Bullet for liquid bursting charge gun

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液体発射薬の一括注入装置を使用し た液体発射薬砲の弾丸に関するものである。

（従来の技術） 液体発射薬砲は公知であり、おおまかに２つの 形式、即ち予め液体推進薬を装填した弾丸を使用 するもの、及びそれぞれの弾丸に対し発射時に一 定量の液体推進薬を一括供給する方式のものがあ る。 第１の形式の代表例は、1972年９月12日付の EJVass他による米国特許3,690,255号、1960 年11月15日付のGDClift他による米国特許 2,960,031号、1961年12月５日付のCRRussel による米国特許3,011,404号、及び1976年７月20 日受付のE.AshleyによるSN707,144号に見出だ される。 第２の形式の代表例は、1974年４月16日 付のLCElmore他による米国特許3,308,975号、 及び1977年５月17日付のDPTassieによる米国 特許4,023,975号に見出だされる。

（関連出願） 液体発射薬砲、特にこの出願に発表され請求さ れている弾丸の利用に適合するものは、MJBul- manによる1977年10月６日受付のSN840,074号に 発表され請求されている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、再生ピストンを発動させるの にステップ関数ではなくランプ関数形のブースタ ーチャージ出力を有する再生ピストンを使う液体 発射薬一括注入方式の弾丸(a round of ammunition)を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、雷管とブースター、及び基部 に長さ方向に延びたケースとのガス漏れ密封用の 複数の溝を有する弾体を運ぶスタブカートリッジ を含む弾丸を提供することにある。

（実施例） 機 構砲装置には、ハウジング内の砲身延長部１２に カバー１６によって固定された前部砲身から構成 される砲身アセンブリ８が含まれる。 砲身アセ ンブリは、施条された発射砲腔２０と、燃焼室と しても作用する弾丸受けチャンバー２２、そして 中間定心斜面２４を有する。 撃発火管30a及びブ ースターチャジ30bを有するスタブケース３０に クリンプされている弾体２８からなる１発の弾丸 ２６は、通常のボルト３２により薬室に装填され、 ロックされ、抽出される。 弾体には２つの回転バ ンド、300及び302、そしてケース３０の頚部3 06に受入れられる基部がある。 基部には長さ方向 に延びる複数の溝308が形成され、それぞれの溝 の前端は基部に形成されている環状突起部310に 隣接する頚部の前縁を超えて前方に延びている。

頚部の前縁はブースター内で密封するようにそれ ぞれの溝308によって凹みが付けられるが、これ らの凹みを偏向解放するに必要な内部ガス圧力は 弾体をケースの頚部の外に前進させるに必要な圧 力よりもかなり低い。 溝は、燃焼ガスが最初はブ ースターにより比較的低圧で発生しケースから逃 げるための直接の経路を形成し、そうでなければ 弾体がケースから出るとき起こるだろう高圧にお けるガスの突然の衝撃を防止する。

砲身アセンブリはハウジング１４とともに本質 中空円筒形のキャビティー３４を規定し、その中 にいれ子式にほぼ中空円筒形の弁３６及びほぼ中 空円筒形のピストン３８が置かれる。

弁３６には、砲身の外壁面４６に隣接した環状 ギャップあるいは通路を形成する内壁面４２、及 びハウジングの内壁面５０にジャーナルされ実質 的にこれにシールされる外壁面５０を有する環状 部分４０が含まれる。 環状部分４０は、外壁面46 に隣接する環状キャビティー５６を形成する内壁 面５４、及びハウジングの内壁面５０に隣接する 環状キャビティー６０を形成する外壁面５８を有 する中間管状部５２と一体になっている。 中間管 状部５２は、砲身延長部の外壁面６６にジャーナ ルされ実質的にこれにシールされる内壁面64、横 後面68、横前面70、環状内面72、面６８と７０の 間に延びている複数の縦方向ボアあるいは通路74、 及び外壁面５８内の環状溝にはまっているリング シール７６を有する環状部分６２と一体になって いる。 中間管状部５２にはまた、内部キャビティ ー56と外部キャビティー６０間の通路を作るため の複数の放射状ボア７７も設けられている。 ２本 の棒７８の後端はそれぞれ前部環状部分４０に固 定され、ハウジング内のボア８０を貫通している。

棒はロッド上のクロスピン８４とハウジング内の プラグ８６との間に挟み込まれているヘリカル圧 縮スプリング８２により外向きに片寄せられてい る。 各ロッドにはそれぞれシール８８を持たせる ことができる。

ピストン３８には、弁の面５８にジャーナルさ れた内壁面９２、及びハウジングの面５０にジャ ーナルされた外壁面９４を有する前部環状部分90 が含まれる。 前部環状部分９０は、弁内のリング シール７６を押している内面９８、及びハウジン グの内面104の環状溝に置かれている高性能リン グシール102を押している外面100を有する中間 管状部分９６と一体になっている。 中間部９６は、 その中にＬ型シール110が取付けられ砲身延長部 の外面６６にシールされている内壁面108、横後 部面112、横前部面114、及び面112と114の間 に延びているボアあるいは通路115を有する後部 環状部分106と一体になっている。 前方の面114 の有効断面積が後方の面112の有効断面積よりも 小さく、ピストンスリーブ３８に差動ピストンの 作用をさせていることが分かる。

砲身延長部１２と弁３６とピストン３８の３者 は、そのお互いの位置関係によって、液体発射薬 供給キャビティー116、ポンプキャビティー118 及び燃焼キャビティー120の作動を規定すると考 えることができる。 砲身延長部１２は、後部に環 状列に配置され燃焼室120と弾薬室２２の間の通 路となる第１の複数の放射状通路112と、それぞ れが環状列に配置されてポンプ室118と弾薬室22 の間の通路となる第２の複数の通路124、第３の 複数の通路126及び第４の複数の通路128を持っ ている。 通路128は、発射砲腔の後向き方向には それぞれのボアを一部邪魔するショルダー132を 発射砲腔の前向き方向には砲腔面に鈍角をなす面 134を構成する１つの共通な環状溝130に終る複 数の放射状ボアから構成される。

逆止め弁150は、ハウジング１４内の環状通路 154に通じ、複数の放射状ボア156が面５０の前 方部分を通って面５０に至る入口152と結合され ている。 半径方向の１つのボア158は、面５０か らこれを通りピストン３８の環状部９０後部から 逃し弁160に通じている。 ピストン３８の環状部 90の後部の半径方向の１つのボア162はその中に ニードル弁164が置かれボア166とつながってお り、ボア166は面５５を経て環状部９０前方の面 55に通じている。

ロッド170及び172はそれぞれの後端がピスト ン３８の前部環状部分に固定され、ボア８０の場 合と同様なハウジング内のシールを持ったボアを 貫通している。 ロッドの前端はそれぞれ拡大部 174で終わっている。 1971年７月１日提出のDP Tassieによる米国特許3,763,739号に示されてい るような円筒カム176は、ヘリカル制御トラック 178を有しその中をロッドフォロアー184で終る アーム182を持ったカムフォロアー180がたどる。

ロッドはフォロアー180の前進には自由について 行けるが、後進に際してはフォロアー180及び 184を経てカムトラック178により制御される。

カムトラック178はまた、フォロアー180と184 を経てロッドを前向きに引っ張ることもできる。

作 動ガンサイクルの見本は第４図に示されている。

発射が完了すれば、ピストン３８と弁３６は第 １図の下半分に示されるようにそれぞれの最前部 の位置に落着く。 弁環状部４０の面４８は発射薬 供給ボア156を閉じる役目をする。 燃焼室内の圧 力が適当に抜かれた後、カム176の運動により可 能となったとき、ロッド７８を片寄せているスプ リング８２は弁を第１図の上半分に示されている ように後方に寄せる。 このときピストンはなお弁 にくっついたままである。 弁が後方に寄せられる と、発射薬供給ボア156を塞いでいた面４８が後 退して道を開くので液体発射薬は環状部４０の前 に進むことができるようになる。 発射薬は環状通 路４０を通ってキャビティー５６へ、また通路77 を通ってキャビティー６０と発射薬供給キャビテ ィー116、そしてボア７４へと流れ込む。 カム76 が動くことにより可能となれば、発射薬の圧力に よってピストンは弁から離れて前方に動きポンプ キャビティーができるのでここに向かって発射薬 がボア７４から流れ込む。 弁が最も後退した位置 では、面６４により複数のボア124、126及び 128の入口はすべて閉ざされる。 従って発射薬は これらのボアに入りここをを通って弾薬室２２に 入ることができない。 190を始めとする各種のボ アが設けられ、弁とピストン９８及び５８の間が 発射薬によって間違いなく潤滑されるようになっ ている。 194を始めとするその他のボアも装置か ら空気を追出すために設けられている。

弾丸２６がボルト３２により弾薬室２２に挿入 される。 ボルトがロックされる。

ボルト３２の撃針32aが火管30aを打撃した火管 が発火し伝爆薬30bに点火する。 伝爆薬からの燃 焼ガスは初めは溝308を通って噴出しその後は弾 丸をケースから外して前に進める。 燃焼ガスはボ ア122を通って燃焼室120に入りピストンの後面 112に力を加えてピストンを前進させポンプ室内 の液体発射薬を圧縮し始める。 発射薬の一部はボ ア115を通って燃焼室内に入り点火する。 弁は前 進して発射薬供給キャビティー116の容積を減ら し始める。 弁の面７２の前の角が砲身延長部の面 46の後ろの角に達したら、供給キャビティー116 はその唯一の出口がボア７４である閉じたキャビ ティーとなり、弁が砲身延長部に突当たるときの ダッシュポットクッションの作用をする。 弾丸が 弾薬室２２内にある間は、それが複数のボア128 及び複数のボア124と126の出口を塞ぐ。 弁が前 に進むにつれて、それは先ずボア124の入口を解 放して液体推進薬はポンプ室118からボア124へ 入ることができるようになり、これによって液体 推進薬はポンプ室118から弾薬室の後ろの部分に 進むことができここでブースターチャージからの 燃焼ガスにより点火され、ブースターチャージ自 体及びボア115からの発射薬からえられる以上に 弾丸の加速度を増強する。 弁が砲身延長部上で一 部閉じたとき、それはボア126の入口を解放し、 全く閉じたときはボア128の入口を解放する。 弾 丸がずっと発射砲腔２０まで前進してボア126と 128を解放したとき、これらのボアを通じて更に 液体発射薬が弾薬室２２に注入されて点火する。

液体発射薬がボア128から環状部130内に流れ込 むと、それは大量の燃焼ガスの流れによって弾薬 室を通って前向きにに曲げられ面134上に連続的 に液体の膜あるいは管を補給し、これが発射砲腔 20の全面にわたり（流れに沿って）前方に広がる。

この液体推進薬の管が管状の燃焼帯を包みこれに 燃料を供給する。 管状の膜はこれに隣接する発射 砲腔の面を燃焼帯の熱から遮断する。 ピストンが 前進して弁が閉じると、この場合もボア115と 124と126及び128以外は出口のない閉じたキャ ビティーができるので、このキャビティーがピス トンの弁に突当たるときのダッシュポットクッシ ョンのはたらきをする。

ピストンが発射サブサイクルの間前進するにつ れて、環状部分９０はキャビティー６０の前方部 分60a内で液体推進薬をこれに先行して圧縮する。

この前方部分は、出口がボア７７とボア168しか ない閉じたキャビティーの役目をする。 ボア７７ はキャビティー５６のみに通じており、弁のスリ ーブが最前部の位置に落着いているときには，そ れ自体が完全に閉じたキャビティーである。 ボア 168はボア166を経由し、ニードル弁164とボア 162は直接、キャビティー６０の後方部分60bに 通じている。 前方部分の容積が減るにつれて後方 部分は容積が増える。 両部分の移動の速度はニー ドル弁により制御される。 従ってニードル弁回路 を持ったキャビティー６０は注入速度制御装置と しての役をし直接性能を調節することになる。 キ ャビティー６０の前部と後部の容積の差により生 じたあらゆる余剰液体推進役は安全弁160によっ て排出される。 こうして排出された液体推進薬は 放出して失われるかあるいは例えばラジエータな どの冷却装置200を通ってから液体推進薬供給装 置に戻される。 例えば１．２対１ではなく1.4対１ のような通常より高い注入圧力対室内圧力の比を 設定して弁のスリーブが閉じるまで初期加速度を 高めニードル弁に制御させる手段を講じることも できる。

カムトラック178は、ピストン３８の前向きの 動きをこれによって制約することにより充填サブ サイクルの制御に役立つことを述べて置きたい。

これはピストンの前向きの動きを制御したり妨げ るものではない。 しかし、発火サイクルに充当さ れている期間にピストンが前向きに動けないよう なミスファイヤーが起こったとすれば、カムトラ ック178はロッドの拡大部174と噛合っているフ ォロアー184を介してピストンを前向きに移動さ せる。 ピストンが前向きに動くにつれてポンプキ ャビティー118内の液体発射薬は強制的にボア74 を通って供給キャビティー116とキャビティー56 へ、ボア７７を通ってキャビティー６０へ、ニー ドル弁回路を通って安全弁160を経て外部に送ら れる。

ブースター30bは十分強力に作られるので、点 火したら弾丸を砲腔の全長を通じて強制的に前進 させ砲外に押し出すに適当な量の燃焼ガスを発生 する。

発射サイクルの完了後、ボルトはロックが解か れ薬きょうを抜き出す。 火管がブースターを点火 しないなどのミスファイヤーが起こったとすれば 弾丸は薬きょうととに抜き出される。 ブースタ ーが点火すれば薬きょうだけが抜き出しのため ボルトとともに残る。

第３図は薬室圧力と時間との関数を示すグラフ であり、320では３０mm通常弾により発生した薬 室圧力での階段状の初期上昇が現れており、300で は本発明を実施したときの３０mm砲弾により発生 した薬室圧力の斜面的あるいは傾斜した初期上昇 が現れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した弾丸を使用する砲 装置の立面たて断面図である。 図の下半分は液体 発射薬装填前のアセンブリを示し、上半分は装填 後で発射前のアセンブリを示す。 第２図は、第１図の火砲弾丸の立面図である。 第３図は、通常弾丸の場合および第２図の弾丸 の場合の薬室圧力と時間との関係を示すグラフで ある。 第４図は、第１図の砲装置の作動のサイクルを 示すグラフである。 26…弾丸、 28…弾体、 30…ケース、 306…頚部。