JPH0719794A - 液体発射薬の供給量制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体発射薬の供給流量を、絞り部材を交換す
ることなく、任意に調整できるようにする。 【構成】 飛しょう体３０を装てん可能な砲身１０の後
端側にはダンパ部１２ｂを有するピストン１２が配置さ
れている。ダンパ部の外周部には、磁界発生部材１４が
配置されている。磁界発生部材は、磁界コントローラ１
６を介して制御器１８によって制御され、発生磁界の大
きさを変えられる。砲身の内周壁面及びピストンによっ
て液体発射薬室３２が形成されている。砲身の液体発射
薬室よりも前方の内周壁面、ピストン前端面、及び飛し
ょう体の後端面によって燃焼室３４が形成されている。
砲身には、点火装置２８、液体発射薬室の圧力を測定可
能な第１圧力センサ２２、燃焼室圧力を測定可能な第２
圧力センサ２４がそれぞれ設けられている。ピストンの
位置を測定可能な位置センサ２０が設けられている。各
センサの信号はそれぞれ制御器１８に入力されている。
制御器は、各センサからの信号に応じて、磁界コントロ
ーラに制御信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体発射薬の供給量制
御方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液体発射薬を用いる飛しょう体発
射装置としては、特開平４−１３９３９５に示されるよ
うなものがある。これに示される液体発射薬を用いる飛
しょう体発射装置は、砲身にはめ合わされて飛しょう体
後端に対面するピストンと、ピストンが飛しょう体の位
置する方向に前進した前方停止位置に位置したとき、こ
れにより区画されて後退側空間に形成される液体発射薬
室及び前進側空間に形成される燃焼室と、燃焼室内の液
体発射薬に点火するための点火装置と、砲身とピストン
との間の半径方向の空間にはめ合わされるリングピスト
ンと、これを軸方向に移動させる駆動装置と、を有して
おり、ピストンが前方停止位置から後退したとき、液体
発射薬室と、燃焼室とがピストンの外径側を通して連通
するように構成されている。これにより液体発射薬の充
てん量にかかわらず、燃焼室の初期容積が変化しないよ
うにしている。すなわち、発射薬の物理的条件を一定と
して、着火状態を安定させ、これに続く燃焼状態を良好
なものとするようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置に
は、ピストンの後退速度を調整することが困難であると
いう問題点がある。このため、ピストンの後部にダンパ
を設けて、ダンパ内の絞りの大きさを適宜選択すること
によりピストン後退速度を所望の大きさに設定できるよ
うにしたものもあるが、絞りの選定が面倒である。本発
明はこのような課題を解決することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体発射薬室
の液体発射薬の流量を制御するピストンにダンパ部を設
け、ダンパ部に磁界を作用させてピストンを制動するこ
とにより上記課題を解決する。すなわち本発明の液体発
射薬供給量制御方法は、液体発射薬室と燃焼室とを区画
するピストンに磁界を作用させることにより、燃焼室の
燃焼ガス圧力に基づくピストンの液体発射薬室押し込み
方向の力と対向する力をピストンに作用させるようにし
ている。また、上記方法を実施する装置は、砲身（１
０）後部の燃焼室（３４）と、これに隣接する液体発射
薬室（３２）と、両室（３４及び３２）を区画するピス
トン（１２）と、を有しており、ピストン（１２）を液
体発射薬室（３２）内に押し込むことにより液体発射薬
を燃焼室（３４）に供給する燃焼装置のためのものであ
って、上記ピストン（１２）のロッド（１２ａ）には、
これの一端部にダンパ部（１２ｂ）が形成されており、
ピストン（１２）のダンパ部（１２ｂ）の移動範囲と対
応する範囲にわたって磁界を発生可能な磁界発生部材
（１４）が設けられている。なお、燃焼室（３４）の液
体発射薬の燃焼に基づく圧力によって上記ピストン（１
２）が後退させられるように構成されており、磁界発生
部材（１４）に電力を供給可能な磁界コントローラ（１
６）と、ピストン（１２）の位置を検知可能な位置セン
サ（２０）と、液体発射薬室（３２）の液圧を検知可能
な第１圧力センサ（２２）と、燃焼室（３４）のガス圧
を検知可能な第２圧力センサ（２４）と、制御器（１
８）と、を有しており、制御器（１８）には、あらかじ
めピストン位置ごとの磁界の大きさが液体発射薬室（３
２）の圧力、及び燃焼室（３４）の圧力と関連させて設
定されているとともに、位置センサ（２０）、第１圧力
センサ（２２）、及び第２圧力センサ（２４）からの検
知信号がそれぞれ入力されており、制御器（１８）は、
各センサ（２０、２２、及び２４）からの検知信号の大
きさに応じて磁界コントローラ（１６）に制御信号を出
力するように構成されており、磁界コントローラ（１
６）は、制御器（１８）からの制御信号の大きさに対応
する電力を磁界発生部材（１４）に供給する構成とされ
ているとよい。なお、かっこ内の符号は実施例の対応す
る部材を示す。

【０００５】

【作用】制御器には、あらかじめピストン位置ごとの磁
界の大きさが、液体発射薬室の圧力、及び燃焼室の圧力
と関連させて設定されている。砲身に飛しょう体が装て
んされ、ピストンが液体発射薬室を閉鎖した状態で、液
体発射薬が液体発射薬室に供給される。所定量の液体発
射薬が液体発射薬室に充てんされると、点火装置が作動
して燃焼室内が所定の圧力と温度になり、この圧力によ
りピストンが後方（液体発射薬室押し込み方向）に押さ
れて、液体発射薬室の液体発射薬が燃焼室に噴射されて
点火させられる。そしてさらに燃焼室内が昇圧し、ピス
トンがさらに後方に押されて液体発射薬が燃焼室に注入
される。これにより液体発射薬が爆燃し、燃焼室のガス
圧力が上昇する。このときの液体発射薬室の液圧、及び
燃焼室のガス圧力は、第１圧力センサ及び第２圧力セン
サによってそれぞれ検知されている。両圧力の検知信号
はそれぞれ制御器に入力されている。さらにピストンの
位置は、位置センサによって検知されており、この位置
信号も制御器に入力されている。制御器は、記憶されて
いる各設定値と、対応する測定値とを比較して所定の演
算を行い、必要な磁界の大きさを決定し、これに対応し
た大きさの制御信号を磁界コントローラに出力する。磁
界コントローラは、制御信号に対応した大きさの電力を
出力し、磁界発生部材がこれに対応する大きさの磁界を
発生することになる。これによりピストンには後座力を
緩衝する力が作用することになり、ピストンの後退速度
が所望どおり制御される。これにより、液体発射薬室か
ら燃焼室に噴射する液体発射薬の流量が設定どおりに制
御され、燃焼室のガス圧力が所望どおりの大きさに制御
され、飛しょう体が設定どおりの初速で打ち出されるこ
とになる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。砲身１０に
は、これの後端側にピストン１２が軸方向移動可能に配
置されている。ピストン１２のロッド１２ａには、これ
のピストン頭部取り付け側とは反対側の端部に円柱状の
ダンパ部１２ｂが設けられている。ダンパ部１２ｂの外
周部には、磁界発生部材１４が配置されている。すなわ
ち、磁界発生部材１４は、砲身１０の後端側内径部に固
定されている。後述するように、磁界発生部材１４は、
磁界コントローラ１６を介して制御器１８によって制御
されることにより、発生する磁界の大きさを変えられる
ようになっている。砲身１０の内周壁面及びピストン１
２によって液体発射薬室３２が形成されている。砲身１
０には、液体発射薬通路１０ａが形成されている。液体
発射薬は、液体発射薬通路１０ａを通って液体発射薬室
３２に供給される。砲身１０には、ピストン１２よりも
前方の位置に飛しょう体３０を装てん可能である。砲身
１０の液体発射薬室３２よりも前方の内周壁面、ピスト
ン１２前端面、及び飛しょう体３０の後端面によって燃
焼室３４が形成されている。砲身１０には、点火装置２
８が設けられている。点火装置２８には、液体発射薬と
同じものが点火薬として供給されるようになっている。
点火装置２８は、燃焼室３４内の圧力と温度とを所定値
まで上昇させることにより、燃焼室３４内の液体発射薬
に点火してこれを爆燃させることが可能である。砲身１
０には、液体発射薬室３２と対応する位置に第１圧力セ
ンサ２２が設けられている。第１圧力センサ２２は液体
発射薬室３２の液圧を検知可能である。同様に砲身１０
には、燃焼室３４と対応する位置に第２圧力センサ２４
が設けられている。第２圧力センサ２４は燃焼室３４の
ガス圧を検知可能である。両圧力センサ２２及び２４の
検知信号が入力される増幅器２６が設けられている。増
幅器２６は、これらの検知信号をそれぞれ増幅して圧力
信号として制御器１８にそれぞれ出力可能である。砲身
１０よりも後方の位置に位置センサ２０が配置されてい
る。位置センサ２０のヘッド部２０ａは上述の磁界発生
部材１４内を移動可能とされており、ピストン１２のダ
ンパ部１２ｂの位置（すなわちピストン１２の位置）を
検知可能である。位置センサ２０の位置信号も制御器１
８に入力されている。制御器１８は、位置センサ２０か
らの位置信号、及び両圧力センサ２２、２４からの２つ
の圧力信号に応じて、磁界コントローラ１６に制御信号
を出力する。これにより、磁界コントローラ１６からの
出力電力の大きさが制御され、磁界発生部材１４におい
ては、印加された電力に対応する大きさの磁界を発生す
ることになる。すなわち、後座方向と反対方向で発生磁
界の大きさに対応した力がピストン１２に作用し、ピス
トン１２は、これの後退速度、すなわち、燃焼室３４に
噴射する液体発射薬の流量が設定値にしたがって制御さ
れることになる。

【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。制御
器１８には、あらかじめピストン位置ごとの磁界の大き
さが液体発射薬室３２の圧力、及び燃焼室３４の圧力と
関連させて設定されている。砲身１０に飛しょう体３０
が装てんされ、ピストン１２が図示の位置に位置した状
態で、液体発射薬が、液体発射薬通路１０ａを通って液
体発射薬室３２に供給される。所定量の液体発射薬が液
体発射薬室３２に充てんされると、液体発射薬通路１０
ａが閉鎖される。次に点火装置２８が作動して燃焼室３
４内が所定の圧力と温度になり、この圧力によりピスト
ン１２が後方、すなわち液体発射薬室３２内に押されて
液体発射薬室３２の液体発射薬が燃焼室３４に噴射され
て点火される。そしてさらに燃焼室３４のガス圧が昇圧
する。すなわち、ピストン１２が後座方向に力を受け続
けることになる。このときの液体発射薬室３２の液圧
は、第１圧力センサ２２によって検知されており、また
燃焼室３４のガス圧力は、第２圧力センサ２４によって
検知されている。両圧力の検知信号は増幅器２６でそれ
ぞれ増幅された後、制御器１８に入力されている。さら
にピストン１２の位置は、位置センサ２０によって検知
されており、この位置信号は制御器１８に入力されてい
る。制御器１８は、記憶されている各設定値と、対応す
る測定値とを比較して所定の演算を行い、必要な磁界の
大きさを決定し、これに対応した大きさの制御信号を磁
界コントローラ１６に出力する。磁界コントローラ１６
は、制御信号に対応した大きさの電力を出力する。すな
わち、磁界発生部材１４においては、印加された電力に
対応する大きさの磁界を発生することになる。これによ
りピストン１２の後座力を緩衝する力がピストン１２に
作用することになり、ピストン１２の後退速度が所望ど
おり制御される。すなわち、ピストン１２の位置などに
応じて液体発射薬室３２から燃焼室３４に噴射する液体
発射薬の流量が設定どおりに制御される。したがって燃
焼室３４のガス圧力が所望どおりの大きさに制御され、
飛しょう体３０が設定どおりの初速で打ち出されること
になる。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体発射薬室から燃焼室に供給する液体発射薬の流量を
所望どおりに制御することができる。また１ストローク
中のピストンの速度を任意に設定することができる。流
量を変更するために、構成部品（絞り機構）を交換する
必要はなく、従来必要とされていた液体発射薬の流量を
設定するための段取り変更時間を不要とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 砲身 １２ ピストン １４ 磁界発生部材 １６ 磁界コントローラ １８ 制御器 ２０ 位置センサ ２２ 第１圧力センサ ２４ 第２圧力センサ ２８ 点火装置 ３０ 飛しょう体 ３２ 液体発射薬室 ３４ 燃焼室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体発射薬室と燃焼室とを区画するピス
   トンに磁界を作用させることにより、燃焼室の燃焼ガス
   圧力に基づくピストンの液体発射薬室押し込み方向の力
   と対向する力をピストンに作用させることを特徴とする
   液体発射薬の供給量制御方法。
2. 【請求項２】 砲身（１０）後部の燃焼室（３４）と、
   これに隣接する液体発射薬室（３２）と、両室（３４及
   び３２）を区画するピストン（１２）と、を有してお
   り、ピストン（１２）を液体発射薬室（３２）内に押し
   込むことにより液体発射薬を燃焼室（３４）に供給する
   燃焼装置のための液体発射薬の供給量制御装置におい
   て、 上記ピストン（１２）のロッド（１２ａ）には、これの
   一端部にダンパ部（１２ｂ）が形成されており、 ピストン（１２）のダンパ部（１２ｂ）の移動範囲と対
   応する範囲にわたって磁界を発生可能な磁界発生部材
   （１４）が設けられていることを特徴とする液体発射薬
   の供給量制御装置。
3. 【請求項３】 燃焼室（３４）の液体発射薬の燃焼に基
   づく圧力によって上記ピストン（１２）が後退させられ
   るように構成されており、 磁界発生部材（１４）に電力を供給可能な磁界コントロ
   ーラ（１６）と、 ピストン（１２）の位置を検知可能な位置センサ（２
   ０）と、 液体発射薬室（３２）の液圧を検知可能な第１圧力セン
   サ（２２）と、 燃焼室（３４）のガス圧を検知可能な第２圧力センサ
   （２４）と、 制御器（１８）と、を有しており、 制御器（１８）には、あらかじめピストン位置ごとの磁
   界の大きさが液体発射薬室（３２）の圧力、及び燃焼室
   （３４）の圧力と関連させて設定されているとともに、
   位置センサ（２０）、第１圧力センサ（２２）、及び第
   ２圧力センサ（２４）からの検知信号がそれぞれ入力さ
   れており、 制御器（１８）は、各センサ（２０、２２、及び２４）
   からの検知信号の大きさに応じて磁界コントローラ（１
   ６）に制御信号を出力するように構成されており、 磁界コントローラ（１６）は、制御器（１８）からの制
   御信号の大きさに対応する電力を磁界発生部材（１４）
   に供給する構成とされている請求項２記載の液体発射薬
   の供給量制御装置。