電熱化学砲及びその発射方法
【目的】 本発明は電熱化学砲及びその発射方法に関し、特に、高温生成ガスの質量を分離して軽ガスの運動を滑らかにし、低温下ででも高速発射できることを特徴とする。
【構成】 本発明による電熱化学砲及びその発射方法は、電熱化学部(80)で発生した高温生成ガス(111)を砲身(51)内で回転させることにより質量分離し、軽ガスのみによって弾丸を駆動する構成である。
【構成】 本発明による電熱化学砲及びその発射方法は、電熱化学部(80)で発生した高温生成ガス(111)を砲身(51)内で回転させることにより質量分離し、軽ガスのみによって弾丸を駆動する構成である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電熱化学砲及びその発射方法に関し、特に、高温生成ガスの質量を分離して軽ガスの運動を滑らかにし、低温下でも高速発射できるようにするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の電熱化学砲としては、一般に、図３、図４で示す構成を挙げることができる。すなわち、図４において符号１０で示されるものは電気絶縁体よりなる筒形の容器であり、この容器１０の一端１０ａには、電流導入端子１１が螺合して設けられ、この容器１０の他端１０ｂには、金属体の筒形をなす連結子１２が螺合されている。この連結子１２と容器１０間には、アルミニウム製の円板１３が設けられ、前記電流導入端子１１と円板１３の一面１１ａ，１３ａは、前記容器１０内に形成された空隙部１０ｃ内に露出している。前記各一面１１ａ，１３ａ間には、前述の各アルミニウム体３，４が接続して設けられ、この空隙部１０ｃ内には水１４が充填されている。尚、前記各アルミニウム体３，４の各一面１１ａ，１３ａとの接続部は、水１４による腐触が起こらないように処理されている。また、前記連結子１２内には、弾１５が装填され、この弾１５の底部１５ａには、酸素を発生する装薬１６、例えば、硝安が装填され、後述の砲身（銃身）の砲口（銃口）から発生する水素の爆轟を防止するように構成されている。
【０００３】なお、前記アルミニウム体３，４、水１４及び容器１０等により、アルミニウムと水の化学反応による高温生成ガスを発生するための電熱化学部８０を構成している。
【０００４】図３は、前述のようにして得られた電熱化学弾５０を用いた電熱化学弾発射装置１００を示す断面図である。前記電熱化学弾５０は、筒形をなす砲身５１の砲腔５１ａ内に装填されており、この砲身５１の砲尾５１ｂには、端子５２および固定子５３が設けられ、この端子５２は電熱化学弾５０の底部５０ａに機械的に接続し、前記固定子５３は前記電流導入端子１１に接続している。前記固定子５３は、スイッチ２に接続され、このスイッチ２と端子５２間には、前記コンデンサ１と同作用をなす電流源５５が接続されている。前述の構成において、スイッチ２をオンとすると、各アルミニウム体３，４の時定数に応じて電流が立ち上がり、水との化学反応を爆発的に開始できる温度（約６００℃）に達し、各アルミニウム体３，４は順次高温水素気体を発生する。従って、このアルミニウム体３，４のインダクタンスと抵抗を適切に選択することにより、水素の圧力を所定の時間にわたって維持でき、電熱化学弾５０は、砲身５１の砲口５１ｃから強力に発射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電熱化学砲は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、電熱化学部から生成される高温生成ガスは、水素ガスと重い酸化アルミニウムガスとの混合ガスよりなり、この混合ガスにより弾丸の弾底を駆動するため、高速を出すにはこの混合ガスを高温としなければならず、大きい追加熱電源を必要とすると云う欠点が存在していた。
【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、高温生成ガスの質量を分離して軽ガスの運動を滑らかにし、低温下でも高速発射できるようにした電熱化学砲及びその発射方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による電熱化学砲は、電熱化学部の電熱化学反応で発生した高温生成ガスにより、砲身に設けられた弾丸を発射するようにした電熱化学砲において、前記砲身の尾部に設けられ前記砲身の第１軸方向と異なる第２軸方向を有すると共に前記電熱化学部を備えた入射筒を備え、前記入射筒は前記砲身に偏心した状態で設けられている構成である。
【０００８】さらに詳細には、前記砲身の尾部における前記弾丸の後方には、砲尾溝が形成されている構成である。
【０００９】また、本発明による電熱化学砲の発射方法は、電熱化学部の電熱化学反応で発生した高温生成ガスにより、砲身に設けられた弾丸を発射するようにした電熱化学砲の発射方法において、前記高温生成ガスを前記弾丸の弾底へ回転運動を伴って供給し、前記高温生成ガス中の重い成分と軽ガスとを遠心分離し、前記軽ガスで前記弾丸を加速する方法である。
【００１０】
【作用】本発明による電熱化学砲及びその発射方法においては、電熱化学部で発生した高温生成ガス中における反応生成物は、各成分がよく混合されており、各成分の流速が等しいため、入射筒から砲身に入射すると、砲身に対する入射筒の偏心によって高温生成ガスが渦運動を伴う。この渦運動時に、高温生成ガス中の重い成分は砲身の砲尾溝によって砲身の壁面近くに滞留される（質量分離）と同時にこの壁面によって冷却され、例えば、重い成分が酸化アルミニウムの場合には、３０００℃以下となった時点で固体化し、軽ガスのみが弾丸を駆動するため、高効率の高速弾丸発射を達成することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面と共に本発明による電熱化学砲及びその発射方法の好適な実施例について詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。図１において符号１で示されるものは弾丸１５を装填した砲腔５１ａを有する砲身であり、この砲身５１の尾部５１ｂには入射筒１１０が一体に設けられ、この入射筒１１０の筒孔１１０ａと前記砲腔５１ａとは互いに連通している。なお、この砲身５１の第１軸方向５１Ａと入射筒１１０の第２軸方向１１０Ａとはほぼ直交して配設されている。
【００１２】前記入射筒１１０は、図２に示すように、砲身５１の砲腔５１ａの軸心５１ａＡとは偏心量Ｄだけ偏心した位置に形成されており、この入射筒１１０から発射した高温生成ガス１１１は矢印にて示すように、回転運動して渦を形成するように構成されている。
【００１３】前記入射筒１１０の筒孔１１０ａ内には、前述の図４で示した電熱化学部８０が装填され、この電熱化学部８０に設けられた固定子５３はスイッチ２を介して電流源５５に接続されていると共に、この電流源５５は前記入射筒１１０の端部に設けられた端子５２に接続されている。
【００１４】また、前述の腔５１ａ内における前弾丸１５の弾底１５ａ位置には、前記砲腔５１ａの径より大きい形状で且つ前記筒孔１１０ａと連通する砲尾溝１１２が形成され、この砲尾溝１１２の近傍位置に形成された弾丸挿入孔５１ａＢには栓１１３が螺入されている。
【００１５】次に、前述の構成において、実際に電熱化学砲を発射させる場合について述べる。まず、図１に示す弾丸１５を砲身５１に装填した状態で、スイッチ２をオンとすると、図４の従来例で説明した電熱化学部８０におけるアルミニウム３，４と水１４の急激な化学反応により高温生成ガス１１１を発生する。
【００１６】この高温生成ガス１１１は、図２で示されるように、入射筒１１０の筒孔１１０ａから砲尾溝１１２をへて砲腔５１ａに入射するが、入射筒１１０と砲身５１の偏心によりこの高温生成ガス１１１が回転運動をすると同時に渦状となる。
【００１７】この高温生成ガス１１１の渦状の回転により、そのガス中の重い成分は砲尾溝１１２の壁面１１２ａ近傍に滞留すると同時に、この壁面１１２ａによって冷却され、例えば、その成分が酸化アルミニウムの場合には、３０００℃以下の温度となった時点で固化し、軽ガスのみで弾底１５ａを駆動するため、重い成分は軽ガスによる駆動の妨げとはならなくなる。
【００１８】なお、前述の実施例では、１個の入射筒１１０を用いる場合について述べたが、１個に限ることなく、複数個設けることにより、順次発射型又は同時に発射する構成とすることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明による電熱化学砲及びその発射方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、電熱化学部から発生した高温成分ガスに回転運動を加えて質量分離を行っているため、重い成分と軽ガスとが確実に分離され、軽ガスにより高効率の弾丸駆動を行うことができ、低温状態でも軽ガスによる超高速発射を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電熱化学砲を示す断面構成図である。
【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。
【図３】従来の電熱化学砲を示す断面構成図である。
【図４】図３における要部の拡大詳細断面図である。
【符号の説明】
１５ 弾丸
１５ａ 弾底
５１ 砲身
５１ｂ 尾部
８０ 電熱化学部
５１Ａ 第１軸方向
１１０ 入射筒
１１０Ａ 第２軸方向
１１１ 高温生成ガス
１１２ 砲尾溝
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電熱化学砲及びその発射方法に関し、特に、高温生成ガスの質量を分離して軽ガスの運動を滑らかにし、低温下でも高速発射できるようにするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の電熱化学砲としては、一般に、図３、図４で示す構成を挙げることができる。すなわち、図４において符号１０で示されるものは電気絶縁体よりなる筒形の容器であり、この容器１０の一端１０ａには、電流導入端子１１が螺合して設けられ、この容器１０の他端１０ｂには、金属体の筒形をなす連結子１２が螺合されている。この連結子１２と容器１０間には、アルミニウム製の円板１３が設けられ、前記電流導入端子１１と円板１３の一面１１ａ，１３ａは、前記容器１０内に形成された空隙部１０ｃ内に露出している。前記各一面１１ａ，１３ａ間には、前述の各アルミニウム体３，４が接続して設けられ、この空隙部１０ｃ内には水１４が充填されている。尚、前記各アルミニウム体３，４の各一面１１ａ，１３ａとの接続部は、水１４による腐触が起こらないように処理されている。また、前記連結子１２内には、弾１５が装填され、この弾１５の底部１５ａには、酸素を発生する装薬１６、例えば、硝安が装填され、後述の砲身（銃身）の砲口（銃口）から発生する水素の爆轟を防止するように構成されている。
【０００３】なお、前記アルミニウム体３，４、水１４及び容器１０等により、アルミニウムと水の化学反応による高温生成ガスを発生するための電熱化学部８０を構成している。
【０００４】図３は、前述のようにして得られた電熱化学弾５０を用いた電熱化学弾発射装置１００を示す断面図である。前記電熱化学弾５０は、筒形をなす砲身５１の砲腔５１ａ内に装填されており、この砲身５１の砲尾５１ｂには、端子５２および固定子５３が設けられ、この端子５２は電熱化学弾５０の底部５０ａに機械的に接続し、前記固定子５３は前記電流導入端子１１に接続している。前記固定子５３は、スイッチ２に接続され、このスイッチ２と端子５２間には、前記コンデンサ１と同作用をなす電流源５５が接続されている。前述の構成において、スイッチ２をオンとすると、各アルミニウム体３，４の時定数に応じて電流が立ち上がり、水との化学反応を爆発的に開始できる温度（約６００℃）に達し、各アルミニウム体３，４は順次高温水素気体を発生する。従って、このアルミニウム体３，４のインダクタンスと抵抗を適切に選択することにより、水素の圧力を所定の時間にわたって維持でき、電熱化学弾５０は、砲身５１の砲口５１ｃから強力に発射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電熱化学砲は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、電熱化学部から生成される高温生成ガスは、水素ガスと重い酸化アルミニウムガスとの混合ガスよりなり、この混合ガスにより弾丸の弾底を駆動するため、高速を出すにはこの混合ガスを高温としなければならず、大きい追加熱電源を必要とすると云う欠点が存在していた。
【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、高温生成ガスの質量を分離して軽ガスの運動を滑らかにし、低温下でも高速発射できるようにした電熱化学砲及びその発射方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による電熱化学砲は、電熱化学部の電熱化学反応で発生した高温生成ガスにより、砲身に設けられた弾丸を発射するようにした電熱化学砲において、前記砲身の尾部に設けられ前記砲身の第１軸方向と異なる第２軸方向を有すると共に前記電熱化学部を備えた入射筒を備え、前記入射筒は前記砲身に偏心した状態で設けられている構成である。
【０００８】さらに詳細には、前記砲身の尾部における前記弾丸の後方には、砲尾溝が形成されている構成である。
【０００９】また、本発明による電熱化学砲の発射方法は、電熱化学部の電熱化学反応で発生した高温生成ガスにより、砲身に設けられた弾丸を発射するようにした電熱化学砲の発射方法において、前記高温生成ガスを前記弾丸の弾底へ回転運動を伴って供給し、前記高温生成ガス中の重い成分と軽ガスとを遠心分離し、前記軽ガスで前記弾丸を加速する方法である。
【００１０】
【作用】本発明による電熱化学砲及びその発射方法においては、電熱化学部で発生した高温生成ガス中における反応生成物は、各成分がよく混合されており、各成分の流速が等しいため、入射筒から砲身に入射すると、砲身に対する入射筒の偏心によって高温生成ガスが渦運動を伴う。この渦運動時に、高温生成ガス中の重い成分は砲身の砲尾溝によって砲身の壁面近くに滞留される（質量分離）と同時にこの壁面によって冷却され、例えば、重い成分が酸化アルミニウムの場合には、３０００℃以下となった時点で固体化し、軽ガスのみが弾丸を駆動するため、高効率の高速弾丸発射を達成することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面と共に本発明による電熱化学砲及びその発射方法の好適な実施例について詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。図１において符号１で示されるものは弾丸１５を装填した砲腔５１ａを有する砲身であり、この砲身５１の尾部５１ｂには入射筒１１０が一体に設けられ、この入射筒１１０の筒孔１１０ａと前記砲腔５１ａとは互いに連通している。なお、この砲身５１の第１軸方向５１Ａと入射筒１１０の第２軸方向１１０Ａとはほぼ直交して配設されている。
【００１２】前記入射筒１１０は、図２に示すように、砲身５１の砲腔５１ａの軸心５１ａＡとは偏心量Ｄだけ偏心した位置に形成されており、この入射筒１１０から発射した高温生成ガス１１１は矢印にて示すように、回転運動して渦を形成するように構成されている。
【００１３】前記入射筒１１０の筒孔１１０ａ内には、前述の図４で示した電熱化学部８０が装填され、この電熱化学部８０に設けられた固定子５３はスイッチ２を介して電流源５５に接続されていると共に、この電流源５５は前記入射筒１１０の端部に設けられた端子５２に接続されている。
【００１４】また、前述の腔５１ａ内における前弾丸１５の弾底１５ａ位置には、前記砲腔５１ａの径より大きい形状で且つ前記筒孔１１０ａと連通する砲尾溝１１２が形成され、この砲尾溝１１２の近傍位置に形成された弾丸挿入孔５１ａＢには栓１１３が螺入されている。
【００１５】次に、前述の構成において、実際に電熱化学砲を発射させる場合について述べる。まず、図１に示す弾丸１５を砲身５１に装填した状態で、スイッチ２をオンとすると、図４の従来例で説明した電熱化学部８０におけるアルミニウム３，４と水１４の急激な化学反応により高温生成ガス１１１を発生する。
【００１６】この高温生成ガス１１１は、図２で示されるように、入射筒１１０の筒孔１１０ａから砲尾溝１１２をへて砲腔５１ａに入射するが、入射筒１１０と砲身５１の偏心によりこの高温生成ガス１１１が回転運動をすると同時に渦状となる。
【００１７】この高温生成ガス１１１の渦状の回転により、そのガス中の重い成分は砲尾溝１１２の壁面１１２ａ近傍に滞留すると同時に、この壁面１１２ａによって冷却され、例えば、その成分が酸化アルミニウムの場合には、３０００℃以下の温度となった時点で固化し、軽ガスのみで弾底１５ａを駆動するため、重い成分は軽ガスによる駆動の妨げとはならなくなる。
【００１８】なお、前述の実施例では、１個の入射筒１１０を用いる場合について述べたが、１個に限ることなく、複数個設けることにより、順次発射型又は同時に発射する構成とすることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明による電熱化学砲及びその発射方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、電熱化学部から発生した高温成分ガスに回転運動を加えて質量分離を行っているため、重い成分と軽ガスとが確実に分離され、軽ガスにより高効率の弾丸駆動を行うことができ、低温状態でも軽ガスによる超高速発射を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電熱化学砲を示す断面構成図である。
【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。
【図３】従来の電熱化学砲を示す断面構成図である。
【図４】図３における要部の拡大詳細断面図である。
【符号の説明】
１５ 弾丸
１５ａ 弾底
５１ 砲身
５１ｂ 尾部
８０ 電熱化学部
５１Ａ 第１軸方向
１１０ 入射筒
１１０Ａ 第２軸方向
１１１ 高温生成ガス
１１２ 砲尾溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電熱化学部(80)の電熱化学反応で発生した高温生成ガス(111)により、砲身(51)に設けられた弾丸(15)を発射するようにした電熱化学砲において、前記砲身(51)の尾部(51b)に設けられ前記砲身(51)の第１軸方向(51A)と異なる第２軸方向(110A)を有すると共に前記電熱化学部(80)を備えた入射筒(110)を備え、前記入射筒(110)は前記砲身(51)に偏心した状態で設けられている構成よりなることを特徴とする電熱化学砲。
【請求項２】 前記砲身(51)の尾部(51b)における前記弾丸(15)の後方には、砲尾溝(112)が形成されていることを特徴とする電熱化学砲。
【請求項３】 電熱化学部(80)の電熱化学反応で発生した高温生成ガス(111)により、砲身(51)に設けられた弾丸(15)を発射するようにした電熱化学砲の発射方法において、前記高温生成ガス(111)を前記弾丸(15)の弾底(15a)へ回転運動を伴って供給し、前記高温生成ガス(111)中の重い成分と軽ガスとを遠心分離し、前記軽ガスで前記弾丸(15)を加速することを特徴とする電熱化学砲の発射方法。
【請求項１】 電熱化学部(80)の電熱化学反応で発生した高温生成ガス(111)により、砲身(51)に設けられた弾丸(15)を発射するようにした電熱化学砲において、前記砲身(51)の尾部(51b)に設けられ前記砲身(51)の第１軸方向(51A)と異なる第２軸方向(110A)を有すると共に前記電熱化学部(80)を備えた入射筒(110)を備え、前記入射筒(110)は前記砲身(51)に偏心した状態で設けられている構成よりなることを特徴とする電熱化学砲。
【請求項２】 前記砲身(51)の尾部(51b)における前記弾丸(15)の後方には、砲尾溝(112)が形成されていることを特徴とする電熱化学砲。
【請求項３】 電熱化学部(80)の電熱化学反応で発生した高温生成ガス(111)により、砲身(51)に設けられた弾丸(15)を発射するようにした電熱化学砲の発射方法において、前記高温生成ガス(111)を前記弾丸(15)の弾底(15a)へ回転運動を伴って供給し、前記高温生成ガス(111)中の重い成分と軽ガスとを遠心分離し、前記軽ガスで前記弾丸(15)を加速することを特徴とする電熱化学砲の発射方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開平５−２２３４９７
【公開日】平成５年（１９９３）８月３１日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−２６６６５
【出願日】平成４年（１９９２）２月１３日
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【公開日】平成５年（１９９３）８月３１日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）２月１３日
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
[ Back to top ]