Exhaust Cannon Mk.4

AEVシステムを導入したエグゾーストキャノンです。AEVによって高速排気を実現しています。(AEVに関しては、こちらのサイトの管理人様がこちらの書籍にて詳しく構造や原理を解説しておられます。)

外観です。
ピストンユニットは右から、銃口シール用ピストン、シャフト保持具、メインピストン、衝撃吸収用ゴム栓、AEV&連射用ピストン×2

コンプレッサーから空気を流入し始めたときのようすです。この時はまだピストンは駆動していません。

ピストンが移動しメインシリンダに空気が流入します。

メインピストンの隙間から空気が漏れメインシリンダ前方に空気が供給されます。銃口は銃口シールピストンによって完璧にシーリングされているので外部に空気が漏れることはありません。

バランスバルブのトリガーを引くことでメインピストンより後方の空気が一瞬にして排気され、空気圧が低下し、圧力差によってピストンが後方に移動し初期位置に戻ります。

銃口のシーリングが解けて空気が射出されます。

エアチューブは、ニップルに水道管の継手を固定し、接続しています。継手は溶接で機械的強度を出し、銀ロウで隙間をシーリングしています。溶接のみで機密を確保するのは困難だと思われたので、この方法をとりました。

「バランスバルブ」と呼ばれる部品です。(画像左が空気充填時、右が発射時)こちらのサイトを参考にさせていただきました。このトリガを引くことによってシリンダ内に圧力差が生じ、エグゾーストキャノンが作動します。

4号機では、従来とは銃口のシール方法が異なっています。従来はゴム版を押し付けてのシーリングでしたが、この場合、『ノズル径<シール用ピストン径』となってしまいます。銃口のピストン径がメインシリンダ径に対して大きすぎると排気速度が低下するので、ノズル径の拡大に限界がありました。今回、Oリングでのシールにより、ノズル径=ピストン径となるので、ノズル径をΦ35.7まで拡大することができます。よって、より瞬発力のある排気が可能となりました。Oリングを用いてのシーリングには、「排気までにピストンが加速する時間ができる」というメリットもあります。