och antalet av mynningar, hål och ledningar för att åstadkomma rätt flöden vid någon viss tid och i enlighet med drivmedlets viskositet och förbränningshastighet och andra faktorer för att erhålla den önskade pt-kurvan kan bestämmas på analytisk eller empirisk väg.
Anordningen enligt uppfinningen har för ovannämnda och andra> ändamål erhållit de i krav 1 angivna kännetecknen. _ Pig. 1 är ett längssnitt genom en utföringsform av ett eld- vapen enligt uppfinningen, där tryckkolven och pilotkolven är fäfåi9a att inta avfyrningslägen.
Fig. 2 är ett längssnitt av samma utföringsform, varvid komponenterna visas i lägen omedelbart efter tändning.
Fig. Å är ett längssnitt av samma utföringsform, varvid komponenterna visas i sina lägen vid slutförandet av förbrännings- fasen.
Pig. 4 är ett längssnitt genom en modifikation av eldvapnet enligt fig. 1 - 3, vid vilken den inre kolven är fastkilad relativt rekylstrukturen och ej rör sig under förbränningsfasen.
Fig. 5 är ett längssnitt av en annan modifikation av eldvapnet' enligt fig. 1 - 3, vid vilken den inre kolven verkar hydrauliskt för att reglera drivmedelsflfidettill förbränningskammaren.
Fig. 6 är ett längssnitt genom en ytterligare utföringsform av eldvapnet enligt uppfinningen, uppvisande en sammansatt inre kolv för styrning av drivmedlets förbränningshastighet.
Fig. 7 är ett längssnitt genom ännu en utföringsform av_eld- vapnet enligt uppfinningen, vilket även innefattar ett schematiskt visat projektilladdningssystem. _ 449 401 v Ett grundutförande av kammarsektionen hos ett eldvapen enligt uppfinningen visas i längssnitt i fig. 1, 2 och 3 och innefattar ett eldrör l, en rekylmekanism 2 och en projektil- matningsmekanism l6, ehuru rekylmekanismen enligt uppfinningen ej beror av, utan snarare utgör förutsättningen för en viss sam- verkan med en projektilmatningsmekanism. Loppet ll, som kan vara räfflat eller slätt, mynnar i rekylmekanismen och kan beroende på eldvapnêts utformning uppvisa en radieavvikelse för att kunna mottåga ett förstorat roterande band eller annan typ av projektilkrage-ingreppsområde, såsom exempelvis delen 12 på pro- jektilen lä. Rekylmekanismen innefattar: ett rekyíhus 20 med ett inre läpp eller mottagare 21 med en diameter och ett lopp eller cylinder 22 med större diameter, som med sina ändväggar avgränsar en kammare 3. Arbetsdelen av rekylmekanismen innefattar ett flertal kolvar, av vilka en, betecknad 25, är en ihålig T-formad kolv med en stång-, skaft-, axel- eller skörtdel 26 lagrad i I loppet 21 och en huvud- eller flänsdel 27, som sträcker sig utåt från skaftdelen med sin perifera yta lagrad i det förstorade loppet 22 för att tillåta fram och återgående rörelse utefter en projektion av loppaxeln inom kammarens 3 gränser. Det axiellafl loppet 28 i den ihåliga kolven 25 har vid bakladdningsutformning en tillräckligt stor diameter för att medge passage av projektilen l3 genom rekylmekanismen till pipan och innehåller en andra, eller inre kolv 4 lagrad i detta lopp för rörelse utefter pipaxeln rela- tivt kolven 25. Vid andra utföranden än för bakladdning, t.ex. när det finns en utdragsmekanism mellan pipa och mottagare,. kan innerkolvens diameter bestämmas helt i beroende av andra parametrar och rekylavdelningens bakre kan vara slutet.
Den ihåliga kolven 25 delar hela kammaren i två separata volymer 30 och 31, av vilka 30 är förbränningskammaren och volymen 31 är en reservoar för vätskeformigt framdrivningsmedel, som införes genom en ventilstyrd matningssystemledning 32 och har en passage eller ett flertal passager 33 för flödet av drivmedel' från reservoaren 31 till förbränningskammaren 30. Den ihåliga kolven 25 bildar en differentialkolv på grund av att de två ytorna 34 och 35 hos flänsdelen 27 är olika stora, med ytan 34 på för- bränningskammarsidan utgörande den större. Under eldgivning med reservoaren 31 innehållande det vätskeførmíga drivmedlet, kommer tryckökningen i förbränningskammaren 30 på grund av förbränning ..._...-__. ..,_ ....._.¿._v---........ _ 449 401 av drivmedlet i kammaren 30 att tvinga den ihåliga kolven 25 bakåt, vilket medför att förbränningskammaren förstöras, varvid vätskeformlgt drivmedel tvingas genom passagerna 33 in i förbrän- ningskammaren för att fortsätta bränsletillförseln till förbrännings- processen._ Kammaren 3 är vid utföringsformerna enligt fig. 1 och 2 ytterligare underindelad genom en valfri fri kolv 36, som avgränsar en ytterligare, ringformig reservoar 37 med variabel volym, som i är ansluten till ett ventilstyrt hydraulsystem 38 för införing av hydraulvätska i reservoaren 37 för att tillåta styrning av reser- voarens 3l volym och därigenom medge val av den exakta mängden vätskeformigt drivmedel som användes för en enda avfyrning.
Ehuru vätskeformigt drivmedel skulle kunna användas som hydraul- F vätskan för reservoaren 37, utgör ett inert fluidum, t.ex. vatten, en säkerhetsfaktor.
Vid utföringsformen enligt fig. 1, 2 och 3 är den i den ihåliga kolvens 25 lopp 28 lagæüe inre kolven 4 likaledes en ihålig differentialkolv, som innehåller en sekundär, eller inre reservoar- kammare 41 som förråd för en diskret mängd vätskeformigt drivmedel som medhjälp vid styrning av tryckuppbyggnaden och för att verka som en pilotkolv. Reservoaren 4l, som bildas av utrymmet mellan ; kolven 4, vilken är lagrad på en axel 44, och denna axel,är an- sluten till förbränningskammaren 30 medelst en eller flera ledning- § ar 42 som medger injicering av drivmedlet i 41 in i 30 som reaktion § på tryck alstrat av en tändsats för att åstadkomma en inledande laddning för att uppnå en inledande, styrd uppbyggnad av tryck i förbränningskammaren för att aktivera huvuddifferentialkolven 25 med en förutbestämd tidsföljd. Pilotreservoaren 41 fylls exempelvis medelst en passage eller ledning 43, som förlöper axiellt genom axeln 44. Axeln 44, som tjänar till att begränsa kolvens 4 rörelse, kan hållas fast medelst ett ej visat ingrepps- organ under förbränningsfasen av eldgivningscykeln eller skulle= kunna göras rörlig och styras för att alstra en programmerad verkan för att åstadkomma ett ytterligare medel för att variera och styra kolvens 4 rörelse och hastighet som medel för att styra injiceringen av drivmedel i förbränningskammaren 30.
Dessutom kan axeln 44 användas för att införa och dra ut pilot- kolven 4 från den ihåliga kolven 25, medelst hydrauliska tryck eller medelst ej visade ingreppsorgan, för att underlätta och 449 401 hjälpa till med införandet av projektiler 13 genom kolven 25.
De i fig. l - 3 visade ledningarna 33 förlöper mellan driv- medelsreservoaren 31 och endera eller båda av den främre ytan 34 hos pumpkolvens fläns 27 eller mellan reservoaren 31 och loppet 28 i ändamål att mata vätskeformigt drivmedel till förbränninge- kammaren 3Ü under eldgivningscykelns förbränningsfas. Med komponenter- na hos denna utföringsform i det i fig. l visade läget är inlednings- vis de flesta eller alla ledningarna 33 tillslutna medelst pilot- kolven 4. En eller flera ledningar 33 skulle, som visas, kunna mata direkt genom ytan 34 till den hopdragna förbränningskammaren 30 och därvid vara tätade på lämpligt sätt, såsom medelst en tätning 39; Med eldvapnet laddat och komponenterna anordnade som i fig. l, där reservoarerna 31 och 41 är båda laddade med driv- gmedel och med reservoaren 37 fylld för att vid behov påverka kolven 36, kan det uppstå ett litet läckage av drivmedel in i förbrännings- kammaren 3Ö genom ledningen eller ledningarna 42 eller från någon oblockerad ledning 33, som kan bilda en del av tändbränslet.
Läckage kan om nödvändigt förebyggas eller begränsas genom att anpassa storlek och former hos ledningarnas 42 tvärsektioner till drivmedlets viskositet för att erhålla en fördelaktig kapillärverkan eller genom användning av backventiler, som erfordrar ett förut- bestämt tryck för att öppnas. Aktivering av tändaren 14 kommer att antända en närvarande liten mängd av drivmedel eller drivmedel som på annat sätt införts för tändning, varigenom delen av för- bränningskammaren omedelbart bakom projektilen 13 trycksätts.
När trycket i förbränningskammaren 30 ökar kommer differential- pilotkolven 4 att utöva tryck på fluiden i reservoaren 41, så att detta drivmedel tvingas genom ledningen eller ledningarna 42 för förbränning i förbränningskammaren. Det ökade tryck, som erhålles genom denna inledande tillförsel av drivmedel eller en del av i _ laddningen i 41 kommer att bygga upp ett tryck till den punkt där även kolven 25 kommer att tvingas bakåt från kammaren 30, varigenom ledning eller ledningar 33, som avtäcks genom kolvens 4 rörelse bakåt, eller en ledning 33 mynnande i ytan 34, kommer att inmata ytterligare bränsle till förbränningen. När pilotkolven 4 fortsätter att drivas bakåt avtäcks andra ledningar 33 så att b strömningstakten mellan reservoaren 31 och förbränningskammaren ökas. Ledningen eller ledningarna 33 är så belägna att de_ reglerar drivmedelsströmmens hastighet in i förbränningskammaren ,..._.,,,._.v. . 44§ 401 som resultat av öppnandet av slutandet av ledningarna 33 genom relativa rörelser av de två kolvarna, varigenom profilen hos för- bränningstryckkurvan regleras. Den successiva slutningen av led- ningar 33 kan även åstadkommas genom sådan fördelning av inlopps- mynningarna på kolvens 25 reservoarsida att dessa mynningar efter varandra passerar in under distanselementet eller kolven 36 eller den bakre ansatsen i kammaren 3 så att drivmedelsströmmen reduceras mera gradvis. Samma teknik skulle kunna användas, dvs. avspärrning av flödet från reservoarsidan först för att dränera injicerings- ledningarnå från drivmedel, för att undvika påföljande spontan förbränning eller tändning från en het fläck. Läge och storlek för ledningarna 33 kan bestämmas empiriskt eller beräknas, varvid man tar hänsyn till den ökning av förbränningskammarens 30 volym som resulterar inte bara från kolvarnas 25 och 4 bakåtgående rörelse, utan även av projektilens rörelse genom pipan. Syftet är naturligtvis att erhålla den beräknade trycköknings- och var- aktighetskurvan för att uppnå önskad ballistik utan att ha ett . överskott av bränsle brinnande efter det att projektilen lämnar pipan eller att ha en för hög strömningshastighet, som skulle kunna alstra ett större tryck än det önskadeßeller säkerhetstrycket för konstruktionen, eller en flödeshastighet så hög att risk finns för flamutblåsning, särskilt under den tidigare delen av eldgivnings- cykeln.
Såsom nämnts ovan regleras mängden bränsle i reservoaren ,. ,__.....,,,..<-_vw.~ _. 31 genom inställning av kolven 36, som styrs av den i reservoaren .Ü 37 placerade inerta fluidvolymen, eller vilken skulle kunna styras av en mekanisk struktur, såsom exempelvis genom en tandad eller gängad förbindelse med rekylhuset 20, antingen kolven 36 inställs hydrauliskt eller inte.
När eldgivningen är fullbordad intar komponenterna det i fig. 3 visade läget. Återladdning kan ske genom införande av inert vätska genom systemet 38 för att expandera reservoaren 36 och därigenom driva den ihåliga kolven 25 för tillslutning av förbränningskammaren 30 till dess minsta volym, under det att samtidigt axeln 44 och pilotkolven 4 dras tillbaka för att medge införing av en ny projektil. Den flytande kolven 36 tjänar till att förhindra att inert fluidum inträder i injektionsledningarna' 33. Med en ny projektil införd i pipan, om så är lämpligt, med hjälp av axeln 44 och pilotkolven 4 som laddstake, och med 449 401 kolven 4 på plats, kan vätskeformigt bränsle införas genom .........._.,_._..._.....-..._.. systemen 3É och ledningen 43. Genom att samordna det tryck, under vilket bränsle införes genom systemet 32 med trycket på det inerta fluidumet .i systemet 38, antagande naturligtvis att pilotkolven är i sitt främre läge, kan den flytande kolven 36 drivas bakåt för att tillåta expansion av reservoaren 31 till dess önskade kapacitet.
Utföringsformen enligt fig. 4 bygger på samma huvudprincip som i fig. l - 3 med användning av en ihålig differentialkolv 25 uppvisande en flänsdel 27,som uppdelar kammaren 3 i en reservoar 31 för vätskeformigt bränsle och en förbränningskammare 30 och upp- visande ett axiellt lopp 28, i vilket en inre axiell kolv 45 är lagrad för att medge styrd relativ rörelse mellan den ihåliga kolven 25 och den inre kolven 45 för reglering av strömmen av bränsle från reservoaren till förbränningskammaren. I fig. 4 är emellertid innerkolven 45 en solid kolv, som är fästad i det visade läget under eldgivning medelst organ för låsning av kolven på plats, såsom exempelvis utsprång 46, som låser kolven vid rekylhuset.
Kolven 45 är försedd med matnings- eller spridningsslitsar 47, 5 vilka tvingas i linje med ledningarna 33 i pumpcylindern 25 för att i kanalisera det vätskeformiga bränslet till åtskilda förutbestämda injiceringspunkter för att ge en styrd fördelning av det vätske- formiga bränslet i förbränningskammaren 30. Bränsleströmmen kan styras genom slitsarnas 47 bredd, djup, längd, form och orientering och den främre änden av slitsarna 47 kan formas så att strömmen av bränsle sönderdelas till en spray av önskad form för att under- lätta snabb och jämn förbränning. Även vid denna utföringsform av uppfinningen hålls innerkolven 45 stationärt i förhållande till rekylmekanismen under eldgivning, och det är fortfarande den relativa rörelsen mellan kolvarna 25 och 45 som tjänar till att reglera bränsleströmmen, när den strömmar genom ledningarna 33 och slitsarna 47 för att åstadkomma den önskade trycköknings- och ~varaktighetskurvan. Vid denna utföringsform kan det vara önskvärt att använda en tändladdning, som införes exempelvis genom en annan ventilstyrd ledning såsom vid 48. Utsprången 46 låser ' kolven 45 på plats genom att passa i spår 40 i rekylhuset, vilka är så formade att kolven 45 kan vridas och utdragas för att tillåta laddning av projektiler. I andra avseenden,.såsom exempelvis laddningsproceduren och inställningen av den fria v _ 449 IHM kolven 36, arbetar mekanismen enligt fig. 4 på samma sätt som den i fig. 1. _ ' ' En annan utföringsform av uppfinningen visas i fig. 5, där den inre kolvenheten innefattar en kolv 5, som är mycket lik kolven 4 hos rekylstrukturen enligt fig. l¿ men skiljer sig i vissa avseenden, innefattande det faktum att det ej finns någon ledning mellan kammaren 51 och förbränningskammaren 50, den för- Ä storade delen av kammaren vid 52 mellan och begränsad av ansatser 57 och 5¶,och det faktum att kammaren 51 används som en reservoar för ett fluidum för att åstadkomma styrning av kolvens 5 rörelse- genom hydraultryck under eldgivning, snarare än för en inledande laddning av det slag som används i_fig. l. Kolven 5 mottager en axel 54, som liknar axeln 44 vid utföringsformen enligt fig. l 2 i det att det finns en central passage eller ledning 53 för att t tillföra filuid till kammaren 5l. Vid modifikationen enligt fig. 5 av den inrgkkolvenheten avslutas dessutom den ventilstyrda led- ningen 53 åv ett flertal grenpassager, som mynnar i utlopp 55 och 56, vilka år så dimensionerade och belägna i förhållande till den förstoradeïkammardelen 52 och ansatserna 57, 59, att de samverkar för att hjälpa till att styra och variera fluidflödeshastigheten från kammaren 51 ut genom ledningen 53 i beroende av trycket.
Ehuru kolven 5 visas såsom utgörande en differentialkolv, är denna egenskap ej nödvändig för ett hydraulsystem av denna typ, om det ej är utfört att arbeta mot ett förutbestâmt huvud. I fig. 5 är förbränningskammaren 50 något annorlunda dimensionerad och utformad i jämförelse med kammaren 30 enligt fig. l enbart för att åskåd- liggöra den principen att sådana variationer är möjliga, godtyck- ligt eller för att åstadkomma ballistiska resultat utan att avvika från uppfinningens grundprincip. Vid utförandet enligt fig. 5,med alla ledningarna 33 inledningsvis spärrade av kolven 5, kan ett system av införande av en tänddrivvätskemängd vara tillrådligt.
Ett sådant system representeras av ledningen 58 och kan kombineras med tändsystemet 14. ' I _ I ' _ När förbränning påbörjas i förbränningskammaren 50, med ventilen i 53 inställd med en förutbestämd öppning, stöts den ihåliga kolven 5 långsamt bakåt av de tryck, som härrör från förbränningen, när_fluid från kammaren 51 undkommer genom ledningarna 55 och ledningen 53 med_en hastighet som bestäms av ledningarnas 55 kapacitet. Allteftersom en eller flera av injiceringspassagerna 33 successivt öppnas ökar den ökande mängden drivvätskeströmning från 449 401 reservoaren 31 till förbränningskammaren successivt förbränninge- trycket. När ledningarna 56 införs i den förstorade delen av kammaren 51 ökar den inerta fluidens strömningshastighet upp till gränsen för ventilens i ledningen 53 inställning så att kolven 5 kan öka sin bakåtriktade hastighet under friläggning av ytterligare ledningar 33. Allteftersom trycket fortsätter att byggas upp i för- bränningskammaren 50 tvingas den ihåliga kolven 25 bakåt under 'ökande av trycket på och frammatande drivvätska in i förbrännings- kammaren 50 med den maximala hastighet som medges av de frilagda ledningarna 33. När kolvarna närmar sig sina bakre lägen retarderas kolven 5 något till följd av utloppens 55 stötfångande verkan, införandet av axelns 54 ände i kammarens 51 avsmalnande ände och till slut till följd av att några av utloppe%iš6 spärras av väggen i nämnda ände bakom ansatsen 57. Detta medför/en eller flera av ledningarna 33 spärras av kolvens 5 främre ände, när den ihåliga å kolven 25 närmar sig sitt bakersta läge. Detta arrangemang till- i. låter ytterligare formning av förbränningskammartryckkurvan genom lämpligt val av storlekar och lägen för ledningarna 33, 53, 55 och 56. Ytterligare ändringar kan göras genom att variera storleken och formen hos själva förbränningskammaren 50 eller hos reservoaren 31 och genom inställning av ventilen i 53. Det bör vidare påpekas att ventilen i ledningen 53 även skulle kunna användas som ett styrelement under förbränningscykeln, antingen på programmerat grundval eller som ett återkopplingselement svarande på någon uppmätt parameter, såsom exempelvis kammartrycket för att uppnå finare styrning eller styrning i sluten slinga.
Ytan 52 kan även formas på lämpligt sätt för att variera mynningarnas 55 och 56 effektiva tvärsnittsprofil. Om det är önsk- värt att ändra injiceringsprofilen skulle detta exempelvis kunna ske genom flera olika formade slitsar i ytan 52 och anordnande av ett flertal omväxlande rader av öppningar 55, 56 i axiella rader så att en olik kontur kan väljas genom vridning av en eller flera rader av öppningarna 55, 56 till slitsen med den önskade konturen. Detta skulle kunna tillåta ändring från en projektil till en annan med en annan massa eller erfodrande en annan .tryck/tidskurva för att uppnå det önskade ballistiska uppförandet.
För ett dylikt arrangemang skulle naturligtvis kilar och kilspår kunna bli nödvändiga för att förhindra godtycklig vridning av 449 40¶ 10 kolven 5 i förhållande till axeln 54. 3 En ytterligare utföringsform av uppfinningen visas i fig. 6, V där den inre kolvenheten 6 kombinerar egenskaperna hos arrangemangen med kolvarna 45 och 5 vid utförandena enligt fig. 4 resp. 5. Den inre kolvenheten 6 består av två stycken, en pilotkolv eller främre del 60, som rör sig under förbränningscykeln relativt en bas- eller bultdel 66, vilken är låst vid rekylhuset 20 medelst utsprång 65, É som passar i kilspår 69 under förbränningen. Bultdelen 66 har en å passage eller ledning 63, som sträcker sig från ett ventilstyrt system till en förstorad loppdel bildande en reservoar 62. Själva pilotkolven 60 är lagrad i differentialpumpkolvens 25 centrala som slutar på avstånd från den cylindriska delen i en banddel 18 l lopp 28 och innefattar en cylindrisk huvuddel 60 och en skaftdel 64, å i I inpassad i den avsmalnande främre änden av det formade loppet 62 i bultdelen av innerkolven 6, som tjänar till att begränsa delens 60 framâtgående rörelse. Banddelen l8 verkar som en kolvventil för att-variera fluidströmmen och är slitsad eller på annat sätt formad för att medge en minimal passeringshastighet av fluiden.
När pilotkolven 60 är i det i fig. 6 visade läget, som är dess främre redo-för-eldgivning-läge, är den åtskild från bultens 66 främre ände och avgränsar med kolvens 25 lângsträckta_ï0pp 23 och bultens 66 främre yta en reservoar 61. Denna del, dvs. den flytande kolven 60, skaftet 64, bandet 18, reservoarerna 61 och 62, samt ledningen 63 bildar ett hydraulsystem för kolvens 60 styrda bakåtgâende rörelse under verkan av förbränningstrycket på liknande sätt som verkan av innerkolven 5, reservoaren 51 och ledningarna i skaftet 54 vidfutföringsformen enligt fig. 5. Kolvens 60 differentialkolvegenskaper, vilka i likhet med vid kolven 5 enligt fig. 5 ej utgör en förutsättning för system som ej injicerar fluid i förbränningskammaren, kan även ändras genom att variera kolvens 60 massa, skaftets 64 tjocklek och bandets 18 och reservoarens 62 diametrar. Den cylindriska huvuddelen av pilotkolven 60 inne- håller även utskärningar eller slitsar 67, som är åtskilda för att bringas i linje med och mottaga vätskeformigt drivmedel från ledningarna 33 i tryckkolven 25 under eldgivningscykeln. Dessutom sveper de av slitsarnas 67 bottnar bildade ytorna nedåt och framåt till bildande av ytan hos nosen 68, som är formad för att underlätta sönderdelning av vätskeformigt drivmedel, vilket matas till åï. ,'ytan av pumpkolvens 25 fläns 27, vilket i sin tur ökar det vätske- 449 401 11 förbränningskammaren från ledningarna 33. Förbränningen av en känd mängd vätskeformigt drivmedel, som införes genom tändledningen 58 och antänds genom tändaren l4 alstrar ett tryck, som tvingar pilotkolven 60 bakåt under förskjutning av reservoarens 61 vätske- formiga innehåll, som normalt är en inert vätska under.tryck, så att fluiden tvingas bakåt genom reservoaren 62 och det ventil- styrda ledningssystemet 63. Den resulterande rörelsen av kolven 60 frilägger ytterligare ledningar 33 till ökande av flödet av drivmedel från reservoaren 31 till förbränningskammaren. Det ytter- ligare flödet av drivmedel alstrar ytterligare tryck på den främre formiga drivmedlets strömningshastighet genom ledningarna 33.
Härav inser man att strömmen av drivmedel genom ledningarna 33 är en funktion av kammartrycket och de relativa rörelserna hos kolvarna 25 och 60, som bestämmer ledningarnas 33 flödeskapacitet.
Den andra inbegripna faktorn är den hydrauliska lasten på kolven 60, som alstras av regleringar och strypningar, som är inbyggda i det hydrauliska systemet. Såsom antyds i fig. 6 bestämmer ventilen i ledningen 63 en absolut maximal flödeshastighet för fluidet från reservoaren 61 för vilket som helst givet tryck. Inom detta maximum kan emellertid strömningshastigheten ytterligare styras genom an- vändning av en variabel eller programmerad ventil såsom redan be- skrivits med hänvisning till utföringsformen enligt fig. 5 eller 5 genom samverkan av skaftet 64, bandet 18 och formen hos reservoarens f 62 väggar. Såsom visas begränsar passningen mellan bandet l8 och den reducerade mynningsdelen av reservoaren 62 vid ansatsen 86 fluidflödet inledningsvis till kapaciteten hos bandets l8 spår.
Denna flödeskapacitet ökar när bandet 18 närmar sig den vidare delen av reservoaren 62, där flödet eventuellt kan begränsas till det som bestäms av ventilen i ledningen 63, beroende på tids- inställningen. När kolven 60 närmar sig gränsen för sin rörelse begränsar bandet l8 återigen i samverkan med bottenansatsen det hydrauliska flödet och skulle kunna utföras som en stötdämpare 'eller skulle kunna uppvisa en ytterligare bandyta för samverkan med ett ventilsäte vid 63. Flödesstyrning kan även åstadkommas genom förhållandet mellan skaftets 64 kontur och mynningen hos den mindre reservoaren 62 vid 86 genom formning av skaftet 64 till avgränsning av tvärsnittet hos den ring, genom vilken fluiden 44-9 401 12 u .kan strömma för vilken som helst position av kolven 60. Om § skaftet 64 har den visade profilen erhålles motstånd mot flödet ; vid varje ände av slaget, men andra utföranden är möjliga. Eöljakt- ligen bildar storleken och formen hos slitsarna 67, bandet 18 och dess spår, ansatsen 86 och ventilen i ledningen 63 liksom belägen- heten för och storleken hos ledningarna 33 parametrar, vilka kan användas för att åstadkomma styrning av pt-kurvor vid utförings~ formen enligt fig. 6. ,- En i fig. 7 visade ytterligare utföringsform av uppfinningen är en modifikation av utförandet enligt fig. 1 med en modifierad inre kolv för att särskilt kunna inbegripa en laddningsmekanism.
Vid denna utföringsform är matningssystemët för det vätskeformiga E drivmedlet förenklat och mera kompakt utfört. Den inre kolven 7 innefattar en pilotkolv 70, som har en inre reservoardel 7l, i vilken en skaftdel 74 är lagrad, vilken sträcker sig från den inre kolvens basdel 75. Vid denna utföringsform förbinder en ledning eller ledningarna 72 reservoaren 71 och förbränningskammaren 30 så att reservoaren kan utnyttjas som pilotreservoar, vilken laddas medelst en uppsättning av hål 76. Denna utformning är särskilt A anpassningsbar till laddningssystemet 17, som innefattar en;fram- E och âtergâende rekylblock-projektilställanordning l9 och laddnings- :, drivmekanism 78. Rekylblock-projektilställenheten 19 innefattar y ett rekylblock 80 och ett flertal cylindriska kammare 81, av vilka var och eninmäåller en projektil 13 eller motüïßr den inre kolven 7 i sin helhet. Laddningsdrivmekanismen 78 innefattar en cylindrisk kammare 87 och ett pneumatiskt system 88, eller någon annan anord- ning, såsom ett kedjedrev, för rörelse av den inretkolven 7_in i och ut ur en cylindrisk kammare 87. hå Vid anordningen enligt fig. 7 driver förbränningstrycken pilotkolven och tryckkolven 25 på samma sätt som vid anordningen enligt fig. 1 med den skillnaden att flytkolven 70 i sitt yttersta rörelseläge tillsammans med basdelen 75 bildar en kompakt cylindrisk ' massa 7, vilken kan föras genom en projektilställcylinder_81 hos rekylblock-projektilställanordningen 19 in i den cylindriska kammaren 87 i laddningsdrivmekanismen 78; Med den inre kolven 7 belägen i den cylindriska kammaren 87 kan rekylblockeprojektil- ställanordningen 19 manövreras till att bringa en annan kammare 8l" innehållande en projektil i linje med eldvapnets akel och' I <0 449 401 13 laddningsdrivmekanismen aktiveras för att bringa den inre cylindern 7 att verka som en laddstake, som för en projektil 13 in i eldvapnets lopp.
Det bör framhållas att vyerna i fig. l - 7 är schematiska genom att de inte innefattar detaljer av O-ringar, tätningar och gängade förbindelser, vilka skulle kunna vara nödvändiga för att i praktiken framställa och driva anordningen. Utförandet av dessa detaljer är emellertid självklara för fackmannen, och de skulle, _ om de visades och förklarades, endast försvåra förstå- elsen av det för uppfinningen väsentliga. Pipan ll kan exempelvis bilda en separat del, som förbinds med rekylhuset 20 genom en skruvgängförbindelse. Detta skulle kunna underlätta monteringen av anordningen genom att medgiva införandet av den ihåliga tryckkolven 25 i kammaren 3 under monteringen. Det är vidare normal praxis att använda tätningsanordningar såsom spår och O-ringar i de olika kolvarnas cylindriska ytor för att förhindra läckage av de olika fluiderna från deras resp. kammare.

Claims (4)

449 401 i 14 Patentkrav
1. Anordning vid eldvapenmekanism med direkt insprutning av ett vätskeformigt drivmedel eller bränsle, vilken mekanism uppvisar ett rekylhus (2) med ett rekyllopp (21,22) och avsett för fastsätt~ ning vid ett eldrör (1), k ä n n e t e c k n a d av att: a. en T-formad differentialtryckkolv (25) är lagrad i rekyl- loppet för axiell rörelse i detta med ett kolvhuvud (27) vänt mot eldrörsänden av huset (2) och delar rekylloppet i en förbränninge- ru kammare (30) vid husets eldrörsände och en ringformig bränslereser- voar (31), som omger kolvens skaft, vilken tryckkolv (25) uppvisar ett axiellt lopp (28) genom sitt huvud och skaft samt injicerings- eller insprutningsledningar (33) genom sitt skaft för ledande av bränsle från reservoaren (31) till det axiella loppet (28) för avgivning av bränsle till förr bränningskammaren (30); b. en andra kolv (4) är lagrad i nämnda axiella lopp (28) för axiell rörelse relativt tryckkolven (25) i och för blockering och friläggande av nämnda injiceringsledningar (33); och Ä c. organ är inrättade för att begränsa rörelse av den andra kolven (4) i beroende av förbränningstryck i förbränningskammaren (30) på ett förutbestämt sätt för att åstadkomma den önskade bloc- keringen och friläggningen av injiceringsledningarna (33); varigenom förbränningstryck, som verkar på differentialkolven (25) kommer att driva vätskeformigt bränsle från den ringformiga - reservoaren (31) till förbränningskammaren (30) genom de av nämnda ledningar (33), som är frilagda; och varigenom förbränningstrycket kan styras delvis genom styr- ning av den relativa rörelsen mellan kolvarna (24,25) för variering av bränsleflödet till förbränningskammaren (30) i beroende av för- bränningstrycket.
2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att a. den andra kolven (4) likaledes är en differentialkolv verkande mellan förbränningskammaren (30) och en reservoar (41) i ett hydrauliskt system; och b. nämnda organ för begränsning av den andra kolvens (4) rörelse innefattar organ för att styra flöde av en hydraulvätska i nämnda hydraulsystem i beroende av den andra kolvens (4) rörelse T i reaktion på förbränningstrycket. n) 449 401 15
3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den andra kolven (45) har en yttre yta, som är formad (47,67) för ledning av strömmen av vätska som flyter från injiceringsledning- arna (33) till förbränningskammaren (30) på ett förutbestämt sätt.
4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ för att begränsa den andra kolvens (45) rörelse inne- fattar organ (46) för att halla den andra kalven (45) i ett fast läge under det att tryckkolven (25) rör sig som reaktion på för- bränningstrycket.
SE8101147A 1980-06-16 1981-02-20 Anordning vid eldvapenmekanism med direkt insprutning av ett vetskeformigt drivmedel eller brensle SE449401B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/158,939 US4341147A (en) 1980-06-16 1980-06-16 Coaxial dual hollow piston regenerative liquid propellant gun

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8101147L SE8101147L (sv) 1981-12-17
SE449401B true SE449401B (sv) 1987-04-27

Family

ID=22570366

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8101147A SE449401B (sv) 1980-06-16 1981-02-20 Anordning vid eldvapenmekanism med direkt insprutning av ett vetskeformigt drivmedel eller brensle
SE8602594A SE8602594D0 (sv) 1980-06-16 1986-06-10 Anordning vid eldvapen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8602594A SE8602594D0 (sv) 1980-06-16 1986-06-10 Anordning vid eldvapen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4341147A (sv)
JP (1) JPS5714199A (sv)
BE (1) BE887943A (sv)
CH (1) CH653436A5 (sv)
DE (3) DE3153053C2 (sv)
FR (1) FR2484625A1 (sv)
GB (1) GB2077888B (sv)
IT (1) IT1137425B (sv)
SE (2) SE449401B (sv)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376406A (en) * 1981-03-02 1983-03-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Hybrid gun system
DE3234638C1 (de) * 1982-09-18 1991-01-03 Diehl Gmbh & Co Abdichtung fuer Differenzdruckkolben-Brennkammersysteme von Rohrwaffen
DE3337064C1 (de) * 1983-10-12 1990-11-29 Diehl Gmbh & Co Differenzdruckkolben-Brennkammersystem fuer Rohrwaffen
US4523508A (en) * 1983-11-02 1985-06-18 General Electric Company In-line annular piston fixed bolt regenerative liquid propellant gun
US4523507A (en) * 1983-11-02 1985-06-18 General Electric Company In-line annular piston fixed bolt regenerative liquid propellant gun
EP0332226B1 (en) * 1984-04-10 1995-03-08 General Electric Company In-line annular piston fixed bolt regenerative variable charge liquid propellant gun with variable hydraulic control of piston
US4586422A (en) * 1984-04-10 1986-05-06 General Electric Company In-line annular piston fixed bolt regenerative variable charge liquid propellant gun with variable hydraulic control of piston
US4945809A (en) * 1984-11-30 1990-08-07 General Electric Company Liquid propellant gun
US4932327A (en) * 1984-11-30 1990-06-12 General Electric Company Liquid propellant gun
DE3546234C1 (de) * 1985-12-28 1991-05-02 Rheinmetall Gmbh Einspritzvorrichtung fuer fluessige Treibmittel bei Kanonen sowie eine Fluessigkeitskanone selbst
DE3546235C1 (de) * 1985-12-28 1991-05-02 Rheinmetall Gmbh Einspritzvorrichtung fuer fluessige Treibmittel bei Kanonen sowie eine Fluessigkeitskanone selbst
US4745841A (en) * 1986-06-27 1988-05-24 General Electric Company Liquid propellant gun
US4693165A (en) * 1986-06-27 1987-09-15 General Electric Company Liquid propellant gun
FR2604247B1 (fr) * 1986-09-23 1990-10-19 Thomson Brandt Armements Dispositif d'ejection au moyen d'une charge propulsive liquide d'un projectile place dans un tube de lancement.
DE3639103C2 (de) * 1986-11-15 1995-10-26 Diehl Gmbh & Co Geschoßantrieb mit flüssigem Treibstoff
US4827586A (en) * 1986-12-22 1989-05-09 General Electric Company Method of making a seal
US4715260A (en) * 1986-12-22 1987-12-29 General Electric Company Seal
US4852459A (en) * 1987-12-16 1989-08-01 General Electric Company Liquid propellant weapon system
DE3814126A1 (de) * 1988-04-27 1989-11-09 Diehl Gmbh & Co Rohrwaffe mit regenerativer einspritzung von fluessigen treibstoffen
DE3816663A1 (de) * 1988-05-17 1989-11-23 Diehl Gmbh & Co Rohrwaffe mit regenerativer treibmitteleinspritzung
FR2684438B1 (fr) * 1988-06-07 1994-06-03 Thomson Brandt Armements Canon utilisant une charge propulsive liquide.
DE3820492A1 (de) * 1988-06-16 1989-12-28 Diehl Gmbh & Co Rohrwaffe mit chemisch-elektrischem hybridantrieb mittels regenerativer treibmitteleinspritzung
FR2677741B1 (fr) * 1988-06-17 1994-03-04 Thomson Brandt Armements Canon a injection regeneratrice d'ergol liquide.
US4934242A (en) * 1988-12-18 1990-06-19 General Electric Company Liquid propellant gun for projectiles of different masses and velocities
US4949621A (en) * 1989-07-19 1990-08-21 Stephens Michael L Liquid propellant gun
DE4020673A1 (de) * 1990-06-29 1992-01-09 Rheinmetall Gmbh Vorrichtung zur kompaktumsetzung von fluessigtreibstoff in kanonen
DE4020674A1 (de) * 1990-06-29 1992-01-09 Rheinmetall Gmbh Zuendeinrichtung fuer ein fluessigkeitskanoneninjektorsystem
DE4028411A1 (de) * 1990-09-07 1992-03-12 Diehl Gmbh & Co Rohrwaffe mit chemisch-elektrischem hybridantrieb mittels regenerativer treibmitteleinspritzung
FR2697623B1 (fr) * 1992-11-02 1994-12-30 Giat Ind Sa Arme à propulseur liquide.
US5398591A (en) * 1993-01-22 1995-03-21 Omega Systems, Inc. Distillate fuel oil/air-fired, rapid-fire cannon
US5586482A (en) * 1995-08-25 1996-12-24 Leonard; W. Burt Two-stage fluidic actuator
US5639117A (en) * 1996-06-05 1997-06-17 Lockheed Martin Corporation Vehicle occupant restraint apparatus
US6036226A (en) * 1997-02-03 2000-03-14 General Dynamics Armament Systems, Inc. Inflator capable of modulation air bag inflation rate in a vehicle occupant restraint apparatus
US6039347A (en) * 1997-02-03 2000-03-21 General Dynamics Armament Systems, Inc. Liquid propellant airbag inflator with dual telescoping pistons
US5829784A (en) * 1997-02-13 1998-11-03 General Dynamics Armament Systems, Inc. Airbag inflator for vehicle occupant restraint apparatus
DE102005051657A1 (de) 2005-10-28 2007-05-03 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Pyrotechnischer Aktuator
US8826792B1 (en) * 2008-03-09 2014-09-09 Christopher George Granger Projectile propulsion method and apparatus
US8141492B1 (en) * 2008-05-15 2012-03-27 Jonathan G. Ambs Insulated secondary charges
US9222737B1 (en) * 2008-05-20 2015-12-29 Lund And Company Inventions, Llc Projectile launcher
KR101723439B1 (ko) * 2015-10-23 2017-04-05 국방과학연구소 연속 발사 장치
CN113218238B (zh) * 2021-05-06 2022-11-25 南京理工大学 一种可视化再生喷雾实验装置和方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3160064A (en) * 1964-12-08 Liquid propellant gun
US3138990A (en) * 1961-10-09 1964-06-30 Roy A Jukes Liquid propellant machine gun
DE1728077C1 (de) * 1968-08-21 1978-02-09 Messerschmitt Boelkow Blohm Differenzdruckkolben-Brennkammersystem zur Erzeugung von Treibgasen,insbesondere fuer Schusswaffen
DE1728074C1 (de) * 1968-08-21 1978-02-09 Messerschmitt Boelkow Blohm Differenzdruckkolben-Brennkammersystem zur Erzeugung von Treibgasen,insbesondere fuer Schusswaffen
US4063486A (en) * 1974-05-13 1977-12-20 General Electric Company Liquid propellant weapon system
US4023463A (en) * 1976-06-10 1977-05-17 General Electric Company Liquid propellant gun (check valve and damper)
US4050349A (en) * 1976-06-10 1977-09-27 General Electric Company Liquid propellant gun (scaling with multiple combustion assemblies)
US4033224A (en) * 1976-09-16 1977-07-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Liquid propellant gun
US4269107A (en) * 1979-06-19 1981-05-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Liquid propellant/regenerative charging system bubble preventer
US4281582A (en) * 1979-06-19 1981-08-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Control piston for liquid propellant gun injector

Also Published As

Publication number Publication date
JPH023120B2 (sv) 1990-01-22
SE8602594L (sv) 1986-06-10
DE3110255C2 (de) 1983-12-15
SE8602594D0 (sv) 1986-06-10
CH653436A5 (de) 1985-12-31
GB2077888A (en) 1981-12-23
DE3153053C2 (de) 1986-03-27
DE8107707U1 (de) 1984-09-13
FR2484625B1 (sv) 1984-11-23
GB2077888B (en) 1983-03-23
BE887943A (fr) 1981-09-14
SE8101147L (sv) 1981-12-17
JPS5714199A (en) 1982-01-25
DE3110255A1 (de) 1982-03-25
IT1137425B (it) 1986-09-10
IT8120200A0 (it) 1981-03-06
FR2484625A1 (fr) 1981-12-18
US4341147A (en) 1982-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE449401B (sv) Anordning vid eldvapenmekanism med direkt insprutning av ett vetskeformigt drivmedel eller brensle
US3011404A (en) Liquid propellant squeeze-bore gun with deformable projectile sabot
JPS6253695B2 (sv)
JPS60251396A (ja) 再生噴射液体推進剤銃構造
US4281582A (en) Control piston for liquid propellant gun injector
US4745841A (en) Liquid propellant gun
SE447753B (sv) Ventilenhet vid vapensystem for vetskeformigt drivmedium
US4132149A (en) Liquid propellant weapon system
EP0250978B1 (en) Liquid propellant gun
US4726184A (en) Rocket engine assembly
DE2518149C1 (de) Treibgaserzeugungssystem,insbesondere fuer Schusswaffen
US4934242A (en) Liquid propellant gun for projectiles of different masses and velocities
US4126078A (en) Liquid propellant weapon system
JP2820702B2 (ja) 液状発射薬を用いる砲装置
US4722185A (en) Double piston rocket engine assembly
WO1991001475A1 (en) Liquid propellant gun
SE462449B (sv) Med vaetskeformigt drivmedium arbetande eldroersvapen
US4967638A (en) Liquid propellant weapon system
SE462450B (sv) Med flytande drivmedium arbetande eldroersvapen
US5381722A (en) Liquid propellant weapon
DE2320076A1 (de) Regelbarer raketenmotor
US5063825A (en) Injection device for fluid propellants for a gun and a fluid propellant gun itself
KR960016046B1 (ko) 액체 추진제 무기 시스템
EP0332226B1 (en) In-line annular piston fixed bolt regenerative variable charge liquid propellant gun with variable hydraulic control of piston
SE466028B (sv) Med vaetskeformigt drivmedium arbetande eldroersvapensystem

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8101147-0

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8101147-0

Format of ref document f/p: F