JP2807816B2 - 火砲用推進剤製薬体及びそのような製薬体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高充填密度と高漸進性とが与えらえる火砲用
推進剤装薬体とその製造方法に関する。

火砲用推進剤装薬体は一般に、ケースまたはカートリ
ッジにランダムに詰められた火薬の薄片、棒または穴あ
き円柱の粒状物からなるか、あるいは穴あきまたは穴な
しの棒からなる。穴あき棒の長さは燃焼の理由でこれま
で概ね穴の直径の最大100倍までに制限されている。更
にこの種の装薬体は二つまたはそれ以上の異なるバッチ
の火薬の混合物から構成されることが多い。この場合、
火薬が純粋に化学的な観点から単独、二重あるいは種々
の三重ベースのタイプのものであるかどうか、また、火
薬の表面が被覆されているすなわち火薬自体よりも低い
燃焼速度の物質により表面処理されているか否かはそれ
程重要でない。

従って、本発明は極めて高い充填密度と高漸進性とを
有する火砲用推進剤装薬体並びにその製造方法を提供す
る。

一般的に言って、通常の推進剤は約1.53の比重を有し
ていると考えられる。ランダム配置の上述のタイプの火
薬からなる装薬体においては約0.9g/ccの充填密度が得
られるであろう。これに対し、本発明によると1.4g/cc
にも達する充填密度を有するすなわち密度を顕著に増し
た装薬体を製造することが可能である。このことは、火
砲（例えば、曲射砲、戦車砲、軍艦砲など）の強度パラ
メータ及び性能がランダム配置の火薬を当該兵器のチャ
ンバ内に収容できる量よりも大きな推進剤装薬体を収容
することを許容するので重要である。

かくして、本発明による装薬体は旧型の高品質火砲の
性能を更に高めることを可能にする。

本発明により、主として燃焼管路の直径に比して大き
な長さを持つ筒状推進薬桿体からなり、一部に方向性の
ない推進薬（例えばランダム配置の火薬）を含む火砲用
推進剤装薬体が提案される。本発明のこの形式の装薬体
を作ることを可能にしているのは、推進薬桿体の表面か
ら燃焼管路に到る切込みを設けたことによるのである。

本発明は一層詳しくは第一の例においては密に詰めら
れて結束された推進薬桿体の束またはその束を直線的に
配列したもの（複数の束の合計の長さは少なくとも利用
可能な装薬空間の大部分の長さに対応する）からなる推
進剤装薬体として記述される。なお、前記束を構成する
推進薬桿体の各々は一穴または多穴の推進薬桿体であ
り、その全長にわたって所定の間隔を置いて切込み（細
長の切り口、細孔）の形をした弱化点が設けられてい
る。この切込みは推進薬桿体の外側から少なくとも桿体
の中心まで延びるか、またはすべての燃焼管路と交差す
るように形成される。このような弱化点の利点は燃焼の
初期相において内部ガス圧により推進薬桿体が弱化点で
横断方向に破断され、その後、破断された推進薬桿体の
燃焼が初めから短い筒状火薬棒をランダムに詰めてなる
装薬体と同じ様に行われるということである。

既に述べた通り、本発明の他の特徴は方向性のない推
進薬（筒状推進薬桿体の束を充填した装薬空間の残りの
部分を埋めつくす火薬薄片、火薬粒、火薬棒ないし筒）
である。このランダムに配置される、方向性のない推進
薬は、望まれるならば、推進薬桿体の束のまわりに詰め
込まれてもよい。本発明により、推進薬桿体の束を構成
する素線体は１穴、７穴、19穴または37穴の推進薬桿体
であり最適の外側輪郭を有したものからなる。他の穴の
数および外側輪郭も考慮に入れられる。

本発明の推進剤装薬体はその全体積のうちのかなりの
部分が密に詰められた推進薬桿体からなるということで
極めて高い充填密度を有する。更にこれらの推進薬桿体
が推進薬の燃焼速度よりも低い燃焼速度を有した物質で
表面処理されて燃焼が抑制されていると、装薬体は非常
に高い漸進性を有し、推進剤装薬体は少なくとも初期に
おいては内側から燃焼され引き続いて燃焼面積を順次増
大させるのである。この抑制物質が消費されてしまう
と、燃焼面積は飛躍的に大きく増大しガス発生を更に増
すのである。更に述べた推進薬桿体の弱化点は推進薬桿
体の内部の燃焼管路の直径の10から100倍までの間の距
離を置いて付与されるのが望ましい。推進薬桿体の燃焼
管路は少なくとも一つおきに弱化点と交差するのが好ま
しい。

弱化点の結果として、推進薬桿体はその取り扱い（装
薬体の製造中等）の間および点火相の間は一本の長い推
進薬桿体そのものとして機能し、引き続く燃焼の間は桿
体は破断されそして最終的には、当初から短い筒状火薬
棒をランダムに詰めて形成した装薬体の如く、全体的に
燃焼される。さもないと、長い筒状推進薬桿体は燃焼の
短期間の後に、内部のガス圧により不規則な破片に粉砕
され、砲身内に好ましくない圧力ピークを直ちに与えて
しまうのである。

この問題は本発明により完全に解決される。特に有利
であることが確定されているタイプの弱化態様は推進薬
を何ら除去することなく所定のスロットすなわち切込み
を所定の幅で対称的に推進薬桿体に形成することであ
る。従って、このような切込みは中央切り口の形をして
いる。このような中央切り口はその両側に非切込み部を
残し、推進薬桿体に高度の粘着性と剛性を維持させる。
更に、しばしば多穴の有穴桿体はすべての穴（すなわち
燃焼管路）に一つの切込みが交差するようになされ、燃
焼管路が推進薬内部の迅速な全体的点火を確実にし、切
込みが有効な破断ゾーンとなりかつ高い装薬体重量を保
証するのである。

上記のように、弱化された推進薬桿体は、その燃焼は
全体として小さい燃焼空間内で行われる（一本の推進薬
桿体が占める体積はこの推進薬桿体を短く裁断してこれ
らをランダムに配置した場合に占める全体的な体積より
小さい）ということはさておき、当初から短片へ裁断さ
れた同等量の筒状火薬棒と同じ態様で燃焼する。

長い推進薬桿体が燃焼時に制御されない態様で破断さ
れるのを阻止するためには各燃焼管路に外表面まで貫通
する縦に延びた切込みを設ければよいのであるが、この
場合の装薬体は高漸進性とはならず、漸減性となるであ
ろう。

本発明の装薬体の一部分（すなわち整列した推進薬桿
体の束の周囲にランダムに加えられ妥当な限界内で圧縮
されて詰め込まれている方向性のない火薬薄片、火薬
粒、火薬棒ないし筒）の主要目的は装薬体全体が迅速に
点火され迅速に初期ガスを確実に発生させることにあ
る。密に結束された推進薬桿体の束が入れられたのど付
きケースの残余部分を方向性のない推進薬で満たすのは
簡単なことである。

弱化された推進薬桿体の束と方向性のない推進薬（一
つまたはそれ以上のタイプのもの）との組み合せは砲身
内での燃焼過程を時間に対して所望の圧力サイクルとな
るように制御するための重要な設計条件となる。

本発明の推進剤装薬体をケースに詰める最も簡単な方
法は先ず、複数本の長い推進薬桿体を結束し、その束の
外径をケースののど部の内径に合致させるか他の所望の
寸法にし、その後、その束または束の複数をケース内へ
挿入し、そしてケースの残りの空間に方向性のない推進
薬を充填するという手順に基づく。

本発明では方向性のない推進薬が装薬体の中央に位置
するように推進薬桿体の束を配置してもよい。

さらには、ケースの例えば後半分部に推進薬桿体の束
を満たし、前半分部に方向性のない推進薬を満たしても
よい。

本発明は特許請求の範囲において定義されるが、添付
の図面を参照して以下に詳細に記述される。

第１図は縦軸線に対して横断方向に切込まれて弱化さ
れている推進薬桿体の部分図である。

第２図は第１図の推進薬桿体の弱化部での拡大断面図
である。

第３図は推進薬桿体の束の端面の部分図である。

第４図は本発明の装薬体が装填されたケースの断面を
示す縮小縦断面図である。

第１図に示された推進薬桿体１は、それらの断面が拡
大されて第２図に示されている通り、ロゼッタ形状をし
ており、７個の穴を持ち、横断方向の切込み４により弱
化されている。７個の穴は六つの周縁管路２と一つの中
心管路３であり、推進薬桿体１中を縦方向に延び、燃焼
管路を構成する。さらに推進薬桿体１は均一に分布され
た多数の切込み４を備えている。切込み４のある所が推
進薬桿体１の弱化点となっている。

二つの弱化点の間の距離ａは推進薬桿体に対して適当
な長さになされている。この距離ａは長すぎてはならな
い。なぜなら、長すぎると燃焼管路の末端近くでガス速
度が臨界ガス速度にまで上昇する恐れがあるからであ
る。本発明ではガス発生が始まると同時に推進薬桿体は
弱化点において破断されて長すぎる燃焼管路のままでい
ることはないのである。したがってそれらはガス圧力が
上昇したときの制御された破断ゾーンとして機能し、か
つ管路２および３に沿って全体的に完全に点火させるこ
とを確実にする。

第２図は例えばロゼッタ形状の推進薬桿体に特に有利
な弱化方法を示している。推進薬を何ら除去しないスロ
ットすなわち切込み４を７穴式のロゼッタ形状推進薬桿
体に横断貫通させる。切込み４は七つの燃焼管路すべて
を横切るが、推進薬桿体が一本の素線体として十分に安
定性を有するように切込み４の両側に非切込み部５を残
している。第１図に示された推進薬桿体は、このように
処理されたものである。

第３図から判るように、結束された推進薬桿体の束の
特に周辺部において縦方向に分割された推進薬桿体12が
ある。縦方向に分割された推進薬桿体12は束の充填密度
を高めている。これらの推進薬桿体を束に保持するため
に第４図に示すように特殊バンド６がある。第４図は特
殊バンド６の他に係合雷管８を備えたケース７、方向性
のない推進薬９等も図示する。方向性のない推進薬９は
火薬薄片、火薬粒、あるいは短い火薬棒ないし筒をラン
ダムに詰め込んだものである。

第４図に示された実施態様の装薬体は、前述の態様で
切込み４を入れられた推進薬桿体１および更に縦方向に
分割された推進薬桿体12の束11（この全体の外径はケー
ス７ののど部の内径よりも小さい）と、方向性のない推
進薬９とからなる。この実施例の場合、束11の長さはケ
ース７に入っている発射体の最低位置10からケース７の
底まで延びる。

しかし直線的に配列された複数の束で形成してもよ
い。この様に配列された束の合計の長さも前述のケース
の長さに相当するものである。方向性のない推進薬９は
可能なら少し圧縮して詰め込まれる。前述した通り、推
進薬桿体の束と方向性のない推進薬との間で他の多くの
組み合せを採用して、個別事例について時間に対する所
望の圧力サイクルを有する装薬体を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は縦軸線に対して横断方向に切込まれて弱化され
ている推進薬桿体の部分図である。 第２図は第１図の推進薬桿体の弱化部での拡大断面図で
ある。 第３図は推進薬桿体の束の端面の部分図である。 第４図は本発明の装薬体が装填されたケースの断面を示
す縮小断面図である。 １……推進薬桿体、2,3……燃焼管路、４……切込み、
６……特殊バンド、７……ケース、９……方向性のない
推進薬、11……推進薬桿体の束

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】火砲用推進剤装薬体において、その中に含
   まれる推進剤燃焼管路の直径に比して大きな長さを持つ
   多数の筒状推進薬桿体（１）から成り、前記の各々の筒
   状推進薬桿体にこの推進薬桿体外表面から各燃焼管路に
   到る細長の切り口または細孔または切込み（４）を設
   け、前記推進薬桿体が密に詰められて任意の外形状を持
   つひとつまたは複数の直線的に配列された束を形成し、
   ひとつまたは複数の束の合計の長さは当該装薬体のため
   に利用できる装薬空間の少なくとも大部分に相当し、ま
   た前記装薬空間のうち前記束を充填した残りの部分がラ
   ンダムに加えられた方向性のない火薬薄片、火薬粒また
   は短い火薬棒ないし筒の推進薬（９）により占められる
   ことを特徴とする推進剤装薬体。
2. 【請求項２】推進薬桿体の外表面から各燃焼管路に達す
   る切り口または切込み（４）を設ける位置が推進薬桿体
   の長手方向に沿って均一に分布され、また切り口または
   切込み（４）は推進薬桿体の外側から推進薬桿体の少な
   くとも中心軸線まで広がる穿孔、切り口、開放刻み目、
   あるいは穿穴の形状を有することを特徴とする請求項１
   記載の火砲用推進剤装薬体。
3. 【請求項３】束（11）を形成する推進薬桿体（１）が、
   ７個、19個、あるいは37個の穴を持つロゼツタ形状の推
   進薬から成ることを特徴とする請求項１または２記載の
   推進剤装薬体。
4. 【請求項４】束ねられた推進薬桿体（１）は、推進薬自
   体よりも低い燃焼速度の物質により表面処理されている
   ことを特徴とする請求項1,2または３記載の推進剤装薬
   体。
5. 【請求項５】束ねられた推進薬桿体の外側にランダムに
   加えられた方向性のない推進薬（９）が、圧縮なしに得
   られたものよりも高い充填密度に詰められることを特徴
   とする請求項1,2,3または４記載の推進剤装薬体。
6. 【請求項６】筒状推進薬桿体に推進薬桿体の外表面から
   各燃焼管路に到る穿孔、切り口、開放刻み目、あるいは
   穿穴の形状をした切込み（４）を設け、所望長に裁断し
   た後の筒状推進薬桿体を互いに寄せ集めて密に詰められ
   た束、筒または他の外形状を構成し、このように寄せ集
   めた筒状推進薬桿体をケース、カートリッジまたは装薬
   体のために意図された類似物の中に配置し、その後にケ
   ース、カートリッジまたは類似物中の装薬空間の残部を
   方向性のない火薬薄片、火薬粒、または短い火薬棒ない
   し筒で満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載の火砲用推進剤装薬体の製造方法。
7. 【請求項７】筒状推進薬桿体の複数の束を直線的に配列
   し、その後に装薬空間の残部をランダムで方向性のない
   火薬薄片、火薬粒、または短い火薬棒ないし筒で満たし
   て装薬体を形成することを特徴とする請求項６記載の方
   法。
8. 【請求項８】ランダムに加えられた推進薬が、圧縮なし
   に得られたものよりも高い充填密度に詰められることを
   特徴とする請求項６または７記載の方法。