JP2004531441A - 銃砲兵器のための発射薬 - Google Patents

Abstract

本発明はカノン及び榴弾砲のような重銃砲兵器のためを意図し、かつ高度の充填度と高エネルギー含量を持つ発射薬を製造する方法に関し、またこの方法により製造された発射薬に関する。この発明による発射薬はそれらの重量の７０から９５％がより粗い粒子粉末からなり、３０から５％がより小さな粒子寸法を持つ粒状粉末からなるという事実により区別される。これらの二つの粉末は同じまたは異なる化学組成を持ち、それらの一つまたはそれ以上が表面抑制されることができる。

Description

【０００１】
本発明は主として大口径銃砲兵器のためを意図した高進行性と極めて高度の充填または装填密度を持つ発射薬に関する。
【０００２】
大口径銃砲兵器のためを意図した進行性の発射薬を製造する今日最も一般的な方法では、穴を持つ粒状粉末として知られているもの、すなわち型内で押し出し、短い棒または円筒に切断して作られた、１個、７個、１９個または３７個の縦方向の発火チャネルを持つ粉末、が主として用いられる。完全に最終的な段階時を除き、その燃焼時間中その幾何学的形状のために、この種の多数の穴を持つ粉末は、それらが着火されるとそれらは発火のために利用可能な全ての表面から、すなわち粒子の外側から及び発火チャネルの内側から燃えるという事実により、良好な進行性燃焼性を持ち、かつ、それにより発火したこれらの表面から粉末は燃焼面積の連続的増加時に他の発火表面に向けて燃えるであろうし、かつそれによりガス放出もまた増える。
【０００３】
予め決められたＶｏを持って、すなわち銃砲口の直ぐ外側の規定された発射速度を持って、規定された銃砲兵器から規定されたミサイルを発射するために、発射薬はある追加量のエネルギーを送出することができなければならない。大きな精度を持って理論的に計算できるこの追加のエネルギーは銃砲身を通るミサイルの移動時に送出されねばならない。これはまた発射薬がミサイルが銃砲身を通るその道中にある時間中に燃えつきる時間を持たねばならないことを意味する。発射薬がそのとき燃えつきるために持つべきである時間、及び従ってミサイルが銃砲身を通過せねばならない時間と同じである時間は“燃焼時間”と呼ばれることができる。
【０００４】
もし同時に問題の化学組成を持つ粉末が燃焼することができる長さがまた“燃焼時間”と呼ばれるなら、これは希望の燃焼時間を持つ多数の穴を持つ粉末中の二つの隣接した発火チャネル間の距離が問題の燃焼時間を可能とする燃焼長さの２倍に相当するであろうことを意味する。それぞれの発火チャネルから発火チャネルが形成されている粒状粉末の外側までの距離は、粉末粒子が燃焼抑制剤により表面処理されていなければ、同じ寸法であらねばならない。この表面処理は粉末の進行性を増やすために時々行われる。まとめると、異なる数の発火チャネルを用いて異なる進行性を持つ多数の穴を持つ粉末を作ることが容易にできる。個々の粉末粒子は発火チャネルの数に依存してより大きな固有の容積を与えられる。粉末の進行性はそのとき点火がより困難であるが燃焼可能な適当な物質で表面処理することによっても特徴付けられることができる。
【０００５】
現代のミサイル発射技術の主要な傾向はミサイル着弾距離及びその発射速度を増やすために全ての可能な手段により試みることである。近年開発された、かつ迅速にかつ非常に大きな精度を持ってどこからそれが発射されたかを敵に決定されることを可能とする洗練された方法を考慮すると、銃砲が開かれるたびに発射場所を迅速に変えることが必要である。
【０００６】
増大した発射速度は主として機械化された装填システムの導入により達成されるが、これらはここではより詳細には検討されないであろうし、発射位置を迅速に変えるための戦術上の要求もないであろう。対照的に、良好な状態にある古いミサイルもまた新しく開発された高エネルギー発射薬によりかつ恐らくまた新しく開発されたシェルにより発射のかなり長い着弾距離を与えられることができることが見出された。しかし、銃砲及び機構の強度限界より深刻であることが多い、この関連での問題は、実際の発射薬のために利用可能な銃砲の後部の空間、すなわちその室の位置が発射の着弾距離のこの希望の増加のために充分なエネルギー含量を持つ従来の形状の発射薬を収容するには小さすぎることである。
【０００７】
本発明はより高度の充填または装填密度及び従来可能であったより高度の装填重量を持つ進行性発射薬を作るために穴を持つまたは持たない粒状粉末を用いる方法に関する。この発明はまた前記方法により作られた発射薬を含む。
【０００８】
この発明による方法のための出発点はあらゆる種類の系統立てられた順序なしに容器中に導入された粒状粉末の粒子間に、非常に多数の大きなまたは小さな空虚な容積が自動的に存在することであり、これらの空虚な容積は微細粒子粉末の場合には多いが小さく、粗い粒子粉末の場合には少ないが大きい。
【０００９】
この問題に対する我々の解決策はそれが以前になされたことがないことが驚かされる程簡単なものである。本発明の根底にある原理によれば、実際のところ我々は二つまたはそれ以上の異なる種類の粒状粉末を特別の目的に適合した割合で混合するだけである。そこではより微細な粒子粉末がより大きな粉末粒子間の空虚である空間を満たすことができる。粉末形式の適当な選択及びそれらの間の適当な割合により、かくして最高度の詰め込み度のために手で粉末粒子が詰め込まれたなら得られたであろう装填密度に非常に近いかまたはそれらより高い装填密度を持つ発射薬を製造することができる。この手による方法は実際の使用のためには完全に排除されている。本発明に関して要求されるかもしれない唯一の追加の方策は粉末充填時に発射薬が振動されることであり、この充填は好ましくは二つの粉末形式により同時になされる。粉末形式の一つまたはそれ以上は進行性を更に制御するために追加的に表面処理または表面抑制されることができる。
【００１０】
従って本発明は高装填密度を持つ及び問題の場合に要求される高エネルギー含量を正確に持つ発射薬を製造することを可能とする。この発明により製造された発射薬は従って７０−９５重量％の粗い粒子の多くの穴を持つ粉末、例えば１９個の穴または３７個の穴を持つ粉末、及び３０−５重量％の小さな粒子の多くの穴を持つ粉末、例えば１個の穴または７個の穴を持つ粉末を含むことができ、かつ希望の最終結果を考慮して、粉末はそれぞれ同じまたは異なる化学組成を持つことができ、表面抑制（適当な燃焼抑制剤による表面処理）されまたは表面抑制されないことができる。上記の％はこの発明を特徴付ける外側限界に適用されるが、実際にこの発明を特徴付ける形式の発射薬を計算するときは、それらは多くの場合粗い粒子の多数の穴を持つ粉末に対しては７５−８５重量％の範囲内であり、多数の穴を持ちかつより微細な粒子粉末に対しては２５−１５重量％の範囲内であろう。
【００１１】
我々の知る最も近い従来技術はＵＳ ４５１９８５５に記載の発射薬であり、それは第一粉末成分の小さな粒子に容易に断片化される大きなボールまたは球体からなる第一粉末成分を含み、それが粉末の大きな球体間の空間を満たす普通の粒状粉末の形の第二粉末成分により取り囲まれている弾道弾薬のための発射薬を記載する。ここでもまた目的は用いられる粉末形式を考慮してできるだけ最高度の充填度を持つ発射薬を製造することであった。しかしこの方法により得られた発射薬の進行性は粉末の燃焼時に爆発して離れその後普通の粒状粉末のように燃焼する粉末の大きな球体に主として基づくであろう。一方我々の特別の発射薬に対する進行性は用いられた粉末粒子の最初の幾何学的形状に完全に基づいている。
【００１２】
従って本発明は粒状粉末が高度の充填または装填密度と発射薬当りの高エネルギー含量を持つ発射薬を製造するために用いられる方法に関する。この発明はまたこの方法により製造された発射薬を包含する。この発明はまた根本的に異なる進行特性を持つ異なる粉末の異なる量から構築されることができるという事実のために正確に制御された進行特性を持つ発射薬を製造することを可能とする。
【００１３】
この発明は従って小さな粒子寸法を持つ粉末が大きな粒子間の空虚な空間を最良の可能な方式で満たすであろうような幾何学的外部形状と粒子寸法を持つ二つまたはそれ以上の粒状粉末の形式を組み合わせることに完全に基づいている。
【００１４】
この発明は全てのその特徴が添付特許請求の範囲に規定されており、それは以下の例により示されることができる。
【００１５】
実施例 我々が多年の間火砲粉末を製造するために使用してきた標準品質のニトロセルロース粉末から、一方では１７×１７ｍｍの粒子寸法を持ち１９個の穴を持つ粉末と５×５ｍｍの粒子寸法を持ち１個の穴を持つ粉末を製造した。これらの粉末から、我々は１９個の穴を持つ粉末の２、３ｋｇを１個の穴を持つ粉末の０．５ｋｇと混合し、我々が以前に製造したかつ１９個の穴を持つ粉末からのみ作られた標準発射薬のエネルギー含量の１２２％に相当するエネルギー含量を持つ発射薬を得た。両方の発射薬形式は同じ容積に保たれている。この発明は従って非常に小さな手段によりたくさんの利益を達成することを可能とする。

Claims (7)

1. 銃砲兵器のためを意図し、高度の充填または装填密度を持ち従ってまた高エネルギー含量を持つ進行性発射薬を製造する方法であって、発射薬は異なる粒子寸法の少なくとも二つの形式の粒状粉末を混合することにより製造され、それらの粒状粉末のうち少なくとも最大の粒子寸法を持ち従って最も内部の発火チャネルを持つ粉末形式が進行性燃焼特性を持つものにおいて、実際の発射薬の補助成分として粒状粉末がそれらの寸法、幾何学的形状及び量が粉末粒子間に最小の可能な空虚な空間を与えるように適合されるように選択されることを特徴とする方法。
2. 発射薬のために選ばれた出発材料が少なくとも二つの形式の粉末を含み、それらの相互進行性が特別の目的のために最適化されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 発射薬のために選ばれた出発材料が同じまたは異なる化学組成の粒状粉末であるが、異なる粒子寸法を持ち従って異なる数の内部発火チャネルを持つことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 出発材料を選択するとき、粉末形式の一つまたはそれ以上が表面抑制されているものから選ばれることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
5. 完成発射薬に含まれることを意図した粉末形式の全ての形式が互いに同時に導入され、同時に粉末が添加されかつ発射薬が使用前に貯蔵されるケーシング、カートリッジ等が振動させられ、それが発射薬の詰め込み度を改善することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の方法。
6. 銃砲兵器のためを意図し、高度の充填または装填密度を持ちかつ高エネルギー含量を持つ請求項１から５のいずれか一つに記載の方法により製造された発射薬において、それが少なくとも二つの異なる形式の粒状粉末を含み、それらの粒状粉末のうち少なくとも一つの形式が進行性燃焼特性を持ち、これらの粉末の一つまたはそれ以上が表面抑制されることができ、これらの異なる粉末の燃焼特性が互いに適合される一方、それらの相互粒子寸法及び発射薬に含まれた各粉末の量が粉末粒子間に必然的に残る空虚な空間ができるだけ限定されるように互いに適合されることを特徴とする発射薬。
7. 高度の充填度を持ち、高エネルギー含量を持ち、かつ重銃砲兵器のためを意図した請求項６に記載の発射薬において、その重量の７０−９５％、好ましくはその重量の７５−８５％が短い切片に切断された１９個の穴を持つまたは３７個の穴を持つ粉末のようなより粗い粒子粉末からなり、かつその重量の３０−５％、好ましくはその重量の２５−１５％が１個の穴を持つまたは７個の穴を持つ粉末のようなより微細な粒子粉末からなり、かつこれらの二つの粉末が同じまたは異なる化学組成を持ち、それらの粉末のうち少なくとも一つが進行性であり、一つまたはそれ以上が表面抑制されることができることを特徴とする発射薬。