(57)【要約】  ライフル（１）は、銃身（２）と、マガジン（７）から銃尾（４）内に発射体を導入するための装填手段（１５）とを備える。発射体は、キャニスタ（１０）内に最初は液体として保管されている圧縮ガス推進薬によって推進される。この液体は、この液体が高密度気体になるように相変化が誘発されるよう、チャンバ（８）内で加熱素子（１２）により超臨界状態まで加熱される。液体から気体への相変化により、周囲温度に関係なく、ライフル（１）から高速で発射体を放出するのに必要なエネルギが提供される。推進薬は好ましくはＣＯ2であり、３１．０６℃まで加熱される。ライフル（１）が熱の痕跡を生じずに最小限の雑音を生じることから、このライフルは軍事目的およびステルス目的に適切となる。拳銃と、擲弾または迫撃砲弾用の発射機とがさらに開示される。別のバージョンは、周回低軌道衛星またはペイロードを発射できる。
2005512004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中を通って発射体が発射される細長い銃身と、
前記銃身内に前記発射体を導入するための装填手段とを備え、
前記発射体は圧縮ガス推進薬によって推進されるように適合され、
前記圧縮ガス推進薬は、最初に液体として保管されており、前記推進薬が高密度気体になるように相変化を誘発する加熱手段によって加熱されるように適合されることを特徴とする、発射体発射装置。
【請求項２】
前記装置は、前記圧縮ガス推進薬を保持するための少なくとも１つのチャンバを備え、前記チャンバは、前記銃身内に保持された前記発射体を発射するための前記圧縮ガス推進薬を放出するように適合されたバルブ手段を介して前記銃身と流体連通し、前記装置はさらに、前記チャンバから離して配置されて前記推進薬をその最初の液体状態で保管するための貯蔵器と、液体状態にある前記推進薬を前記貯蔵器から前記チャンバ内に導入するための手段とを備える、請求項１に記載の発射体発射装置。
【請求項３】
前記装置はライフル、銃、または拳銃等の武器である、請求項１または請求項２に記載の発射体発射装置。
【請求項４】
前記発射体はカートリッジ内に収容され、前記カートリッジは、最初の液体状態にある推進薬の貯蔵器と、前記貯蔵器に隣接する熱起爆装置とを含み、前記加熱手段は前記熱起爆装置を加熱するように適合され、前記熱起爆装置は次いで、前記推進薬を加熱する、請求項１に記載の発射体発射装置。
【請求項５】
前記装置は擲弾発射機等の武器である、請求項４に記載の発射体発射装置。
【請求項６】
前記発射体はカートリッジ内に収容され、前記カートリッジは最初の液体状態にある前記推進薬の貯蔵器を含み、前記推進薬を加熱するように適合された前記加熱手段は前記カートリッジと一体化される、請求項１に記載の発射体発射装置。
【請求項７】
前記カートリッジは前記推進薬の爆発性エネルギの一部を用いて、前記発射体が前記装置から出た後の一定期間、前記発射体を加速し続ける、請求項６に記載の発射体発射装置。
【請求項８】
前記装置は迫撃砲発射機等の武器である、請求項７に記載の発射体発射装置。
【請求項９】
前記装置は衛星発射装置であり、前記発射体は周回低軌道衛星である、請求項１または請求項２に記載の発射体発射装置。
【請求項１０】
前記装置は複数のモジュラユニットと複数のチャンバとを備える、請求項９に記載の発射体発射装置。
【請求項１１】
各チャンバはそれぞれのモジュラユニットに関連付けられる、請求項１０に記載の発射体発射装置。
【請求項１２】
前記装置の前記銃身は複合材料で形成される、請求項３に記載の発射体発射装置。
【請求項１３】
前記複合材料はケブラー／アルミニウム積層体である、請求項１２に記載の発射体発射装置。
【請求項１４】
前記銃身はテフロン（登録商標）被覆のボアを有する、請求項１２に記載の発射体発射装置。
【請求項１５】
前記装置はライフルであり、前記ライフルは、プラスチックで形成された本体、銃床、および拳銃式把持部を有する、請求項３に記載の発射体発射装置。
【請求項１６】
前記プラスチックはガラス充填ナイロンである、請求項１５に記載の発射体発射装置。
【請求項１７】
前記装置は電子制御ユニットをさらに備え、前記電子制御ユニットは、液体状態にある前記推進薬の、前記貯蔵器から前記チャンバへの入来を制御し、前記推進薬を加熱するために用いられる加熱手段を制御する、請求項１に記載の発射体発射装置。
【請求項１８】
前記発射体を標的に配向するための標的配向手段をさらに備え、前記電子制御ユニットは、前記標的配向手段に作動可能な態様で接続されて、前記装置の距離および姿勢等のさまざまな標的配向パラメータに応答して、前記推進薬の前記チャンバへの入来を制御し、前記推進薬を加熱するために用いられる前記加熱手段を制御する、請求項１７に記載の発射体発射装置。
【請求項１９】
中を通って発射体が発射される細長い銃身と、
前記銃身内に前記発射体を導入するための装填手段と、
圧縮ガス推進薬を保持するための少なくとも１つのチャンバとを備え、前記チャンバは、前記銃身に保持された発射体を発射するための前記圧縮ガスの推進薬を放出するように適合されたバルブ手段を介して前記銃身と流体連通し、
前記圧縮ガス推進薬は、最初は、前記チャンバから離れた貯蔵器に保管された液体であり、液体の形の前記推進薬は、前記チャンバ内に導入されて、そして液体から高密度気体への前記推進薬の相変化を誘発する加熱手段によって前記チャンバ内で加熱されるように適合されることを特徴とする、発射体発射装置。
【請求項２０】
前記推進薬は二酸化炭素である、請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の発射体発射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発射体発射装置に関し、より特定的に、最初は液相で保管されて「高密度」気体へと相変化して発射体を推進させる推進薬を用いるような装置に関する。この発射体発射装置は、多数の実施例において、銃、ライフル、拳銃、擲弾発射機または迫撃砲発射機等の武器に関する。この発射体発射装置は、別の実施例において、周回低軌道衛星の発射装置として用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
背景
ライフルおよび銃等の従来の武器は、爆発性材料として火薬またはコルダイトを用いて弾薬を推進させる。このような爆発性材料は、気体の著しい膨張と、相対的に大量の熱エネルギの放散とをもたらして弾薬を推進させる。このような従来の武器に関連して多数の欠点が存在する。まず、従来の武器は、爆発性材料から弾薬の発射体速度へのエネルギの伝達効率がかなり悪い。多くの例では、爆発する材料が放出するエネルギの２０〜４０％しか発射体速度に伝達されない。
【０００３】
従来の銃およびライフルに関連する他の多数の欠点は、大量の熱エネルギ（熱）および雑音の放出であり、この放出は、従来の検出器具を用いておよび用いずに容易に検出され得る。また、大量のエネルギが放出されるため、従来の銃またはライフルの銃身と銃尾とは高温に耐え得るものでなければならず、このため一般に鋼で形成される。
【０００４】
二酸化炭素（ＣＯ2）等の圧縮ガスを用いて発射体を推進させる公知の銃が存在する。このような構成は、脱着可能な態様で銃に取付けられたキャニスタに保管された気体状態のＣＯ2を用いる。このような構成を用いる公知の銃は、水中銃およびペイントボール銃である。しかしながら、このような構成は、軍事目的で使用されるタイプの高速の武器には適さない。
【０００５】
気体駆動式の発射体発射装置の気体推進薬を加熱するために、これまで種々の試みがなされてきた。米国特許第５，４６２，０４２号（グリーンウェル（Greenwell））は、ＣＯ2駆動式のペイントボール銃を記載しており、ＣＯ2は、最初に従来のＣＯ2カートリッジに保管されている。冷却されたＣＯ2の最初の膨張が、通路の形の膨張チャンバで起きる。この膨張チャンバは把持部１６を通っており、ユーザの手の熱で暖められ得る。この構成は、銃の発射前におけるＣＯ2の加熱を促進する。
【０００６】
ドイツ特許出願ＤＥ３７３３−２４０（シュタイアー−ダイムラー−パンチ（Steyr-Daimler-Punch）ＡＧ）は、液化ガス推進薬を用いる銃を記載している。この銃は、気体が管を通って推進薬チャンバに向かう際にその気体を加熱するための加熱器を有する。気体は推進薬チャンバに向かう途中で加熱され、液化ガス推進薬に影響を及ぼす温度変化を保償することによって銃の精度を高める。
【０００７】
上述の先行技術の銃は、推進薬の気体が推進薬チャンバに到達する前にその気体に熱を与える加熱構成を用い、より低い周囲温度で生じるおそれのある発射障害を克服しようとしている。しかしながら、これらの加熱構成は、広範囲の低い周囲温度にわたり、信頼可能な態様で繰返される銃の発射を保証しないという欠点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の公知の気体駆動式発射体発射装置および従来の武器に関連する欠点を克服する発射体発射装置を提供しようと努める。また、この発明は、周回低軌道衛星およびペイロードの発射等の、他の発射体発射用途のための手段を提供しようと努める。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
第１の局面に従い、この発明は発射体発射装置であり、この発射体発射装置は、
中を通って発射体が発射される細長い銃身と、
該銃身内に該発射体を導入するための装填手段とを備え、
該発射体は圧縮ガス推進薬によって推進されるように適合され、
該圧縮ガス推進薬は、最初に液体として保管されており、該推進薬が高密度気体になるように相変化を誘発する加熱手段によって加熱されるように適合されることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは一実施例において、該装置は、該圧縮ガス推進薬を保持するための少なくとも１つのチャンバを備え、該チャンバは、該銃身内に保持された該発射体を発射するための該圧縮ガス推進薬を放出するように適合されたバルブ手段を介して該銃身と流体連通し、該装置はさらに、該チャンバから離して配置されて該推進薬をその最初の液体状態で保管するための貯蔵器と、液体状態にある該推進薬を該貯蔵器から該チャンバ内に導入するための手段とを備える。
【００１１】
該装置は、好ましくはライフル、銃、または拳銃等の武器である。該武器の該銃身は、好ましくはケブラー／アルミニウム積層体等の複合材料および鋼等の金属で形成され、該銃身はテフロン（登録商標）被覆のボアを有する。好ましくは、該装置がライフルである場合、このライフルは、ガラス充填ナイロン等のプラスチックで形成された本体、銃床、および拳銃式把持部を有する。
【００１２】
代替的に、該装置は衛星発射装置であり、該発射体は周回低軌道衛星である。好ましくは、該衛星発射装置は複数のモジュラユニットと複数のチャンバとを備える。好ましくは、各チャンバは少なくとも１つのモジュラユニットに関連付けられる。
【００１３】
上述の任意の実施例で説明した発射体発射装置において、該装置は電子制御ユニットをさらに備え、この電子制御ユニットは、液体状態にある推進薬の、貯蔵器から該チャンバへの入来を制御し、該推進薬を加熱するために用いられる加熱手段を制御する。好ましくは、該発射体発射装置が武器または衛星発射装置である場合、この装置は該発射体を標的に配向するための標的配向手段をさらに備え、該電子制御ユニットは、該標的配向手段に作動可能な態様で接続されて、さまざまな標的配向パラメータに応答して、該推進薬の該チャンバへの入来を制御し、該推進薬を加熱するために用いられる加熱手段を制御する。
【００１４】
該発射体発射装置の別の実施例において、該発射体はカートリッジ内に収容され、該カートリッジは、最初の液体状態にある推進薬の貯蔵器と、この貯蔵器に隣接する熱起爆装置とを含み、該加熱手段は該熱起爆装置を加熱するように適合され、この熱起爆装置は次いで、推進薬を加熱する。好ましくは、該装置は擲弾発射機等の武器である。
【００１５】
該装置のさらに別の実施例において、該発射体はカートリッジ内に収容され、該カートリッジは最初の液体状態にある推進薬の貯蔵器を含み、該推進薬を加熱するように適合された該加熱手段の少なくとも一部は該カートリッジと一体化される。好ましくは、該カートリッジは推進薬の爆発性エネルギの一部を用いて、発射体が該装置から出た後の一定期間、発射体を加速し続ける。好ましくは、該装置は迫撃砲発射機等の武器である。
【００１６】
上述の任意の実施例で規定された発射体発射装置において、該装置は、電子制御ユニットをさらに備え、この電子制御ユニットは、液体状態にある推進薬の、貯蔵器から該チャンバへの入来を制御し、該推進薬を加熱するために用いられる加熱手段を制御する。
【００１７】
第２の局面に従い、この発明は発射体発射装置を備え、この発射体発射装置は、
中を通って発射体が発射される細長い銃身と、
該銃身内に該発射体を導入するための装填手段と、
圧縮ガス推進薬を保持するための少なくとも１つのチャンバとを備え、該チャンバは、該銃身内に保持された発射体を発射するための該圧縮ガス推進薬を放出するように適合されたバルブ手段を介して該銃身と流体連通し、
該圧縮ガス推進薬は、最初は、該チャンバから離れた貯蔵器に保管された液体であり、液体の形の該推進薬は、該チャンバ内に導入されて、そして液体から高密度気体への推進薬の相変化を誘発する加熱手段によって該チャンバ内で加熱されるように適合されることを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、上述の任意の実施例において、該推進薬は二酸化炭素である。
【００１９】
次に、図面を参照してこの発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
発明を実施する態様
図１から図４は、この発明の発射体発射装置の第１の実施例に従ったライフル１およびその弾薬を示す。従来のライフルと同様の態様で、ライフル１は、施条溝付き銃身２、銃床３、銃尾４、拳銃式把持部５、引き金機構６、および脱着可能な弾薬マガジン７を有する。
【００２１】
ライフル１は、気体ロックオフバルブ９を介して銃身２と流体連通する高圧チャンバ８も有する。液体二酸化炭素（ＣＯ2）を含むキャニスタ１０が、マガジン７内に一体的に収容される。
【００２２】
ライフル１は、以下の態様で銃尾４内に装填された弾薬発射体１１を発射する。キャニスタ１０内に含まれる液体ＣＯ2は、発射体１１を発射するために用いられる推進薬である。液体ＣＯ2はキャニスタ１０からチャンバ８内に導入される。キャニスタ１０とチャンバ８との間の流体連通手段は、不明瞭にならないように図面から省略されている。チャンバ８内の液体ＣＯ2は加熱素子１２によって加熱され、この加熱素子１２は、拳銃式把持部５内に収容されたバッテリ電源１４によって給電される。
【００２３】
ＣＯ2が３１．０６℃に加熱されると、高圧における「高密度」気体である「超臨界状態」に変化する。この実施例では、ＣＯ2が液体から気体に相変化するＣＯ2の臨界状態により、周囲温度に関係なく、ライフル１から発射体１１を高速で放出するのに必要な爆発性エネルギが提供される。発射体１１を発射するこの爆発の過程が、ライフル１から放出される熱の痕跡なしに最小限の雑音を伴って生じることから、軍事目的およびステルス目的で使用される場合にライフル１を有利なものにする。
【００２４】
以下の表は、液体／気体ＣＯ2の温度／圧力の関係を示す。
【００２５】
【表１】
2005512004.tif 000003
【００２６】
好ましい推進薬としてのＣＯ2の適性は、以下により認識することができる。
【００２７】
・１グラムの液体ＣＯ2は、２５℃において５００ｃｃの気体になる。
【００２８】
・１グラムのＣＯ2＝２５℃において０．７５９ｃｃである。
【００２９】
・１ｃｃの液体ＣＯ2は、２５℃において６６０ｃｃになる。
【００３０】
使用時に、ライフル１は図５〜図８を参照して以下のように作動する。マガジン７内に含まれる発射体１１を銃尾４内に装填するために、空気圧装填機構１５が用いられる。図６に示されるように銃尾４が装填位置に下げられると、照準器モジュール１６およびレーザ照準生成器１３といった標的配向システムが作動して、銃身２に反映される。
【００３１】
電子モジュールまたは電子制御ユニット（ＥＣＵ）１７が、照準器モジュール１６および全地球位置把握システム（Global Positioning System）（ＧＰＳ）に作動可能な態様で接続され、加えて、ＣＯ2供給チャンバ８にも作動可能な態様で接続される。ＥＣＵ１７は標的配向、ＣＯ2の供給、および圧力を調節および監視して、ＣＯ2の要件を標的の距離における要件に合致させる。加えて、ＥＣＵ１７は、ライフル１内の他の構成要素に作動可能な態様で接続されて、ライフル内で一体化された、考え得る連通システム、発射体、および電源を制御および監視することができる。
【００３２】
標的がライフル１のユーザによって捕捉されると、ＧＰＳおよび標的配向の情報が、照準器モジュール１６内のヘッドアップディスプレイを介してライフル１のユーザに見える。標的を捕捉するためのレーザの位置決めおよびプリズム角の調節が瞬時に行なわれ、標的の情報は、好ましくは、公知の電子ビデオまたはスチールカメラの焦点合わせおよび三角測量用に用いられる処理装置を介して電子的に処理され得る。
【００３３】
標的配向システムが作動状態になると、計測された量、たとえば５ｃｃの液体ＣＯ2がチャンバ８内に導入される。加熱素子１２に小さな電流を通す。液体ＣＯ2を加熱することにより、数分の１秒でその圧力が増大する。
【００３４】
引き金機構６が引かれると、図７に示されるように銃尾４が発射位置に戻る。臨界状態で高密度気体となっているＣＯ2をガスロックオフバルブ９が活性化し、図８に示されるように発射体８が高速で急送される。
【００３５】
好ましくは、発射体１１が銃身２のボアに押し出されると、発射体の後部は炎上するように適合され、良好な気密を促進する。炎上作用は銃身２の施条溝からの回転動作を促進する。好ましくは、銃身２および発射体１１はともにテフロン（登録商標）で被覆され、ボアの摩耗を最小限にする。駆動バンドを組込んで、発射体１１における回転を補助することもできる。
【００３６】
発射体１１がライフル１から出て行くと、残りの圧力を用いて銃尾４を再装填位置まで再び位置付ける。装填機構が再び活性化されて、ライフル１は再び標的捕捉モードとなる。
【００３７】
好ましくは、ライフル１は、引き金機構６が発射位置に置かれている際に単発モードまたは自動モードで用いられ得る。
【００３８】
ライフル１のさまざまな構成要素が従来のライフルの構成要素よりも軽量の材料で製造され得ることを理解されたい。なぜなら、ライフル１におけるＣＯ2推進薬のエネルギの爆発性放出が、一層効率的であるためである。したがって、ライフル１の多数のさまざまな構成要素は、従来の高速ライフルで必要とされる構成要素と同じ材料で形成される必要がなく、同じ耐熱性を有する必要もない。たとえばチャンバ８は、容積を減じてかつ極度の圧力にも対処するように、好ましくはチタン、ステンレス鋼、またはアルミニウムで製造され得、銃床３および拳銃式把持部５を含む本体の主要部は、好ましくは射出成形されたガラス充填ナイロンで製造され得る。好ましくは、銃身２はアルミニウム／ケブラー積層材料で形成され、銃身２のボアはテフロン（登録商標）および／またはクロム鋼で被覆される。
【００３９】
ライフル１には、ＣＯ2キャニスタ１０およびバッテリパック電源１４に加え、図１に示されるように、銃床３内に含まれる補助のＣＯ2チャージ１０ａおよび予備のバッテリパック電源１４ａが備え付けられる。
【００４０】
銃尾４は、機械式の制御停止装置を備えた電磁／空気圧構成であることが好ましい。銃尾４はアルミニウム／ケブラー積層体で製造することができ、テフロン（登録商標）被覆のボアを有する。
【００４１】
ライフル１から発射される発射体１１は、好ましくはタングステンの中心核と先端とを有して製造される。後部および外側本体はケブラーで形成され、これはテフロン（登録商標）か、または炭素を充填したテフロン（登録商標）で被覆される。発射体の後部は高圧下で炎上および膨張して良好な気密を確保するように設計され、これにより、銃身２のボアの内部施条溝からの発射体の回転動作も促進される。
【００４２】
上に開示したライフル１に対し、銃剣（bayonet）、手榴弾発射機、および投石器用の従来の取付点を設けることもできることを理解されたい。
【００４３】
図９および図１０は、この発明の発射体発射装置の第２の実施例に従った拳銃２１を示す。拳銃２１はライフル１と同様に、銃尾４内に装填された弾薬発射体１１を発射する。特に、拳銃２１は液体ＣＯ2キャニスタ１０も含み、このキャニスタ１０は、発射体１１を含むマガジン７とともに拳銃式把持部２５内に装填される。ライフル１の態様と同様の態様で、キャニスタ１０内に含まれる液体ＣＯ2がチャンバ８内に導入されて加熱素子１２によって加熱され得、この加熱素子１２は、拳銃２１の本体内に収容されたバッテリ電源１４によって給電される。液体ＣＯ2が、その状態を液体から「高密度」気体に変化するように促されるため、ライフル１の態様と同様の態様で発射体１１の急送が行なわれる。
【００４４】
図１１は、この発明の発射体発射装置の第３の実施例に従った火砲／艦砲３１を示す。銃３１は、第１の実施例のライフル１と同様に液体ＣＯ2を使用する。この液体ＣＯ2は、チャンバ８内に導入されてから加熱され、「高密度」気体への相変化を確保する。銃３１には、主チャンバ８に加えて副チャンバ８ａおよび８ｂを設けることができ、これらもやはり液体ＣＯ2で充填される。主チャンバ８からのＣＯ2の爆発性のチャージにより急送さ
れた発射体が、それぞれ副チャンバ８ａおよび８ｂに関連付けられたセンサ１７Ａおよび１７Ｂを通過すると、それらのチャンバ内の気体もまた放出されて、発射体の急送を助ける。銃３１は好ましくは、約２メートルの長さの銃身を有し得る。主チャンバ８の発射に続き、副チャンバ８ａおよび８ｂを介して発射体１１を補助することにより、１つのチャンバ８で得られるよりも高い速度を発射体１１に与えることができる。第１の実施例のライフル１と同様に、ケブラー／アルミニウム複合体が使用され得ることが予想され、それによって銃３１は、所定の重量に対し、鋼の強度の５倍にまでなる。
【００４５】
図１２〜図１５は、この発明の発射体発射装置の第４の実施例に従った、第１の実施例のライフル１に装着される擲弾発射機４１および弾薬を示す。この実施例において、擲弾発射機４１は擲弾カートリッジ１１ａを発射するためのものであり、これらのカートリッジの各々は、前部区画４２と、後部区画４３と、それらの間に中央部区画４４とを備える。前部区画４２は起爆装置４５および高性能爆薬４６を含み、中央部区画４４には液体ＣＯ2が充填され、後部区画４３はマグネシウム化合物の熱起爆装置を含む。前部区画４２は、中央部区画４４から容易に分離するように適合される。
【００４６】
この実施例において、擲弾発射機４１は、ライフル１のバッテリ電源１４または１４ａに作動可能な態様で接続された加熱素子（図示せず）を用い、この加熱素子は引き金機構６によって作動する。加熱素子を用いて、装填位置にある擲弾カートリッジ１１ａの後部区画（マグネシウム化合物の熱起爆装置）４３を加熱する。マグネシウム化合物の熱起爆装置によって生じた熱は、液体ＣＯ2が「高密度」気体に相変化することを確保するのに十分なものであり、それによって中央部区画４４を破壊して中央部区画４４から前部区画４２を分離する爆発性エネルギをもたらし、発射体として起爆装置４５と高性能爆薬４６とを含む前部区画４２を、その銃身２ａを介して擲弾発射機４１から放出する。擲弾カートリッジ１１ａは回転ラックマガジン４７によって保持される。
【００４７】
図１６〜図２３は、この発明の発射体発射装置の第５の実施例に従った迫撃砲発射機５１および迫撃砲発射体１１ｃを示す。迫撃砲発射機５１は、一般にアルミニウム／ケブラー複合体で構成することができ、高エネルギ出力のバッテリパック１４ｂと、電子傾斜計と、正確な標的配向のためのＧＰＳおよびコンパスディスプレイ１６ｂと、軽量の可変スタンド５２とを含み得る。アルミニウム／ケブラー複合材料を用いることによって７０％までの軽量化が達成され、歩兵に対し、より移動性の高い迫撃砲支持能力を与えることができる。発射機５１の筒状体は、内側のケブラー部６４と外側のケブラー部６２とに「挟まれた」アルミニウムのハニカム状中央部６３を有する。
【００４８】
迫撃砲発射体１１ｃは高性能爆薬の榴散前の（pre-shrapnel）発射体であり、前部５３および後部５４を備える。前部５３は、破砕前の鋼粒子５６（発火しやすい装置を生産するために、これをマグネシウム複合体で置換することができる）によって取囲まれた高性能爆薬５５と、起爆装置５７とを含む。起爆装置５７は、飛行中にまたは衝撃を受けたときに起爆するようにプリセットタイマで調節され得る。
【００４９】
後部５４は、同じく鋼で製造することができ、液体ＣＯ2を含む。この後部もまた、マグネシウム酸化物複合体を収容し、軟金属の破損仕切板５８と、先端に銅を付した４つの安定フィン５９とを有する。テフロン（登録商標）か、または炭素を充填したテフロン（登録商標）で被覆した２つのナイロン環状バンドが前部５３および後部５４を取囲む。
【００５０】
迫撃砲発射機５１は一般に、スタンド５２の可変の支持脚を用いることにより、設置および照準決定が行なわれる。傾斜および位置決めの角度は、銃身に取付けられた電子傾斜計、ＧＰＳ、およびコンパスディスプレイ１６ｂをユーザが参照することにより、前部支持体５２ａを用いて調節される。ＧＰＳおよび地形図作成（Terrain Mapping）プログラ
ムとともにラップトップコンピュータまたはハンドヘルドコンピュータを用いることにより、精度を計算して正確に指摘することができ、これは「地形の悪い場所（Terrain Impaired）」の隠れた標的に対して有利である。
【００５１】
発射体１１ｃは発射機５２の銃身２ｃの上部に投入され、その底部まで落下する。発射体１１ｃの、先端に銅を付した電極６０が備え付けられたフィン５９が、発射機５１の底部に位置付けられた電極部６１に当たり、電気回路が生じる。なぜなら、この電極部がバッテリパック１４ｂに作動可能な態様で接続されるためである。これによりマグネシウム酸化物複合体に点火し（マグネシウムは６５０℃において燃焼する）、液体ＣＯ2を過熱して、超高圧において超臨界物質（高密度気体）を生じる。予め規定された圧力、たとえば約１３５０バールにおいて、軟金属の仕切板５８が破損する。発射機５１の底部を汚染しないように、仕切板５８にはそれに鋼ケーブルが接続されており、発射体に留まる。
【００５２】
圧力の急激な上昇が生じ、ナイロンの環状バンドが炎上して、良好な気密を促進して金属とボアとの接触を防ぐ。発射体１１ｃが放出される。発射体１１ｃが発射機５１のボアから出る際には、超臨界ＣＯ2の約５０％が使用されている。残りが推進薬として作用して、発射体をさらに加速させる。
【００５３】
発射機５１に対して予想される発射体のサイクルタイムは４秒である。
【００５４】
約２０個の発射体１１ｃを有する弾薬箱が、やはり予備の高出力バッテリパック１４ｂを保持する。十分に充電された１つのバッテリ１４ｂが１００個の発射体を放出するのに十分であることが好ましい。
【００５５】
この発明の発射体発射装置は、商用衛星および軍用衛星またはペイロードを低コストで周回低軌道（ＬＥＯ）に発射するためにも使用できる。先行技術はこれまで、衛星をＬＥＯに乗せるための発射システムを生産してきた。或るシステムは探測機を高度１８０ｋｍに発射しているが、別のシステムはこの結果を上回っていない。
【００５６】
衛星が地球付近で周回するとき、それは周回低軌道（ＬＥＯ）として公知である。ＬＥＯの衛星は、３２０〜８００ｋｍ（２００〜５００マイル）の高さにあり、２４，３６０ｋｐｈ（１７，０００ｍｐｈ）の速度において約９０分で地球を一周する。
【００５７】
ＬＥＯ衛星を発射するために、発射体は、銃身または発射筒から出る際に秒速７９２０メートル（１秒間に５マイル）を達成しなくてはならない。この発明の発射体発射装置は、多数の独立した液体−気体ＣＯ2チャンバを連鎖反応させて用いることにより、次々と発射体を加速し、このことを達成することができる。
【００５８】
図２４〜図２７は、この発明の発射体発射装置の第６の実施例における、周回低軌道にＬＥＯ発射体７９を発射するための衛星発射装置７０を示す。発射機７０は複数のモジュラユニット７１を備え、一般に８個以上のこのようなユニットを備える。この好ましい実施例では、各々の長さが約８メートルの８個のモジュラユニットが用いられる。各ユニット７１は、ＣＯ2槽７２と、加熱素子７３と、爆薬によって作動する破裂ディスク７４と、平滑な銃身ボア７５と、発射体位置の電子センサ７６と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７７とを含む。
【００５９】
高圧ＣＯ2槽７２の各々は、計測された量の液体ＣＯ2を含む。４０００バールを超える圧力まで液体ＣＯ2を加熱するために、加熱素子７３が組込まれる。それに関連付けられた破裂ディスク７４が取付けられて、圧力槽をボア７５から封止する。破裂ディスク７４は、中に機械加工された断層を有する。この断層は、成形加工された高性能爆薬で充填さ
れて、高密度気体となって過熱されたＣＯ2が、極めて迅速に放出され得るようにする。
【００６０】
各モジュラユニット７１のボア７５は平滑であり、摩擦を減じる。発射機のボア７５内に電子センサ７６が配置され、発射機７０内の発射体７９を検出して監視する。ＥＣＵ７７を用いて発射体７９の発射を監視および制御する。
【００６１】
ＬＥＯ発射体７９は、この実施例では長さが約４メートルであり直径が約１メートルであるが、使用時に、発射機７０の一方端において銃尾８０内に配置され、その後銃尾８０が封止される。発射体７９はキャリア８２によって運ばれ、このキャリア８２は複数の低摩擦バンド８３を有する。次に、圧力槽７２のすべてが液体ＣＯ2で充填されて、破裂ディスク７４が定位置に置かれる。必要な圧力が得られて「高密度」気体への相変化を誘発するまで、液体ＣＯ2が加熱される。次に、銃尾８０に最も近接する圧力槽７２が開放されて、これにより発射体７９を高速でボアに押出す。第２の隣接するモジュラユニット７１において発射体７９がセンサ７６によって検知され、第２の段階が起動して、次の段階でＣＯ2を放出する。発射体７９が極めて高速でボア７５を通って移動するため、高圧のＣＯ2を放出するには極めて機敏な応答機構が必要とされる。破裂ディスク７４を破砕して大量に高速でＣＯ2ガスを放出するために、Ｃ字型の装薬８１が必要とされる。このプロセスは、発射機７０からの発射体７９の極めて迅速な配備である。
【００６２】
その特性および商業上の利用可能性により、ＣＯ2が好ましい推進薬として選択されてきたが、代替的な実施例において他の液体／気体推進薬を用い得ることを理解されたい。
【００６３】
この明細書で使用される「備える」という用語は、「含む」または「有する」という包括的な意味で用いられ、「のみからなる」という排他的な意味では用いられない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の第１の実施例に従ったライフルの概略立面図である。
【図２】図１に示されたライフルの平面図である。
【図３】図１に示されたライフルの端面図である。
【図４】図１に示されたライフルのマガジンおよびＣＯ2キャニスタの平面概略図である。
【図５】図１に示されたライフルにおける、発射体の装填および発射の段階の詳細を示す概略拡大部分立面図である。
【図６】図１に示されたライフルにおける、発射体の装填および発射の段階の詳細を示す概略拡大部分立面図である。
【図７】図１に示されたライフルにおける、発射体の装填および発射の段階の詳細を示す概略拡大部分立面図である。
【図８】図１に示されたライフルにおける、発射体の装填および発射の段階の詳細を示す概略拡大部分立面図である。
【図９】この発明の第２の局面に従った拳銃の概略立面図である。
【図１０】図９に示された拳銃の端面図である。
【図１１】この発明の第３の実施例に従った銃の概略立面図である。
【図１２】この発明の第４の実施例に従った擲弾発射機の概略立面図である。
【図１３】図１２に示された擲弾発射機の平面図である。
【図１４】図１２に示された擲弾発射機の端面図である。
【図１５】図１２の擲弾発射機で用いられるカートリッジの概略拡大図である。
【図１６】スタンドおよび手持ち式の両方によって用いられ得る、この発明の第５の実施例に従った迫撃砲発射機の概略立面図である。
【図１７】歩兵が肩で用いるために折りたたまれた態様にある、図１６に示された迫撃砲発射機の概略立面図である。
【図１８】図１６に示された迫撃砲発射機の簡略正面図である。
【図１９】図１８に示された迫撃砲発射機の簡略正面図である。
【図２０】図１８に示された迫撃砲発射機の本体断面図である。
【図２１】図１８に示された迫撃砲発射機の底部平面図である。
【図２２】図１８の迫撃砲発射機のための迫撃砲発射体の拡大断面図である。
【図２３】図２２に示された迫撃砲発射体の後部端面図である。
【図２４】この発明の第６の実施例に従った衛星発射装置の概略立面図である。
【図２５】図２４で示された衛星発射装置のモジュラユニットの概略拡大立面図である。
【図２６】図２５に示されたモジュラユニットの破裂ディスク構成要素の拡大平面図である。
【図２７】図２４の衛星発射装置のための、発射されるべき衛星およびキャリアの拡大断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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