JP2007308367A - 発射体を加速させるための推進系 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発射体を加速させるための推進系はセルロースを主成分とし、ニトラミン基材上の結晶性エネルギー担体及び不活性可塑性添加物を含む。ニトラミン化合物は一般的な化学構造式:R-N-NO2(式中、Rは残基である)の構造要素を含む。ニトラミン化合物は1〜35質量%なる範囲、特に5〜25質量%なる範囲の濃度にて存在する。ニトラミン化合物はRDXである。不活性可塑性添加物は水-不溶性のポリオキソ化合物であり、必要ならばカルボキシル基を含む物質と組合せてもよい。表面付近の層では、高い濃度であってもよい。不活性可塑性添加物は1〜5質量%なる範囲の濃度で存在する。
【選択図】なし
Description
極めて高い頻度にて、所謂「低感度の弾薬」(IM)によって、この用件を満たそうとの試みがなされており、この目的のために、新規なLOVA(低脆弱性弾薬(low vulnerability ammunition))型の推進性爆薬が開発された。これらの推進性爆薬は、典型的に60〜80質量%なる範囲の結晶性爆発物質、および約10〜25質量%なる範囲の不活性なまたは強力なバインダを含んでいる。LOVA型推進性爆薬中の、典型的な爆発物質は、シクロテトラメチレンテトラニトラミン(HMX)およびシクロトリメチレントリニトラミン(RDX)である。このLOVA型推進性爆薬は、典型的には合成の不活性なまたは強力な弾性ポリマーバインダからなり、その中に、該問題とする爆発物質の結晶が埋め込まれている。典型的なバインダは、CABおよびHTPB(不活性)およびGAP、ポリ-AMMOおよびポリ-BAMOである。
強力な合成バインダを含むLOVA-TLPの一例は、米国特許第6,228,190号に記載されており、そこにおいて、該バインダは、反応性のヒドロキシ末端基を持つ、ニトラトアルキル(nitratoalkyl)-置換アルキルエーテルプレポリマーおよび多価イソシアネート化合物を主成分とする架橋剤からなる。実際的観点から、このような型のバインダで構成される爆薬は、低温において脆く、またその製造は経費を要し、しかも困難であることは、公知である。
公知技術の該LOVA組成物は、不満足である。というのは、その再現性に関する保障が不十分であり、しかもその製造コストが、比較的高いからである。従って、これらの実際上の用途を見出すことはできない。
所定の効果を改善、即ち最適化するために、場合によって、追加の少量(通常は、5質量%未満)の、強力な可塑剤、例えばメチル-NENA(CAS-No. 170906-47-0)、エチル-NENA(CAS-No. 85068-73-1)またはブチル-NENA(CAS-No. 82486-82-6)を使用することができる。
本発明によるこの推進系の更なる大きな利点は、驚くべきことに、高レベルのエネルギー変換率であり、これは高い砲内弾道学的性能の達成に導く。このように、熱効率、即ち銃口において運動エネルギーに転化される、該TLPエネルギー含量の割合は、全口径(full-caliber)弾薬の場合には、44%までであることが分かっている。小口径のKE弾薬(KE=運動エネルギー)の場合には、即ち装弾筒を持つ弾薬の場合には、その熱効率は36%までであることが分かっている。このことは、従来の一塩基性推進性爆薬と比較すると、匹敵する性能レベルに関して、10%までのエネルギー転化能力における増加に相当する。これは、それ自体、前に述べた砲内弾道学的性能、潜在力における、銃身の腐食を伴うことのない増加を証拠付けるものである。というのは、通常の一塩基性TLPと比較して、火炎温度が、実際の目的に対して、増加しないからである。
本発明と、従来技術に係る公知の該LOVA組成物との間の更なる違いは、該燃焼ガス中の水素含有率が、高められていないという事実にある。結晶性のエネルギー単体を含む、該従来技術に係る以前のLOVA組成物と比較すると、高い水素含有率に起因して発生する該銃身の腐食は、このようにして回避される。通常の許容される条件によって規定されるように、何の問題も無しに、数千発の弾丸を発射することができる。
更なる利点は、該基本的な材料が、大いに価値があり、また容易に入手でき、しかもその製造法において、如何なる余分な(「特に、奇異な(exotic)」)工程をも必要としないことにある。
該円筒状の火薬粒子は、典型的に(本質的ではないが)、L/D=0.25〜L/D=5なる範囲内にある値を持つ、長さ(L)対径(D)の比を持つ。該円形断面を持つ円筒の長さは、例えば0.3〜10mmなる範囲内にあり、またその径は0.3〜10mmなる範囲内にある。
同様に考えることができるものは、所謂「付形体(shaped bodies)」、即ち該ケーシングが欠けている、または換言すれば、点火系の背後に位置する該「付形体」によって置換えることのできる、弾薬用の中空円筒形状である。
該結晶性ニトラミン化合物は、好ましくは一般的な化学構造式:R-N-NO2 (R = 残基)で表される構造要素を含む。ここで、該分子全体における、該ニトラミン構造要素の割合は、適度に高いエネルギー含量を達成するために、出来る限り高い値とすべきである。
該結晶性のニトラミン化合物は、好ましくは1〜35質量%なる範囲の濃度にて導入される。5〜25質量%なる範囲内の濃度が、特に好ましい。該結晶性エネルギー担体に関するより高い質量割合において、該結晶粒子は、統計的な状況においては、相互に極めて近接した状態にあり、またその脆弱性は、急峻な増加を示す。20%までの質量割合において、該脆弱性は、極めて低いレベルを維持する。
該薬粒マトリックス中でおよび/または表面層内で不活性可塑化剤を使用することによって、該結晶性ニトラミン化合物の与えられた質量割合に対する該脆弱性を、幾分下げることができる。その結果、如何なる追加の手段をも使用することなしに、上限(即ち、結晶性ニトラミン約25質量%)において、作業することが可能となる。
該ニトラミン化合物が、エネルギー担体として与えられた場合には、該火薬粒子中のその質量割合は、通常10%を越える。安定化のためには、公知技術の材料、例えばアカーディット(Akardit) II等を使用することも可能である。
ヘキソーゲン(RDX、シクロトリメチレントリニトラミン、CAS-# 121-82-4)、オクトーゲン(HMX、テトラメチレンテトラニトラミン、CAS-# 2691-41-0)、ヘキサニトロイソウルツジタン(hexanitroisowurtzitane) (CL-20、CAS-# 14913-74-7)、ニトログアニジン(NIGU、NQ、CAS-# 70-25-7)、N-メチル(metyl)ニトラミン(テトリル(Tetryl)、N-メチル-N,2,4,6-テトラニトロベンゾールアミン、CAS-# 479-45-8)および更にニトロトリアゾロン(NTO、CAS-# 932-64-9)およびトリアミノトリニトロベンゼン(TATB、CAS-# 3058-38-6)が、該結晶性ニトラミン化合物として適したものである。これらの化合物は、個々別々にまたは相互に組合わせて導入することができる。該結晶性ニトラミン化合物は、例えば6μmなる平均粒径を持つRDXである。
オクトーゲンは、RDXと比較して、比較的高価である。他のニトラミン化合物(例えば、NIGU等)は、RDXに比して、比較的貧弱な性能を有する。
該不活性な可塑性添加剤(1または複数)(可塑剤)は、基本的に該結晶粒子全体(即ち、該薬粒のマトリックス中)に分配される。ここでは、これらの粒子は、該薬粒のマトリックス中に、多少とも均一に分配され、しかも該火薬粒子の内部におけるよりも、その表面近傍の帯域において、より強力に高濃度化される。該高濃度化は、所定の効果を更に高める。
小さな口径を持つ用途に対しては、上記とは対照的に、該可塑剤の質量割合は、確実に15質量%まで高めることができる(該推進性爆薬においては、表面/体積の比について条件付である)。
該薬粒マトリックス中の該不活性可塑剤は、例えば本質的に水-不溶性の有機ポリオキソ化合物、例えば50〜20,000g/モルなる範囲内の分子量を持つ、ポリエステルまたはポリエーテル化合物であり得る。該推進系の表面近傍の帯域において高濃度化された、該不活性可塑剤は、特に実質上水-不溶性の有機化合物(典型的には、カルボキシル基を含有する有機化合物(好ましくは、カンフルおよび/または芳香族樹脂化合物)である)である。
100〜20,000g/モルなる範囲内の分子量を持つ、クエン酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステルまたはフタール酸エステル(あるいはこれらの水和された、シクロヘキシル誘導体)は、それ自体特別に適していることが明らかにされている。
プラスチック工業(例えば、可塑剤ハンドブック(Handbook of Plasticizers), ISBN 1-895198-29-1を参照のこと)において、ニトロセルロース用の良好なゲル化剤である、極めて広範囲に渡る可塑剤が知られている。
しかし、良好な結果は、中程度の口径に対しては、1〜2質量%なる範囲によって達成される。しかし、1.0質量%未満では、不十分な効果のみが達成できた。
該推進系の表面近傍の帯域に局在する、該不活性可塑性添加物は、好ましくはカンフル(CAS-# 76-22-2)である。同様に芳香族ウレア誘導体、例えばジエチルジフェニルウレア(CAS-# 85-98-3)、ジメチルジフェニルウレア(CAS-# 611-92-7)、エチルジフェニルカルバメート(CAS-# 603-52-1)、N-メチル-N-フェニルウレタン(CAS-# 2621-79-6)またはエステル化合物、例えばジエチルフタレート(CAS-# 84-66-2)、ジブチルフタレート(CAS-# 84-74-2)、ジアミルフタレート(CAS-# 131-18-0)、ジ-n-プロピルアジペート(CAS-# 106-19-4)、あるいは該火薬粒子マトリックス中に均一に分配されているものと類似の化合物を考えることも可能である。
本発明による該推進系は、小さなおよび中程度の口径の弾薬にとって極めて適しており、即ち該火薬粒子は、20mmなる最大の幾何学的寸法を有する。
中程度の口径(20mm〜約50mmなる範囲の口径)の弾薬に関しては、約1.0〜10mmなる範囲の径を持つ、該円筒状粒子の幾何形状が、実験によって適当であることが明らかにされており、ここで該火薬粒子の長さは、典型的に各粒子径の値の、約0.5〜2.0倍である。その燃焼特性を調節するために、その軸方向に連続する、多数の長手方向の通路が、通常該火薬粒子中に含まれている。1、7および19個の長手方向の通路が、特に適していることが立証されており、その径は、典型的に0.05〜0.5mmなる範囲にある。
本発明による推進系は、また所謂付形体として生成することも可能である。ここで、該推進系は、付随的にケーシングの機能を備え、また所謂ケースレス弾薬において使用する。考え得る応用領域は、4.6〜155mmなる口径範囲内にあり、ここでこの種の付形体の幾何形状は、問題とする用途に適合される。
本発明による、ニトラミン基材上の結晶性エネルギー担体と、バインダが主としてニトロセルロースからなっている、薬粒マトリックスおよび表面近傍の帯域中の、一種または複数の不活性添加物との組合せから得られる、該推進系は、既存の製造設備で製造することができる。この固体組成物の成分は、例えば溶媒混合物で含浸することができる。この得られる混練ケーキは、混練機内で練られ、引続きプレス内で所定の幾何形状に押出すことができる。該所定の推進系の所定形状への成形は、湿潤、乾燥および所定長さを持つ薬粒への細断によって完了することができる。該ゲル化したニトロセルロース薬粒マトリックスとの結合性を改善し、かつ結果的に所定の効果を最適化するために、該結晶性のニトラミン化合物を、適当な予備処理に付すことができる。この新規な推進系の嵩密度は、高いものであり、またその幾何学的な形状に依存して、1060g/lを越えるものであり得、この値は、高い砲内弾道学的性能を達成するために重要である。
該ニトロセルロースの窒素含有率が、12.6〜13.25質量%なる範囲内にあり、該マトリックス中に均一に分散された該不活性可塑剤が、ポリエステル化合物(好ましくは、2〜10エステル基/分子を持つポリエステル化合物、例えば100〜5,000g/モルなる範囲内の分子量を持つシトレート、フタレート、セバケート(sebacinates)またはアジペート)であり、かつ該推進系の表面近傍の帯域において高濃度化されている該不活性可塑剤が、酸素原子を含み、また100〜5,000g/モルなる範囲内の分子量を持つ、有機物質であることが、特に好ましい。これら全ての内で最も適したものは、カンフルである。
以下の例示的な例に関連して、述べられるあらゆる添加物は、未加工の薬粒の製造中に、該火薬ケーキに添加される。即ち、該添加剤は、該マトリックス中に均等に分配される。該未加工の薬粒におけるこれら添加物の全量は、該ニトロセルロースに対して、0〜10質量%なる範囲、好ましくは2〜7質量%なる範囲内にある。本発明の推進系の製造は、特に以下の加工工程:「溶媒と共に混練する工程」、「金型を通した押出し工程」、「乾燥」および「仕上げ処理工程」(表面処理)を含む。該マトリックスに対する結合性を改善するためには、予備処理に付す必要があり得る、該結晶性のニトラミン化合物および該マトリックス中に均一に分散される該不活性可塑剤は、該混練中の塊状物に添加される。該推進系の表面近傍の帯域に局在化されている該不活性可塑剤は、「未加工の薬粒(green grain)」の、水性エマルションによる含浸によって、あるいは表面処理工程(仕上げ工程)中に、グラファイト等の更なる添加物と共に導入される。
60℃なる温度に加熱した、7-ホールをもつ未加工の火薬5kgを、固形分比率として、25質量%のRDX、1.8質量%のアカーディット(Akardit)-II、0.4質量%の硫酸カルシウム、0.2質量%の石灰(酸化カルシウム)、0.1質量%の酸化マンガン、1.5質量%のフタール酸エステル(これは、主として、平均分子量450g/モルおよび73mPa*sなる20℃における平均動粘度を有する、直鎖状のC9-C11アルコールから構成される)および窒素含有率13.20質量%のニトロセルロース(100%まで補充)から調合した火薬ケーキを、溶媒で湿潤した火薬ケーキに加工し、次いでこのケーキを金型を通して加圧成型する(即ち、押出す)方法に従って、製造した。この押出された薬粒は、2.53mmなる外径、3.08mmなる長さ、0.53mmなる肉厚、および0.12mmなるホール径を有していた。このようにして製造した、該未加工の火薬を、60℃に予備過熱された、約50Lなる内部容積を持つ、銅製の研磨ドラムに入れた。
次に、7.5gの粉末形状にあるグラファイト(0.15質量%)を、該火薬塊に添加し、次いで225mlのエタノールに分散させたカンフル200gを含む溶液を添加した。次いで、この反応を、回転速度24rpmにて、2時間行い、その間に、開放された前部の開口を介して、該溶媒を徐々に蒸発させた。次に、該火薬を、該研磨ドラムから取り出し、かつ60℃にて24時間乾燥させた。
物性:嵩密度= 1024 g/L; 熱含量= 3580 J/g;
化学的安定性:爆発的燃焼(爆燃)温度= 179℃;熱流熱量測定値(STANAG 4582):12 J/gまたは14.4μW(STANAG 4582に従う要件:5 J/gからの最大発熱量:<114μW)。
図1は、弾丸の衝撃を受けた際の脆弱性が、タイプ(Type) Vの反応(燃焼)に導くことを示している。
図2は、高温のフラグメントによる衝撃を受けた際の結果を示すものである。図3は、中空装薬ジェットを用いた、衝撃の結果を示す。何れの場合においても、タイプVの反応(燃焼)が見られることを確認すべきである。該弾薬は、一体性を維持するが、該火薬は、燃え尽きる。
砲内弾道学的性能:
系:発射体質量405g、30mm×173mmなるケーシングを備えた、30mmの全口径弾薬、30mmブッシュマスタ(Bushmaster) II圧力チェックユニット(MANN 銃身)、銃身から出た後の2mおよび5mにおける光学的速度測定、キスラー(Kistler) 6215ピエゾ電気式圧力測定。
一塩基性の比較用火薬:長さ=2.17mm、径=2.29mm、肉厚=0.5mm、ホール径=0.11mm、エネルギー含量:3403 J/g、嵩密度=1039g/L。
実施例2:
実施例1と同様に、5.49mmなる外径、13.60mmなる長さ、0.43mmなるホール径および1.05mmなる肉厚を有する、7-ホールをもつ未加工の火薬を製造した。このものは、固形分比率として、10質量%のRDX、2.0質量%のアカーディット(Akardit)-II、2.0質量%の硫酸カリウム、5.0質量%のフタール酸エステル(これは、主として、平均分子量450g/モルおよび73mPa*sなる平均動粘度(20℃)を有する、直鎖状のC9-C11アルコールから構成される)および窒素含有率12.6質量%のニトロセルロース(100%まで補充)から構成され、その製造は、上記のように、溶媒で湿潤した混練ケーキを、金型を通して加圧成型することによって行った。このようにして得られた火薬は、以下のような諸特性を有していた:
化学的安定性:爆発的燃焼(爆燃)温度= 178℃;熱流熱量測定値(STANAG 4582):7.8 J/gまたは8μW(STANAG 4582に従う要件:5 J/gからの最大発熱量:<114μW);安定性テスト132℃ TL:2.75 mL NaOH。
脆弱性1:テスト:35mm組合せテスト(ドイツ国、ウンターラスの、ラインメタル(Rheinmetall)社から入手);中空装薬ジェットの作用:反応タイプV(燃焼);高温フラグメントの作用:反応タイプV(燃焼)。
実施例1における製造と同様に、2.05mmなる外径、2.30mmなる長さ、0.13mmなるホール径および0.41mmなる肉厚を有する、7-ホールをもつ未加工の火薬を製造した。このものは、固形分比率として、25質量%のRDX、1.5質量%のアカーディット(Akardit)-II、0.4質量%の硫酸カリウム、2.5質量%のフタール酸エステル(これは、主として、平均分子量450g/モルおよび73mPa*sなる平均動粘度(20℃)を有する、直鎖状のC9-C11アルコールから構成される)および窒素含有率13.2質量%のニトロセルロース(100%まで補充)から構成され、その製造は、上記のように、溶媒で湿潤した混練ケーキを、金型を通して加圧成型することによって行った。実施例1と同様に、5kgのこの未加工の火薬を、研磨ドラム中で、60℃にて、10gのグラファイト(0.2質量%)および125gのカンフル(2.5質量%)と共に、180mLのエタノールに溶解した。得られたこの火薬は、以下のような諸特性を有していた:
化学的安定性:爆発的燃焼(爆燃)温度= 178℃;安定性テスト132℃ TL:5.52 mL NaOH。
図4は、35mmスチールケーシング内の弾丸の、衝撃を受けた後の弾薬を示す:タイプ(Type) Vの反応(燃焼)が存在する。
砲内弾道学的性能:エネルギー含量:3824 J/g;
系:発射体質量129g(M919)、25mm×137mmなるケーシングを備えた、25mmAPFSDS-Tダーツ弾薬、25mmブッシュマスタ(Bushmaster) M242圧力チェックユニット(MANN 銃身)、銃身から出た後の4.2mおよび14.9mにおける光学的速度測定、キスラー(Kistler) 6215ピエゾ電気式圧力測定。装填質量=100.0g。
比較の目的で、M919弾薬の製造に使用した、該推進性爆薬(エネルギー含量:3956 J/g)を、同時に、101.0gなる装填量において発射させた。
該弾薬の作用時間は、より短く、即ちその燃焼過程は、より迅速に進行する。その速度は、僅かに1425 m/sである代わりに、1430 m/sである。特に強調すべきことは、比較対象の32.7%に対して、34.5%という、より良好なエネルギー利用率である。
このテストは、130 J/gというより低いエネルギー含量にも拘らず、従来技術に従う比較例と比較して、より低いガス圧の下で、顕著な性能が得られることを示している。
実施例1と同様に、2.32mmなる外径、2.62mmなる長さ、0.14mmなるホール径および0.47mmなる肉厚を有する、7-ホールをもつ未加工の火薬を製造した。このものは、固形分比率として、25質量%のRDX、1.5質量%のアカーディット(Akardit)-II、0.4質量%の硫酸カリウム、2.0質量%のフタール酸エステル(これは、主として、平均分子量450g/モルおよび73mPa*sなる平均動粘度(20℃)を有する、直鎖状のC9-C11アルコールから構成される)および窒素含有率13.2質量%のニトロセルロース(100%まで補充)から構成され、その製造は、上記のように、溶媒で湿潤した混練ケーキを、金型を通して加圧成型することによって行った。実施例1と同様に、5kgのこの未加工の火薬を、研磨ドラム中で、60℃にて、12.5gのグラファイト(0.25質量%)および100gのカンフル(2.0質量%)と共に、170mLのエタノールに溶解した。得られたこの火薬は、以下のような諸特性を有していた:
砲内弾道学的性能:発射体質量205g、25mm×137mmなるケーシングを備えた、25mmの全口径弾薬における性能、25mmブッシュマスタ(Bushmaster) M242圧力チェックユニット(MANN 銃身)、銃身から出た後の12.5mおよび17.2mにおける光学的速度測定、キスラー(Kistler) 6215ピエゾ電気式圧力測定。装填量は92.0gであり、これは、充填密度0.939に相当する。
+21℃:vo=410 MPa(4095 bar)において1151 m/s;作用時間t4=3.55 ms;
+50℃:vo=414 MPa(4136 bar)において1154 m/s;作用時間t4=3.50 ms;
+71℃:vo=428 MPa(4275 bar)において1158 m/s;作用時間t4=3.43 ms;
-54℃:vo=408 MPa(4084 bar)において1150 m/s;作用時間t4=3.56 ms。
+21℃における弾丸速度は、通常の一塩基性TLCの値よりも、約70 m/s高い。更に、温度特性は、-54℃〜+71℃なる範囲の、極めて広い温度範囲に渡って、極めて均一であり、またこの新規な型の火薬の、驚嘆すべき速やかな熱変換を示す証拠として機能している。+21℃において、その熱効率は40%である。即ち、この新規な型の火薬の内部エネルギーは、極めて良好に変換されている。
実施例1と同様に、5.56mmなる外径、13.59mmなる長さ、0.48mmなるホール径および1.03mmなる肉厚を有する、7-ホールをもつ未加工の火薬を製造した。このものは、固形分比率として、15質量%のRDX、2.0質量%のアカーディット(Akardit)-II、2.0質量%の硫酸カリウム、2.5質量%のフタール酸エステル(これは、主として、平均分子量450g/モルおよび73mPa*sなる平均動粘度(20℃)を有する、直鎖状のC9-C11アルコールから構成される)および窒素含有率12.6質量%のニトロセルロース(100%まで補充)から構成され、その製造は、上記のように、溶媒で湿潤した混練ケーキを、金型を通して加圧成型することによって行った。実施例1と同様に、5kgのこの未加工の火薬を、研磨ドラム中で、60℃にて、10gのグラファイト(0.2質量%)および150gのカンフル(3.0質量%)と共に、200mLのエタノールに溶解した。得られたこの火薬は、以下のような諸特性を有していた:
化学的安定性:爆発的燃焼(爆燃)温度= 179℃;熱流熱量測定値(STANAG 4582):12.1 J/gまたは14μW(STANAG 4582に従う要件:5 J/gからの最大発熱量:<114μW);
脆弱性1:テスト:35mm組合せテスト(ドイツ国、ウンターラスの、ラインメタル(Rheinmetall)社から入手);中空装薬ジェットの作用:反応タイプA (V、燃焼);高温フラグメントの作用:反応タイプA (V、燃焼)。
脆弱性2:テスト:UNスチールチューブ内での弾丸衝撃テスト:反応タイプV(燃焼)。
薬粒マトリックス(=バインダ)の主構成成分としての、ニトロセルロースの利用は、様々な利点を与えてくれる。というのは、この原料物質が、自由に入手でき、再生可能であり、またコスト的に有効であり、更に本発明の推進性爆薬の製造が、既存の生産設備において、確立された方法を用いて行うことができ、また該製品の性質に関してより良好な再現性(高いレベルの均一性)を与えることができるからである。
この新規なIM推進系は、その化学的エネルギー含量(熱含量)が、高い転化率にて、推進性発射体の発射運動エネルギーに転化することができるという事実によって、区別される。小口径型の弾薬において、その効率は36%までであり、一方で該武器系の要件を維持しており、また事実高速度レベルにおいては、例えばEP 1,164,116 BIにより公知のTLP (EITM-TLP)によって、以前においてのみ達成されたに過ぎない(即ち、従来の一塩基性TLPに対する値よりも約50m/s大きい)。全口径用途においては、44%までの効率が達成され、一方で該武器系の要件を維持している(比較:EITM-TLPに関して39%)。
Claims (18)
- ニトロセルロースを主成分とする、発射体を加速させるための推進系であって、該系が、ニトラミン基材上の結晶性エネルギー担体および1または複数の不活性可塑性添加物を含み、該不活性可塑性添加物の少なくとも一つが、該推進系のマトリックス中に、本質的に均一に分散された状態で存在し、かつ該一方のおよび/または他方の不活性可塑性添加物が、表面近傍の帯域において高い濃度をもつことを特徴とする、上記発射体の推進系。
- 該系が、円形、円筒状の幾何形状を持ち、かつ軸方向に広がる長手方向の通路を持つ、粒子からなる、請求項1記載の推進系。
- 該ニトラミン基材上の該結晶性エネルギー担体が、一般的な化学構造式:R-N-NO2で表されるニトラミン化合物を含み、該一般式においてRは、残基である、請求項1または2記載の推進系。
- 該ニトラミン化合物が、1〜35質量%なる範囲、特に5〜25質量%なる範囲の濃度にて存在する、請求項3記載の推進系。
- 該ニトラミン化合物がRDXである、請求項3または4記載の推進系。
- 該不活性可塑性添加物が、0.5〜20質量%なる範囲、特に1〜5質量%なる範囲の濃度を持つ、請求項1または5記載の推進系。
- 該不活性可塑性添加物が、本質的に水-不溶性の有機ポリオキソ化合物、特に50〜20,000g/モルなる範囲の分子量を持つ、ポリエステルまたはポリエーテルである、請求項1〜6の何れか1項に記載の推進系。
- 該不活性可塑性添加物が、100〜20,000g/モルなる範囲の分子量を持つ、水-不溶性のクエン酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステルまたはフタル酸エステルおよび/またはこれらの水和されたシクロヘキシル誘導体を含む、請求項7記載の推進系。
- 該表面近傍の帯域における該不活性可塑性添加物が、10質量%以下なる、特に6質量%未満なる、全粒子中の質量割合を有する、請求項1または8の何れか1項に記載の推進系。
- 該不活性可塑性添加物が、100-5000g/モルなる範囲内の分子量を持ち、カルボキシル基を含む有機化合物である、請求項1〜9の何れか1項に記載の推進系。
- 該表面近傍の帯域における該不活性可塑性添加物が、本質的にカンフルである、請求項10記載の推進系。
- 該表面近傍の帯域における該不活性可塑性添加物の該高い濃度が、400μmなる最大侵入深さに制限されている、請求項1または11記載の推進系。
- 該推進系が、20mmなる最大の幾何学的寸法を持つ薬粒からなる、請求項1〜12の何れか1項に記載の推進系。
- ニトロセルロースを主成分とする、発射体を加速させるための推進系であって、該推進系が、ニトラミン基材上の結晶性エネルギー担体および1または複数の不活性可塑性添加物を含み、該不活性可塑性添加物の少なくとも一つが、該推進系のマトリックス中に、本質的に均一に分散された状態で存在し、かつ該一方のおよび/または他方の不活性可塑性添加物が、表面近傍の帯域において高い濃度をもち、該推進系マトリックス中の該不活性可塑性添加物が、1,2-ベンゼンジカルボン酸と、炭素原子数1〜11の2種のアルコールとから生成された、フタル酸エステルであることを特徴とする、上記発射体の推進系。
- ニトロセルロースを主成分とする、発射体を加速させるための推進系であって、該推進系がRDXおよび1または複数の不活性可塑性添加物を含み、該不活性可塑性添加物の少なくとも一つが、該推進系のマトリックス中に、本質的に均一に分散された状態で存在し、かつ該一方のおよび/または他方の不活性可塑性添加物が、表面近傍の帯域において高い濃度をもち、該推進系マトリックス中の該不活性可塑性添加物が、1,2-ベンゼンジカルボン酸と、炭素原子数1〜11の2種のアルコールとから生成された、フタル酸エステルであることを特徴とする、上記発射体の推進系。
- ニトロセルロースを主成分とする推進系を製造する方法であって、溶媒を含む火薬ケーキを、ニトロセルロース基材、およびニトラミン基材上の結晶性エネルギー担体および1または複数の不活性可塑性添加物を主成分として製造し、該溶媒を含む火薬ケーキの押出しによって、未加工薬粒を製造し、次に該表面近傍の帯域における該不活性可塑性添加物が、10質量%以下なる、特に6質量%未満なる、質量割合を持つように、該未加工薬粒を、不活性可塑性添加物によって表面処理することを特徴とする、上記製法。
- 該火薬ケーキが、少なくとも60質量%のニトロセルロースを含み、該ニトロセルロースの窒素含有率が、11〜13.5質量%なる範囲内にある、請求項14に記載の方法。
- 該未加工薬粒の該表面処理が、該未加工薬粒を、水性エマルション中に浸漬することにより、不活性化組成添加剤を用いて行われる、請求項14又は15記載の方法。
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