JP4005638B2 - 砲尾の発射体を密封する砲尾チャンバを有する、軸方向に供給された発射体用の大砲 - Google Patents

Description

本発明は、弾丸発射武器に関する。
本発明は、限定されるものではないけれども、大砲、銃、大砲のような大口径の武器に特に適用されるものである。しかし、マシーンガン、自己推進式大砲等のような、より小型の火器にも適用可能なものである。
当該出願人の国際出願第PCT／AU96／00459号に記載された型式の砲身を利用する火器の基本型式の試験の結果から、かかる砲身組立体は期待通りに機能することが分かる。かかる試験の結果から、発射体の間の気体シールは、燃焼した推進薬が発射すべき次の発射体内のシールを経て進むのを防止する上において驚く程、効果的であることが分かった。最初の試験は、小口径の弾丸にのみ限定されていたが、当該発明者は、未だ、確認はされていないものの、同様の結果は、より大口径の弾丸にても達成されると考える。
典型的に、大口径の武器及び固定式のマシーンガンは、恒久的に取り付けた砲身構造体を利用し、この構造体は、それぞれの使い捨て可能なケース内に支持された弾丸を発射する。このケースは、発射する毎に除去し、又は突き出さなければならない。
損害の大部分を生じさせることのできる、最初の爆撃の時点にて、かかる大型の発射体の、現在、利用可能な発射速度を、増すことができるならば、有利であると考えられる。このように、発射速度を少しでも増すことができるならば、最初の攻撃の時点にて標的に発射することのできる発射体の数を増すことになる。
マシーンガン、特に、航空機に取り付けられるマシーンガンのように、固定型の砲身を利用するものは、スペース及び重量の制限があり、このため、発射毎に発射体を装填し且つ使用済みのケースを除去する必要性のため、携帯可能な発射体の数、及び発射速度が制限されることになる。
本発明は、上述した不利益の少なくとも１つを緩和し且つ／又は改良に係る弾丸の発射武器を提供することを目的とする。
１つの形態によれば、本発明は、広義にて、弾丸と、関係するボア・シールとを備え、該ボア・シールが、弾丸及びボア・シール間の相対的な軸方向への変位によって半径方向に拡張する型式の、発射体を発射する弾丸発射武器に関するものであり、該武器は、
砲身ボアと、該砲身ボアを通じて発射される発射体の砲身チャンバと、発射すべき次の発射体に対する関係した砲尾チャンバとを有する砲身組立体と、
砲身チャンバと砲尾チャンバとの間にて砲身組立体内に形成された推進薬チャンバと、
推進薬を推進薬チャンバ内に供給する供給手段と、
砲身組立体への装填開口部であって、発射体を軸方向に且つ連続的に砲尾チャンバ内に供給し、これにより、その内部に存在する発射体を砲身チャンバ内に付勢するための装填開口部と、
砲尾チャンバとその内部の発射体との間に密封関係を生じさせ、砲身チャンバを作用可能に閉じるべく、砲尾チャンバ内に供給された発射体と協働可能な保持手段と、
推進薬チャンバ内の推進薬に着火する着火手段とを備えている。
推進薬材料は、弾丸の後縁又は前縁の何れかと関係付けられた予め成形した弾薬のようなものを任意の所望の方法にて推進薬チャンバ内に導入することができる。これと代替的に、予め成形した弾薬を弾丸の間の別個の構成要素として導入してもよい。本発明の好適な実施の形態において、推進薬は、液体形態又は粉末形態の何れかにて推進薬チャンバ内に注入される。
以下に、「砲尾の発射体」と称する、砲尾チャンバ内の発射体は、格納マガジンから手動で又は機械的に横方向に供給することができる。該マガジン内にて、発射体は、砲尾チャンバ内に供給し得るように、横に並んだ関係にて積み重ねられている。砲身チャンバ内の発射体は、以下に、「チャンバ内の発射体」と称する。
砲尾の発射体は、砲尾チャンバ内に軸方向に進むことが好ましく、この場合、砲尾チャンバ内に存在する発射体は、砲尾チャンバ内に更なる発射体を導入することにより砲身チャンバ内に付勢される。この目的のため、砲身チャンバ及び砲尾チャンバは、端部に当接する発射体を作用可能に受け入れ得るように隔てられている。
この目的のため、弾丸は、砲身組立体から後方に一列に格納するか、又は上述したように、側方向に供給する等により砲尾発射体の後方に配置された列となるように導入することができる。砲尾チャンバは、砲身チャンバの単純な連続部分であることが便宜である。砲身ボアは、単純なものとし、又は旋条付きとすることができる。
発射体の各々には、後縁の発射体が保持手段により保持されたとき、砲尾チャンバと密封接触状態に係合するボア・シールが設けられることが好ましい。このボア・シールは、砲尾の発射体を砲身チャンバまで進めたとき、砲尾チャンバを適宜に作用可能に非係合状態にする。所望であるならば、ボア・シールは、砲身から排出された後に廃棄される弾底板（送弾筒）組立体の形態とすることができる。
好適な実施の形態において、ボア・シールは、弾丸の後縁部分を取り囲むカラーの形態をしており、該カラーには、弾丸の相補的な外面と係合する一部分円錐形の内面が形成されており、このため、カラーが弾丸に対して軸方向に動くことに伴って、カラーは外方に拡張して砲尾チャンバと密封係合する。この拡張は、弾丸を強制的に後方に動かし、又は弾丸と独立的にカラーを前方に動かすこと等によって任意の適当な方法で行わせることができる。
保持手段は、発射体又はその構成要素を砲身チャンバに向けて前進させる働きのみをすることが便宜である。これと代替的に、保持手段は、砲尾チャンバ内の発射体又はその構成要素を部分的に引っ込めて、その発射体シールを機能させ且つそのシールを破るようにすることができる。
１つの好適な実施の形態において、保持手段の前進は、カラーを砲尾チャンバと密封関係に保持する働きのみをすることが便宜である保持手段を作動させることにより行われる。さもなければ、先頭の弾丸と接触することにより、又は砲尾チャンバ内のストッパ手段等に係合することにより、若しくは、発射体を砲身の砲尾内に連続的に付勢する装填手段のストロークの終了部分に配置することにより、弾丸は前方に動かないように拘束される。
砲尾の発射体は、ボア・シールと弾丸との間の楔動作により後方に動かないように拘束されることが好ましい。しかしながら、所望であるならば、保持手段は、発射中、砲尾の発射体の後方への動きに抵抗し得るようにカラー及び弾丸に抗して作用するようにすることができる。
保持手段は、区分化し且つ外方に引っ込めること等により、適宜に引っ込めることができ、このため、弾丸を発射した後、保持手段は、更なる発射体が砲尾チャンバ内に進むのを妨げないように引っ込めることができる。また、保持手段は、適宜に軸方向に動かし、発射体を砲尾チャンバ内に装填した後、保持手段は、弾丸に向けて進めて、密封カラーを弾丸に沿って前方に付勢し、これにより、砲尾チャンバと密封係合させるようにする。
また、推進薬チャンバは、砲身チャンバと、砲身チャンバの連続体として適宜に形成された砲尾チャンバとを仕切る、後方に拡がる環状チャンバとして形成されることも好ましい。
別の形態において、本発明は、上述したような弾丸の発射武器であって、砲身チャンバ内に発射体を有し、そのボア・シールが外方に付勢されて砲尾チャンバと係合するよう配置された、砲尾チャンバ内に当接する発射体を有している。砲尾の発射体におけるボア・シールは、砲尾の発射体を砲身チャンバに向けて進めたとき、砲尾チャンバと密封係合する関係から作用可能に非係合状態となる。
砲尾の発射体は、弾丸を前方に付勢して、ボア・シールと最初に部分的に非係合状態にし、該ボア・シールが砲尾ボアから非係合状態となるようにすることが好ましい。
推進薬チャンバは、チャンバに入れた発射体を超えて且つ砲尾の発射体の先端の周りにおける砲身の後方伸長部分として形成された円筒状チャンバとすることができ、好ましくは、推進薬チャンバは、チャンバの発射体の後方に配置された砲身壁の凹所の形態であるようにする。推進薬チャンバは、単純な円筒形の形態とし、又は半球状、若しくは、円環状の形態等とし、或いは、チャンバの発射体に向けた方向に推進薬を膨張させ得るように後方に拡がるようにすることができる。
更に別の実施の形態において、本発明は、広義にて、次のものを備える発射体発射武器に関するものである。
砲身ボアと、該砲身ボアを通じて発射すべき発射体の砲身チャンバと、発射すべき次の発射体用の関係する砲尾チャンバとを有する砲身組立体と、
砲身チャンバと砲尾チャンバとの間にて砲尾組立体に形成された推進薬チャンバと、
推進薬を推進薬チャンバ内に供給する供給手段と、
発射体を軸方向に且つ連続的に装填し、砲尾チャンバと密封係合させる装填手段と、
推進薬チャンバ内の推進薬に着火する着火手段とである。
本発明をより容易に理解し且つ実用的に実施し得るようにするため、次に、本発明の好適な実施の形態を示す添付図面に関して説明する。添付図面において、
図１は、大砲の概略図的な断面図である。
図２は、チャンバの発射体を発射した、図１の実施の形態を示す図である。
図３は、発射すべき次の発射体の装填を示す図である。
大口径の大砲１０又は同様の武器は、直線状の貫通ボア１２が形成された砲身組立体１１を備えており、該砲身組立体の前縁部分は、旋条付きボア１３を形成する一方、その後縁部分は、砲身チャンバ１４と、砲尾チャンバ１５とを形成する。砲身チャンバ１４は、ボア１２の周りで周方向に伸長し且つ後方に拡がる推進薬チャンバ１７により、砲尾チャンバ１５から分離されている。推進薬チャンバ１７には、液体推進薬噴射装置１８と、着火手段２０とが設けられている。
砲身組立体１１の後端は、推進薬チャンバ１７と、区分化した保持手段２５用の外側の案内スロット２１とを受け入れるため厚く形成されている。該保持手段２５は、案内スロット２１に沿って軸方向に且つ半径方向に可動であり、このため、その内側の一部環状の伸長部２６は、ボア１２の線から分離して、発射体３０が砲尾チャンバ１５内へのボア１２に入ることを許容する。
発射体３０の各々は、弾丸３１と、後縁の環状ボア・シール３２とを備えている。環状ボア・シール３２の前端は、内方を向いたカラー３３を有している。該カラー３３は、発射体３１の頭部３４の基部に形成された環状の凹所３７内に摺動可動に配置される。
環状ボア・シール３２の内面３５及び弾丸３１の末端３６の外面は、相補的な截頭円錐形の面として形成されており、このため、環状のボア・シール３２が弾丸３１に対して前方に動くと、環状のボア・シール３２は外方に拡張する。
発射体が砲尾チャンバ内に配置されたとき、この拡張の結果、発射体は、ボア１２と密封係合する。このシールは、全体として参照番号４４で示した適当な係止機構により保たれる。この係止機構は、保持手段２５を前方に付勢して、その指状体２６をボア・シール３２のフランジ付きの後端４１に対して押し付け且つ砲尾チャンバ壁と作用可能に係合するために必要なシール３２の軸方向への動きを生じさせる。
砲尾の発射体３０は、その弾丸がチャンバの弾丸の末端と当接することによりボア１２を通って前進しないように拘束される。このチャンバの弾丸は、砲身チャンバ１４の前方にて内方に突き出す旋条ランド部４２により所定位置に拘束される。
使用時、発射体３０は、図示しないが、図２及び図３にて全体として参照番号４５で示した、マガジン及び装填機構内にて後方に１列に格納されている。また、発射体３０は、マガジンの発射体４６、又はその一部に対して押し付けられ、先頭の発射体３０がランド部４２に当接し、これにより、砲身チャンバ１４内に配置される迄、２つの先頭の弾丸を砲身組組立体１１内に付勢する。次に、チャンバの発射体は推進薬チャンバ１７の前方にある砲身１４内に配置され、後側の弾丸は、図１に示すように、砲尾チャンバ１５内に配置される。
次に、係止機構４４を作動させて、指状体２５を内方に回動させ、ボア・シール３２のフランジ付き後端４１の後方に配置し、次に、軸方向に進めて、弾丸３１の截頭円錐形の末端部分に沿ってわずかに前方に付勢する。この動作は、弾丸とボア１２との間のボア・シール３２を詰まらせ、密封された砲尾チャンバ１５を形成する。ボア・シール３２が拡張する間に、チャンバの発射体の前端が旋条ランド部４２と係合することで、砲尾の発射体が前方に動くのを防止するから、この動作が可能となる。
次に、液体推進薬を推進薬噴射装置を通じて推進薬チャンバ１７内に噴射し且つ着火手段２０により着火させる。膨張する気体は、作用可能な発射体を発射し、その後、所望であるならば、短時間、毎分20乃至30個程度の弾丸を発射するという急速で且つ連続的な発射過程を繰り返すことができる。
先頭の発射体が発射された後、その列状の発射体を前進させ、次の発射体を砲身チャンバ１４内に進め、後続の発射体を砲尾チャンバ１５内に進める。この動作中、砲尾チャンバ内での発射体の最初の前進動作は、ボア・シール３２に対する軸方向への動きであり、ボア・シール３２を砲尾チャンバとの密封係合状態から変位させる。
次に、その内方を向いた周フランジ３３が環状凹所３７の背面に当接するとき、弾丸と共に前進する。このように、該ボア・シールは、弾丸と共に、砲身チャンバ１４内に運ばれる。この位置において、拡張したカラーは、発射体を砲身から推進させるため効率的な気体シールを形成するのに役立つ。更に、発射中、及び弾丸３１が後方に動くことは、ボア・シール３２により砲尾チャンバに加わる外方への密封力を助長する。弾丸及びボア・シールは、鋼又は適当な合金で出来たものであることが適当である。
１つの代替的な実施の形態において、ボア・シール３２は、弾丸３１を越えて外方に伸長し且つ砲身から出た後、落下し得るようにした弾底板（送弾筒）として形成される。更に別の実施の形態において、砲尾チャンバは、単一体の弾丸と締まり嵌めするように形成されている。該弾丸は、適当な装填機構により所定位置に付勢され且つ推進薬の燃焼により塑性弾性的により拡張して、砲身チャンバを密封する。
発射体は、固体発射体、高爆発生発射体又は推進発射体とすることができる。大砲１０により提供される更なる有利な点は、砲尾開口部は常時、砲尾に入れ、又は一部分砲尾に入れた発射体により閉じられているため、各発射後に、燃焼した気体等が、砲手の位置まで後方に排出されることがない点である。
勿論、上述したことは、本発明の単に一例であり、当業者に明らかとなるであろう、その全ての改変例及び変形例は、請求の範囲に記載した本発明の広い範囲及び精神に属するものとみなすものとする。

Claims (12)

1. 弾丸と、関係するボア・シールとを備え、該ボア・シールが弾丸及びボア・シール間の相対的な軸方向への変位によって半径方向に拡張する、発射体を発射する弾丸発射武器において、
   砲身ボアと、該砲身ボアを通じて発射される発射体の砲身チャンバと、発射すべき次の発射体に対する関係した砲尾チャンバとを有する砲身組立体と、
   前記砲身チャンバと前記砲尾チャンバとの間にて前記砲身組立体内に形成された推進薬チャンバと、
   推進薬を前記推進薬チャンバ内に供給する供給手段と、
   前記砲身組立体への装填開口部であって、発射体を軸方向に且つ連続的に前記砲尾チャンバ内に供給し、これにより、その内部に存在する発射体を前記砲身チャンバ内に付勢するための装填開口部と、
   前記砲尾チャンバとその内部の発射体との間に密封関係を生じさせ、前記砲身チャンバを作用可能に閉じるべく、前記砲尾チャンバ内に供給された発射体と協働可能な保持手段と、
   前記推進薬チャンバ内の推進薬に着火する着火手段とを備える弾丸発射武器。
2. 請求項１に記載の弾丸発射武器において、推進薬が、液体の形態にて前記推進薬チャンバ内に供給される、弾丸発射武器。
3. 請求項２に記載の弾丸発射武器において、前記推進薬チャンバが、前記砲身チャンバ及び前記砲尾チャンバを分離する後方に拡がる環状チャンバとして形成される、弾丸発射武器。
4. 請求項１に記載の弾丸発射武器において、前記砲尾チャンバが、前記砲身チャンバの連続部として形成される、弾丸発射武器。
5. 請求項４に記載の弾丸発射武器において、前記砲身チャンバ及び前記砲尾チャンバが、端部に当接する発射体を作用可能に受け入れ得るように隔てられている、弾丸発射武器。
6. 前記砲身チャンバ内の発射体と、チャンバの発射体と、前記砲尾チャンバ内の当接する発射体と、砲尾発射体とを有する、請求項１に記載の弾丸発射武器において、前記砲尾発射体が前記砲身チャンバに向けて前進するとき、前記砲尾発射体におけるボア・シールが前記砲尾チャンバとの密封接触から作用可能に非係合状態とされる、弾丸発射武器。
7. 請求項１に記載の弾丸発射武器において、発射体の各々は後方に収斂する後縁部分を備える弾丸を含み、前記後縁部分は、前記後縁部分の外側を前進することにより半径方向に拡張する相補的な環状のボア・シールを支持し、該後縁部分が次の発射体の先端に対する当接部にて終端する、弾丸発射武器。
8. 請求項７に記載の弾丸発射武器において、前記保持手段が、前記ボア・シールの後端と協働し且つ発射体の各々が前記砲尾内に供給された後、該ボア・シールを前方に付勢する、弾丸発射武器。
9. 請求項８に記載の弾丸発射武器において、前記保持手段が、チャンバの弾丸を発射した後、半径方向に引き込められて、更なる前記発射体を前記砲尾チャンバ内に導入するのを妨げないようにした、弾丸発射武器。
10. 請求項６に記載の弾丸発射武器において、前記ボア・シールが、前記砲身から排出された後、弾丸から廃棄される弾底板（送弾筒）の形態をしている、弾丸発射武器。
11. 請求項７に記載の弾丸発射武器において、前記ボア・シールが、弾丸の後端部分を取り囲むカラーの形態をしており、また、該ボア・シールには、弾丸の相補的な後方へのテーパー付きの背面と係合する一部分円錐形の内面が形成される、弾丸発射武器。
12. 請求項７に記載の弾丸発射武器において、弾丸がその周りを中間方向に伸長する幅の広い環状凹所を有し、前記ボア・シールが、内方を向いたカラーを有し、該カラーが、前記凹所内に伸長し且つ前記ボア・シールと弾丸との相対的な軸方向への動きを制限する、弾丸発射武器。

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