JPS5944597A - ヒ−トパイプを備える砲身 - Google Patents
ヒ−トパイプを備える砲身Info
- Publication number
- JPS5944597A JPS5944597A JP15535382A JP15535382A JPS5944597A JP S5944597 A JPS5944597 A JP S5944597A JP 15535382 A JP15535382 A JP 15535382A JP 15535382 A JP15535382 A JP 15535382A JP S5944597 A JPS5944597 A JP S5944597A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gun barrel
- barrel
- temperature
- gun
- heat pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A13/00—Cooling or heating systems; Blowing-through of gun barrels; Ventilating systems
- F41A13/12—Systems for cooling the outer surface of the barrel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/44—Insulation jackets; Protective jackets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はヒルドパイブを備える砲身に関する。
戦車等に取り付けられる砲身は１弾体の命中精度を高め
るため長い筒状に構成されているが、この形状が起因し
て砲身は熱の影響を受けやすい−という問題を生じてい
る。
るため長い筒状に構成されているが、この形状が起因し
て砲身は熱の影響を受けやすい−という問題を生じてい
る。
第１図は戦車の概略図、第２図は砲身の拡大図を示すも
のであり、ｌは戦車本体、２は砲身である。このような
構造において通常砲身は太陽光を受ける上側が大巾に温
度上昇し太陽光を受けない下側はわずかじか温度上昇し
ないため、第３図に示すようにその熱膨張差により長い
砲身２が曲り（図においてδで示す）射撃精度が悪くな
る欠点がある。
のであり、ｌは戦車本体、２は砲身である。このような
構造において通常砲身は太陽光を受ける上側が大巾に温
度上昇し太陽光を受けない下側はわずかじか温度上昇し
ないため、第３図に示すようにその熱膨張差により長い
砲身２が曲り（図においてδで示す）射撃精度が悪くな
る欠点がある。
また、砲身は射撃能率（射撃サイクルとパターン）と発
射速度（単位時間当りの発射弾数）とがこの砲身命数の
決定的要因となるが、砲身の腔内は発射の都度、推進薬
の燃焼によりフレーム温度が２５００〜３００００Ｋま
で上昇し、圧力２５００〜５０００気圧、速度８００＝
１６００ｍ／ ｓのガスの衝撃を受けるとともに弾体と
砲身腔内の弾帯との機械的摩擦による発熱も加わるため
、砲身が高温度？こ達しその材質寿命に影響を来たした
り、熱膨張による砲身口径の拡がりにより、弾体と腔内
に隙間が生じ燃焼ガスが洩れるという事態が生じる。ま
たこれに伴って、ガスによる腔内面の摩耗を誘発する。
射速度（単位時間当りの発射弾数）とがこの砲身命数の
決定的要因となるが、砲身の腔内は発射の都度、推進薬
の燃焼によりフレーム温度が２５００〜３００００Ｋま
で上昇し、圧力２５００〜５０００気圧、速度８００＝
１６００ｍ／ ｓのガスの衝撃を受けるとともに弾体と
砲身腔内の弾帯との機械的摩擦による発熱も加わるため
、砲身が高温度？こ達しその材質寿命に影響を来たした
り、熱膨張による砲身口径の拡がりにより、弾体と腔内
に隙間が生じ燃焼ガスが洩れるという事態が生じる。ま
たこれに伴って、ガスによる腔内面の摩耗を誘発する。
一般に砲身に渡される熱量は砲内ガスの速度。
密度およびそのフレーム温度さの関数であり、推進薬燃
焼エネルギーの５〜８チ程灰が砲身ｌこ伝達される。し
かしながら、射撃毎の熱伝達時間がきわめて短いために
、この時間内に加熱されるのは砲身腔内面のごく表層に
限られる。このため、最大の温度勾配が１０，００いン
ーにも達し肉厚方向への熱伝導がきわめて遅いことから
、腔内表面の最高温度は１１００℃にも達する。この腔
内表面温度は次弾が発射される前には急速に下り例えば
１０秒後には４５０℃以下になるが腔内面の機械的摩耗
とヒート・ショックの拡大に決定的な要因となるのは、
この次弾発射直前の腔内面温度で、これをこの砲身の基
底温度（１３ａｓｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ）とい
い連続射撃を行なう場合、砲種毎に弾種と射撃能率とに
よって第４図の破線Ａで示すような個有の曲線を描く。
焼エネルギーの５〜８チ程灰が砲身ｌこ伝達される。し
かしながら、射撃毎の熱伝達時間がきわめて短いために
、この時間内に加熱されるのは砲身腔内面のごく表層に
限られる。このため、最大の温度勾配が１０，００いン
ーにも達し肉厚方向への熱伝導がきわめて遅いことから
、腔内表面の最高温度は１１００℃にも達する。この腔
内表面温度は次弾が発射される前には急速に下り例えば
１０秒後には４５０℃以下になるが腔内面の機械的摩耗
とヒート・ショックの拡大に決定的な要因となるのは、
この次弾発射直前の腔内面温度で、これをこの砲身の基
底温度（１３ａｓｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ）とい
い連続射撃を行なう場合、砲種毎に弾種と射撃能率とに
よって第４図の破線Ａで示すような個有の曲線を描く。
この曲線は発射間隅をΔｔとして連射の弾数ｎとの関数
で表され、△ｔが小さくｎが大きいほどこの曲線の勾配
が急になり、砲身の摩耗と衰損とに大きく影響する。今
、温度変化の早さを無視して考えると鋼（砲身材）の塑
性限界温度４５０〜５５０’Ｃ以上に達するのは、腔内
から厚み０．１５−（）、２ｗａｘ才であるが、連続射
方では基底温度が上昇［７、砲身全体が過熱状１７３１
なるため連続射撃ができなくなる。
で表され、△ｔが小さくｎが大きいほどこの曲線の勾配
が急になり、砲身の摩耗と衰損とに大きく影響する。今
、温度変化の早さを無視して考えると鋼（砲身材）の塑
性限界温度４５０〜５５０’Ｃ以上に達するのは、腔内
から厚み０．１５−（）、２ｗａｘ才であるが、連続射
方では基底温度が上昇［７、砲身全体が過熱状１７３１
なるため連続射撃ができなくなる。
このように太陽光及び射撃時に生じる熱は特に砲身の根
元、及び上側に集中するため砲身全体を均熱化すること
により、放熱作用を促すことが望才しい。
元、及び上側に集中するため砲身全体を均熱化すること
により、放熱作用を促すことが望才しい。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので。
太卜し光による熱の影響を解消し砲身の均熱化を図ると
吉もに、射１による熱を分散冷却するヒートパイプブを
備える砲身を提供することを目的さする。
吉もに、射１による熱を分散冷却するヒートパイプブを
備える砲身を提供することを目的さする。
この目的（才本発明によれば、砲身を被筒でＵい砲庁と
被筒との境に環状とそれに連なる軸方向の溝を・複数設
けるとともにウィックを介在させることにより連成され
る。
被筒との境に環状とそれに連なる軸方向の溝を・複数設
けるとともにウィックを介在させることにより連成され
る。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第５
図、第６図は砲身３自体に直接環状の溝４、及びそれに
連なる軸方向の溝５を複数設けるとともに、その外周を
ウィック６にて包囲し、さらにその外周に例えばステン
レス６’ｉ、ｉからなる被筒７を被せ両端を溶接又はろ
う付８により気密接合を行なうものであり、被ＴＪ ７
の一部には銅・（イブ９が溶接された孔が被筒７毎に設
りられており、これから減圧し少量の作動液を封入する
。作動液きしては一４０８Ｃ〜＋１００℃程度の温度範
囲内で作動する枢例えばフロνＩｔ −１１、Ｒ−１１
４などの冷媒を使用する。作動液封人後前記φ同］（イ
ノ°９を密封することにより、作動液の作動空間すなわ
ちヒートパイプを有する砲身を構成する。
図、第６図は砲身３自体に直接環状の溝４、及びそれに
連なる軸方向の溝５を複数設けるとともに、その外周を
ウィック６にて包囲し、さらにその外周に例えばステン
レス６’ｉ、ｉからなる被筒７を被せ両端を溶接又はろ
う付８により気密接合を行なうものであり、被ＴＪ ７
の一部には銅・（イブ９が溶接された孔が被筒７毎に設
りられており、これから減圧し少量の作動液を封入する
。作動液きしては一４０８Ｃ〜＋１００℃程度の温度範
囲内で作動する枢例えばフロνＩｔ −１１、Ｒ−１１
４などの冷媒を使用する。作動液封人後前記φ同］（イ
ノ°９を密封することにより、作動液の作動空間すなわ
ちヒートパイプを有する砲身を構成する。
第７図、第８図は本発明の他の実施例を示すものであり
、例えばステンレス（ν１からなる被筒１０側に環状の
溝１１及びそれに連なる軸方向の溝１２を複数設りると
きもにこの内周にウィック１３を装設した後、砲身１４
に挿入し被筒ｌＯの両端を溶接又はろう伺８により気＠
接合を行なうものであり、前記実施例同様被筒ｌＯの一
部には銅〕くイブ９が溶接された孔が被筒１０４１Ｊ、
に設けられており、これから減圧するとともに少量の作
動液を封′入する。
、例えばステンレス（ν１からなる被筒１０側に環状の
溝１１及びそれに連なる軸方向の溝１２を複数設りると
きもにこの内周にウィック１３を装設した後、砲身１４
に挿入し被筒ｌＯの両端を溶接又はろう伺８により気＠
接合を行なうものであり、前記実施例同様被筒ｌＯの一
部には銅〕くイブ９が溶接された孔が被筒１０４１Ｊ、
に設けられており、これから減圧するとともに少量の作
動液を封′入する。
なお上記実施例において、被筒７オたけｌＯは単体で構
成することも可能であるが、製造上複数てホ゛４成し、
隣接する被筒を溶接あるいはろう付１５合で構成される
ものであり、前記実施例では砲身と被筒との間に介在す
る構造を説明したが１本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えばウィックを砲身萩たは被筒に設けられた
溝に挿入したものであってもよい。史に菫た、溝は砲身
と被筒のいずれか一方に設ける必要はなく１例えば砲身
に環状の溝を、被筒に軸方向の溝をそれぞれ複数設けた
ものであってもよい。
成することも可能であるが、製造上複数てホ゛４成し、
隣接する被筒を溶接あるいはろう付１５合で構成される
ものであり、前記実施例では砲身と被筒との間に介在す
る構造を説明したが１本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えばウィックを砲身萩たは被筒に設けられた
溝に挿入したものであってもよい。史に菫た、溝は砲身
と被筒のいずれか一方に設ける必要はなく１例えば砲身
に環状の溝を、被筒に軸方向の溝をそれぞれ複数設けた
ものであってもよい。
以上の説明から明らかな様に本発明によれは。
太陽３’ｅ ？！Ｚ受けた場合、太陽光を受りでいる側
がヒートパイプとして加熱側となり、作動液が沸騰し蒸
気として溝内を高速で移動する。これにより、太陽光を
受けていない側が昇温し砲身全体かは１ま同温度となり
砲身の曲りを防止し、また射撃時の極部加熱を軸方向の
直線状ヒートパイプにより熱を分散し放熱作用を促す効
果も得られ、もって砲の稲”度、寿命を向上する効果が
得られる。
がヒートパイプとして加熱側となり、作動液が沸騰し蒸
気として溝内を高速で移動する。これにより、太陽光を
受けていない側が昇温し砲身全体かは１ま同温度となり
砲身の曲りを防止し、また射撃時の極部加熱を軸方向の
直線状ヒートパイプにより熱を分散し放熱作用を促す効
果も得られ、もって砲の稲”度、寿命を向上する効果が
得られる。
第１図は戦車の概略図、第２図は砲身の横断面図、第３
図は砲身が太陽光を受けている状態を模擬した側面図及
びその軸線、第４図は連続射撃による砲身の腔内面温度
を時間とともに示したグラノ ｊｌＴ ５ ｌζ１（、
Ｌ砲封自体に溝をＷＦ゛けた場合の本発明の一実７１ζ
ＢＵを示すえＩＹ断面図、第６図ａ 、＋ ｂは第５図
の部分イア／、犬１１（断面図、及び横断面図、第７Ｍ
は被ｆ、ｆｆ側に’（１”を苓・設けた場合の本発明の
一夾７［−例を示勺１従１゛１１面図、筆８図ａ、１）
は第７図の部分拡大縦面図及び精（断面図を示す。 ３．１４ ・砲身、４．１１・・工１状の溝、５，１２
・ ｉ部方向の）（”・Ｊ６．１３・・・ウィック、７
．１０・晟ｆ：ｊ） 矛 ｌ 侶 ７２図 １２３ 図 −７４口 ○ に 耐 Ｔぷ口 才６ 図 １７ 口 才８図
図は砲身が太陽光を受けている状態を模擬した側面図及
びその軸線、第４図は連続射撃による砲身の腔内面温度
を時間とともに示したグラノ ｊｌＴ ５ ｌζ１（、
Ｌ砲封自体に溝をＷＦ゛けた場合の本発明の一実７１ζ
ＢＵを示すえＩＹ断面図、第６図ａ 、＋ ｂは第５図
の部分イア／、犬１１（断面図、及び横断面図、第７Ｍ
は被ｆ、ｆｆ側に’（１”を苓・設けた場合の本発明の
一夾７［−例を示勺１従１゛１１面図、筆８図ａ、１）
は第７図の部分拡大縦面図及び精（断面図を示す。 ３．１４ ・砲身、４．１１・・工１状の溝、５，１２
・ ｉ部方向の）（”・Ｊ６．１３・・・ウィック、７
．１０・晟ｆ：ｊ） 矛 ｌ 侶 ７２図 １２３ 図 −７４口 ○ に 耐 Ｔぷ口 才６ 図 １７ 口 才８図
Claims (1)
- 砲身を被筒で覆い、砲身と被筒との境に環状とそれＩこ
連なる軸方向の溝を複数設けるとともにウィックを介在
させたことを特徴とすると一ドパイブを備える砲身。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15535382A JPS5944597A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | ヒ−トパイプを備える砲身 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15535382A JPS5944597A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | ヒ−トパイプを備える砲身 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944597A true JPS5944597A (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15604040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15535382A Pending JPS5944597A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | ヒ−トパイプを備える砲身 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944597A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196600A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-05 | 株式会社富士電機総合研究所 | 砲身の均熱装置 |
| JPS6113195U (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-25 | 株式会社 富士電機総合研究所 | 砲身の均熱化装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0033770A2 (de) * | 1980-02-12 | 1981-08-19 | Rheinmetall GmbH | Schutzhülle für ein Geschützrohr |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15535382A patent/JPS5944597A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0033770A2 (de) * | 1980-02-12 | 1981-08-19 | Rheinmetall GmbH | Schutzhülle für ein Geschützrohr |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196600A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-05 | 株式会社富士電機総合研究所 | 砲身の均熱装置 |
| JPS6113195U (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-25 | 株式会社 富士電機総合研究所 | 砲身の均熱化装置 |
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