(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲身（１）の先端に中心軸線を合致させて設けられ、砲身（１）内に生ずる火薬ガスを外部に噴出させる通孔（３ａ〜３ｄ）を中心軸線方向に複数配設した砲口制退器であつて、外面が先端に向けて次第に縮径する内側の第１の制退器本体（１２）と、第１の制退器本体（１２）の外面に密着し、先端に向けて次第に肉厚が増大する外側の第２の制退器本体（１３）とを有すると共に、第１の制退器本体（１２）が第２の制退器本体（１３）よりも高強度の材料によつて製作され、第２の制退器本体（１３）が第１の制退器本体（１２）よりも低比重の材料によつて製作され、前記第１の制退器本体（１２）及び第２の制退器本体（１３）を貫通させて、通孔（３ａ〜３ｄ）が形成されていることを特徴とする砲口制退器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砲口制退器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
砲口制退器は、砲身の前端に接続させて設けられ、発射ガスによる駐退機抗力の減少及び前方に作用する爆風圧の低下を図る機能を有する。この種の砲口制退器であつて、駐退機抗力の更なる低減を図るものとして、多孔型及び多段バッフル型が提案されている。多孔型は、図５に示すように円筒状をなす制退器本体５０に周方向及び中心軸線方向に複数の通孔５１を形成した構造を有し、各通孔５１から火薬ガスが噴出する際、各通孔５１の後向きとなる前壁部分に火薬ガスが衝突することで砲身の後座力に対抗する力つまり制退力が生ずる。また、多段バッフル型は、図６に示すように円筒状をなす制退器本体６０の直径方向に対向する位置として、中心軸線方向に複数のバッフル６１を設けた構造を有し、各バッフル６１の間の開口部から噴出する火薬ガスが各バッフル６１の後向きとなるバッフル面６１ａに衝突することで制退力が生ずる。
【０００３】
しかしながら、このような従来の砲口制退器にあつては、次のような技術的課題を有している。すなわち、砲口制退器が均質な材料によつて製作されていたため、所要の強度及び耐久性の確保と軽量化とを両立させることができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１の発明は、砲身１の先端に中心軸線を合致させて設けられ、砲身１内に生ずる火薬ガスを外部に噴出させる通孔３ａ〜３ｄを中心軸線方向に複数配設した砲口制退器であつて、外面が先端に向けて次第に縮径する内側の第１の制退器本体１２と、第１の制退器本体１２の外面に密着し、先端に向けて次第に肉厚が増大する外側の第２の制退器本体１３とを有すると共に、第１の制退器本体１２が第２の制退器本体１３よりも高強度の材料によつて製作され、第２の制退器本体１３が第１の制退器本体１２よりも低比重の材料によつて製作され、前記第１の制退器本体１２及び第２の制退器本体１３を貫通させて、通孔３ａ〜３ｄが形成されていることを特徴とする砲口制退器である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１，図２は、本発明を多孔型の砲口制退器に適用した１実施の形態を示す。図中において符号１は砲身を示し、その先端１ａに砲口制退器２が同軸に接続させて取り付けられる。砲口制退器２は、内側の第１の制退器本体１２と、外側の第２の制退器本体１３とに２分割されている。第１の制退器本体１２は、基端部が取付け部１２ａを形成すると共に、取付け部１２ａよりも前側は、内面が砲身１の内面と同一径又は若干大径の円筒面を形成し、外面が先端に向けて次第に縮径する円錐面を形成している。一方、第２の制退器本体１３は、第１の制退器本体１２の外面と適合する円錐面からなる内面と、円筒面からなる外面とを有する。すなわち、第２の制退器本体１３は、先端に向けて次第に肉厚が増大し、その内面が第１の制退器本体１２の外面に密着し、止めねじで固定させるなどして一体をなしている。
【０００６】
そして、第１の制退器本体１２は、第２の制退器本体１３よりも高強度、高融点の材料によつて製作され、第２の制退器本体１３は、第１の制退器本体１２よりも低強度、低融点であるが低比重の材料によつて製作されている。例えば、第１の制退器本体１２は、鋼によつて製作され、第２の制退器本体１３は、チタン合金によつて製作されている。この一体をなす第１の制退器本体１２及び第２の制退器本体１３に、砲身１内に生ずる火薬ガスを外部に噴出させる通孔３ａ〜３ｄを貫通させて形成する。通孔３ａ〜３ｄは、同一円周上に複数個（本例では６個）かつ中心軸線方向に複数個（本例では４個）形成してある。
【０００７】
このような砲口制退器２は、取り付け部１２ａを砲身１の先端部に螺着し、図外の止めねじによつて固定してある。各通孔３ａ〜３ｄは、砲口制退器２の中心軸線と直交方向に形成し、全てに同一径を与えてあるが、後方に向けて同じ角度で傾斜させた状態で貫通させ、或いは基部に形成した最小の通孔３ａから先端部の最大の通孔３ｄまで、次第に断面積を増大させて形成させることも可能である。更に、この砲口制退器２は、通孔３ａ〜３ｄが形成されている箇所の第１の制退器本体１２及び第２の制退器本体１３の肉厚の和が等しく形成され、内外面が共に円筒面を形成しているが、第２の制退器本体の外面を前方に向けて次第に拡径する円錐面によつて形成し、各通孔３ａ〜３ｄの長さを中心軸線方向の前方に向かうに従つて次第に長く設定することも可能である。
【０００８】
次に作用について説明する。
火薬を発火させて砲身１内の弾丸４を発射させることにより、砲身１内の圧力が図３に示すように時間の経過と共に変化する。砲口制退器２は、図３に示す時間Ｔ1 の経過後に作用する。すなわち、弾丸４が時間０で飛翔を開始し、砲身１から砲口制退器２内に突入し、時間Ｔ1 で最後部の通孔３ａが弾丸４から開放され、時間Ｔ2 で最前部の通孔３ｄが弾丸４から開放され、その後、弾丸４が砲口制退器２から離脱して飛翔して行く。
【０００９】
このように、弾丸４が砲口制退器２内を飛翔して行くことにより、各通孔３ａ〜３ｄが次々に開放される。弾丸４によつて各通孔３ａ〜３ｄが次々に開放されることにより、砲身１内に生じた火薬ガスが噴出し、砲口制退器２の周辺に図４に示す爆風圧が発生する。砲身１内の圧力は、図３に示すように急激に上昇してピークＰに達した後に下降し始めるが、時間Ｔ1 が経過して砲身１内の圧力が比較的高い状況下では、最初に開放される通孔３ａから噴出する火薬ガス量が比較的大きくなり、比較的大きな爆風圧Ｐ1 を生ずる。そして、砲身１内の圧力が低下すると共に、次々に通孔３ｂ〜３ｄが開放されて行くため、図４に示すように通孔３ａ〜３ｄからの爆風圧も次第に低下する。
【００１０】
一方、弾丸４が砲口制退器２内を飛翔し、砲身１内の圧力が低下しながら各通孔３ａ〜３ｄが次々に開放されることにより、開放された通孔３ａ〜３ｄの後向きとなる前壁部分に火薬ガスが衝突し、火薬ガスの噴出方向が変わることで砲身１の後座力に対抗する力つまり制退力が生ずる。制退力は、開放された通孔３ａ〜３ｄに作用する力の総和として得られるものであり、砲身１内の圧力が低下しつつ各通孔３ａ〜３ｄが次々に開放されながら、弾丸４が砲口制退器２の基部の通孔３ａを通過後に発生する。
【００１１】
砲身１内の圧力が比較的大きな状態で火薬ガスが噴出する最後部の通孔３ａでは、高強度、高融点の材料からなる第１の制退器本体１２の肉厚が大きく、軽量な材料からなる第２の制退器本体１３の肉厚が小さい。これにより、大きな火薬ガスの噴出圧力が主として第１の制退器本体１２に作用することになり、損傷が抑制される。また、砲身１内の圧力が比較的小さくなつた状態で火薬ガスが噴出する最前部の通孔３ｄでは、高強度の材料からなる第１の制退器本体１２の肉厚が小さく、低比重の材料からなる第２の制退器本体１３の肉厚が大きい。これにより、全体を第１の制退器本体１２によつて製作した場合と同等の制退力を得ながら軽量化を達成することができる。
【００１２】
このように、各通孔３ａ〜３ｄに占める高強度の材料からなる第１の制退器本体１２の肉厚が、砲身１内の圧力の低下に応じて小さくなつているので、火薬ガスの噴出に伴う通孔３ａ〜３ｄの周囲の損傷が良好に抑制される。なお、火薬ガスによる損傷は、各通孔３ａ〜３ｄの内端前縁部付近Ａにおいて著しい。
【００１３】
なお、第２の制退器本体１３の外面を前方に向けて次第に拡径する円錐状面で形成し、各通孔３ａ〜３ｄの長さを、中心軸線方向の前方に向かうに従つて次第に長くなるように設定すれば、各通孔３ａ〜３ｄの前側壁付近が形成する火薬ガスの受圧面積も、前方に向かうに従つて次第に増大することになる。これにより、砲身１内の圧力が低下しながら、受圧面積が次第に大きな通孔３ａ〜３ｄが開放されて行くようになるため、火薬ガスの噴出に伴う通孔３ａ〜３ｄの周囲の損傷を抑制しながら、大きな制退力を確保することが可能となる。
【００１４】
ところで、上記の実施の形態にあつては第１の制退器本体１２を砲身１と別部材によつて形成したが、砲身１を延長させて同体に形成することも可能である。勿論、砲身１は、第２の制退器本体１３よりも高強度、高融点の材料によつて製作されている。また、第１の制退器本体１２を砲身１と別部材によつて形成する場合には、高強度材製の第１の制退器本体１２を砲身１に結合して高強度を確保することが望まれるが、第２の制退器本体１３を砲身１に結合することも不可能ではない。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る砲口制退器によれば、下記の効果を奏することができる。
請求項１の砲口制退器によれば、内側の第１の制退器本体が外側の第２の制退器本体よりも高強度の材料によつて製作され、第２の制退器本体が第１の制退器本体よりも低比重の材料によつて製作されていると共に、第１，第２の制退器本体の接合面が先端に向けて次第に縮径している。これにより、砲口制退器の基部側では、先端部側よりも肉厚の大きな高強度材によつて大きな火薬ガスの噴出圧力が支持されるようになる。その結果、砲口制退器の所要の強度の確保と軽量化とを良好に両立させることができ、比較的軽量な砲口制退器としながら耐久性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施の形態に係る砲口制退器を示す断面図。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】  同じく砲口制退器の時間−砲身内圧力特性を示す線図。
【図４】  同じく時間−爆風圧特性を示す線図。
【図５】  従来の砲口制退器を示す断面図。
【図６】  従来の砲口制退器を示す断面図。
【符号の説明】
１：砲身、２：砲口制退器、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ：通孔、１２：第１の制退器本体、１３：第２の制退器本体。
【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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