JP3517386B2 - 火管体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾薬の一構成要素
である発射薬点火用の火管体、特に小火器、中口径砲、
大口径戦車砲、りゅう弾砲等のように弾丸が薬きょうに
固定、あるいは半固定された弾薬に用いられる発射薬点
火用の火管体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、弾丸が薬きょうに固定、あるい
は半固定された弾薬とは、その構造が、たとえば、図
１、図２に示すように、薬きょう（１）の先端側に弾丸
（２）が固定され、薬きょう（１）内は発射薬（４）と
発射薬点火用の火管（３）からなっている。図２は弾丸
（２）が翼（２ｂ）を有する場合の断面図である。火管
（３）は図３に示すように、火管体（８）、雷管
（６）、点火薬（７）から構成されている。火管体
（８）は点火薬（７）の火炎で発射薬（４）を着火させ
るための着火孔（５）がもうけられている。

【０００３】発射薬用火管（３）としては、ある一定時
間内に薬きょう（１）内の圧力を高め、弾丸（２）を飛
翔させるよう発射薬を効果的に着火させる構造でなけれ
ばならない。また、薬きょう（１）内に圧力波を発生さ
せないため、発射薬への着火が均一に行われる構造でな
ければならない。圧力波が発生した場合、薬きょう内の
弾丸側と底部側で差圧が発生し、射撃精度が安定しない
といった問題が生じる。

【０００４】弾丸を遠くへ飛翔させるため、または弾丸
を高速で飛翔させるため、発射薬を薬きょう内に高装填
化させることが行われている。例えば、特開平５−２１
５５００号公報、特開昭６４−６９５８７号公報、特開
昭６４―６９５８８号公報には、薬きょう内に発射薬を
高装填化させる方法が報告されている。一般に、発射薬
を薬きょう内に高装填化させた場合、火管体内の点火薬
の火炎が発射薬に伝わり難く、発射薬を均一着火させる
のは難しいといった問題点があった。米国特許５０９０
３２７号明細書には、薬きょう内の発射薬に均一に着火
させる方法として、火管体先端部に焼尽性の第２管をつ
なぎ、薬きょうの先端部まで均一に着火させる方法が報
告されている。この方法は、薬きょう先端側に点火薬の
火炎をより速く伝える方法としては有効であるが、２種
類の管を接合することが難しく、コストがかかるといっ
た問題点があった。

【０００５】近年、衝撃や、熱に対し、より安全な発射
薬がＬＯＶＡ発射薬として研究されている。その発射薬
は、従来発射薬より安全性は向上するものの、その反
面、従来の発射薬より着火性が悪く、そのＬＯＶＡ発射
薬に適した発射薬用火管の研究がおこなわれている。例
えば、ＬＯＶＡ発射薬用の火管体として、火管体の長さ
を長くし、着火孔のトータル孔面積を一定にし、１つの
着火孔当たりの面積を小さくした方が良いと考えられて
いる。しかし、火管体の長さ、孔の数、孔径に関する適
性な範囲については知られていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、発射薬を薬
きょう内に高装填化させる場合、またはＬＯＶＡ発射薬
のように着火性が悪い発射薬を用いる場合、発射薬を均
一に着火させることができる発射薬点火用の火管体を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、発射薬点火用
の火管体（５）の長さと薬きょう（１）の長さの比、薬
きょう（１）側面の面積に対する着火孔（５）のトータ
ル孔面積、薬きょう（１）側面の面積１平方センチメー
トル当たりの着火孔（５）の数を決められた範囲内にす
ることで、上記課題を解決できることを見いだし、本発
明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、以下の１）、２）、
３）に示す構造を有する火管体（８）である。 １）火管体（８）の長さは、薬きょう（１）の長さの
０．３倍から０．７倍の範囲にある。この範囲は、更に
望ましくは０．５倍から０．６６倍である。 ２）火管体（８）側面の着火孔（５）のトータル孔面積
は、薬きょう（１）側面の面積の０．０２倍から０．０
４倍の範囲にある。この範囲は、更に望ましくは０．０
２倍から０．０３倍である。 ３）火管体（８）側面の面積１平方センチメートル当た
りの着火孔（５）の数は、０．３個から１．０個の範囲
にある。この範囲は、更に望ましくは０．３５個から
０．９個である。

【０００９】以下、図１、図２、図３を用いて更に詳細
に説明する。ここで言う火管体の長さとは、図３に示す
様に、火管体の先端（I）から底部（II）までの距離の
ことである。薬きょうの長さとは、図１に示す様に、発
射薬（４）が装填可能な範囲の長さ方向の長さのことで
ある。火管体（８）側面の面積とは、点火薬を装填する
ことが可能な範囲の長さまでの火管体（８）の側面の面
積を火管側面の着火孔（５）の面積を含めて求めた値の
ことである。火管体（８）側面の着火孔（５）のトータ
ル孔面積とは火管体（８）側面にある全部の着火孔
（５）の孔面積のことである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本願発明について具体的に
説明する。本発明の火管体は、薬きょうの先端側に弾丸
が固定され、薬きょう内に発射薬と、発射薬点火用の火
管体とを収容してなる弾薬において用いられる。本発明
の火管体（８）は、その用途に合わせ、火管体（８）の
径、火管体（８）の材質、着火孔（５）の形状は任意に
決めることができ、何ら制限されるものではない。好ま
しい火管体（８）の径の例としては、薬きょう（１）の
径に対して１／２０から８／２０の範囲であり、特に好
ましい範囲は１／１０から３／１０の範囲である。１／
２０よりも小さいと、点火薬の着火を均一にすることが
難しくなり、好ましくない。８／２０より大きいと、発
射薬を高装填化することが難しくなり、好ましくない。
好ましい火管体（８）の材質の例としては真ちゅう、鉄
等の金属、あるいは焼じん性の材質のものがあげられ
る。好ましい着火孔（５）の形状としては円、楕円、四
角形状のものがあげられる。必要に応じて切り欠きをつ
けてもよい。火管体（８）の先端の構造はどの様なもの
でも良い。好ましい例としては円柱状、半球状、円錐状
のものが用いられる。先端部に着火孔を設けた構造のも
のでもよい。火管体（８）に入れる点火薬（７）として
はどの様な点火薬を用いてもよい。好ましい例としては
黒色火薬、ベナイトストランド、ボロン硝石、無煙火薬
がなどが使用できる。点火薬（７）の形状としてはどの
様な形状のものでも使用できる。好ましい例としては粒
状、粉状、棒状、管状、切割管状などがあげられる。こ
れらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて
用いてもよい。少ない量の点火薬を用いる場合は、発射
薬用火管の底部側に点火薬が集まるようにするため、先
端側に隔板（９）をもうけてもよい。点火薬（７）と火
管体（８）の間には、点火初期の圧力を高める為、内張
りを用いてもよい。内張りとしては点火薬の燃焼火炎が
着火孔を通じて発射薬に有効に伝播するものであればど
の様なものを用いてもよい。通常、紙質の内張りが用い
られる。内張りは点火初期の圧力を高めるため、もしく
は、点火薬（７）の吸湿を防ぐ為、ラッカー等で発射薬
用火管側をコーティングしたものを用いてもよい。本発
明の発射薬用火管体（８）の発火方式としてはどの様な
発火方式のものでも用いることができる。通常、撃発
式、あるいは電気式の発火方法が用いられる。

【００１１】以下で、本発明の火管体（８）の構造につ
いて説明する。火管体（８）の長さは薬きょう（１）の
長さの０．３倍から０．７倍の範囲にある。０．７倍よ
りも長くすると薬きょう（１）内に発射薬を装填し難く
なり好ましくない。逆に、０．３倍よりも短くすると、
薬きょう（１）内に差圧を発生する恐れがあり、好まし
くない。着火孔（５）のトータル孔面積は火管体（８）
側面の面積の０．０２倍から０．０４倍の範囲にある。
０．０２倍よりも小さいと発射薬への着火が安定しない
恐れがあり、好ましくない。逆に０．０４倍よりも大き
いと点火薬の着火初期の圧力を維持することが難しく好
ましくない。火管体（８）側面の面積１平方センチメー
トル当たりの着火孔（５）の数は０．３個から１．０個
の範囲にある。０．３個よりも少ないと、発射薬への着
火が安定しない恐れがあり、好ましくない。１．０個よ
り多くすると、火管体（８）の着火孔の加工に時間がか
かり、好ましくない。火管体（８）側面の面積１平方セ
ンチメートル当たりの着火孔（５）の数は、側面の着火
孔（５）の孔数を、側面の着火孔の面積を含めた火管体
（８）側面の面積で割った値で求められる。

【００１２】火管体（８）側面の着火孔（５）の位置
は、火管体（８）側面に均一に設けてもよいし、火管体
（８）底部側にもうけてもよく、火管体（８）先端側か
ら任意の距離を除く範囲で、着火孔（５）をもうけても
よい。本発明の発射薬点火用の火管体（８）を用いるこ
とにより、発射薬を薬きょう（１）内に高装填化させる
場合、またはＬＯＶＡ発射薬を用いる場合において、発
射薬を均一に着火させることができる。

【００１３】以下に、実施例等を用いて本発明を更に詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら
限定されるものではない。

【００１４】

【実施例１】図５に示す容積４２０立方センチメートル
の破裂板ボンブ装置（１０）を用いて、火管（３）内の
点火薬を電気式点火方式で着火させ、発射薬（４）への
着火状況を観察した。破裂板（１２）は厚さ０．１１セ
ンチメートルの鉄製の破裂板を使用した。点火薬として
は直径約０．３センチメートルのボロン硝石を４．０グ
ラム使用した。火管体（８）と点火薬（７）の間には紙
製の内張りを行った。火管体（８）はＳＵＳ製のものを
使用した。火管体（８）の寸法等は、表１に示す。火管
体（８）の着火孔（５）は火管体（８）の底部（II）、
および先端部（I）から０．５センチメートルの範囲を
除く火管体（８）側面に均一に分布するようにもうけ
た。発射薬としてはシクロトリメチレントリニトラミン
（ＲＤＸ）７６重量％、セルロースアセテートブチレー
ト（ＣＡＢ）１２重量％、ニトロセルロース（ＮＣ）４
重量％、アセチルトリエチルシトレート（ＡＴＥＣ）
７．６重量％、エチルセントラリット（ＥＣ）０．４重
量％の組成のＬＯＶＡ発射薬を用いた。発射薬の形状は
直径０．３５ｃｍ、長さ０．７６ｃｍ、孔の直径０．０
３ｃｍの７孔管状形状のものを用いた。発射薬は３３５
ｇ装填した。

【００１５】発射薬（４）への着火状況は、点火薬、お
よび発射薬の燃焼で発生する圧力変化を模擬薬きょう底
部側の検圧孔（１１ａ）、および先端側の検圧孔（１１
ｂ）で測定し、最大圧の３０％に達するまでの底部側と
先端側の圧力値の差の最大値を差圧として評価して調べ
た。その結果を表１に示した。

【００１６】

【実施例２】点火薬としてベナイトストランド５．０ｇ
を使用し、火管体の寸法等を表１に示すものとした以外
は実施例１に準じて試験を行った。その結果を表１に示
した。

【００１７】

【実施例３〜４】火管体の寸法等を表１に示すものとし
た以外は実施例１に準じて試験を行った。その結果を表
１に示した。

【００１８】

【比較例１〜２】火管体の寸法等を表１に示すものとし
た以外は実施例１に準じて試験を行った。結果を表１に
示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明の発射薬用火管は、薬きょう内に
発射薬を高装填化する場合、またはＬＯＶＡ発射薬を用
いる場合、発射薬に均一に着火させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】弾薬を有する弾丸の断面図の例である。

【図２】翼を有する弾丸の断面図の例である。

【図３】本発明の火管体の断面図の例である。

【図４】図３で示された火管体のIII−III’で記載され
た切断線に沿って拡大された、縮尺を無視して示す部分
横断面図である。

【図５】破裂板ボンブ装置の断面図の例である。

【符号の説明】

１ 薬きょう ２ 弾丸 ２ａ 弾丸先端部 ２ｂ 弾丸翼部 ３ 火管 ４ 発射薬 ５ 着火孔 ６ 雷管 ７ 点火薬 ８ 火管体 ９ 隔板 １０ 破裂板ボンブ装置 １１ａ 模擬薬きょう底部側検圧孔 １１ｂ 模擬薬きょう先端側検圧孔 １２ 破裂板

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−134700（ＪＰ，Ａ) 特開2001−311599（ＪＰ，Ａ) 特開2001−311598（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−505000（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F42C 19/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬きょうの先端側に弾丸が固定され、薬
   きょう内に発射薬と、発射薬点火用の火管体とを収容し
   てなる弾薬において用いられる、長さ方向にもうけた複
   数の着火孔より発射薬を点火する発射薬点火用の火管体
   において、該火管体の長さが薬きょうの長さの０．３倍
   から０．７倍の範囲にあり、着火孔のトータル孔面積が
   火管体側面の面積の０．０２倍から０．０４倍の範囲に
   あり、火管体側面の面積１平方センチメートル当たりの
   着火孔の数が０．３個から１．０個の範囲にあることを
   特徴とする火管体。
2. 【請求項２】 火管体側面の面積１平方センチメートル
   当たりの着火孔の数が０．３５個から０．９個の範囲に
   あることを特徴とする請求項１記載の火管体。
3. 【請求項３】 火管体の長さが薬きょうの長さの０．５
   ０倍から０．６６倍の範囲にあることを特徴とする請求
   項２記載の火管体。
4. 【請求項４】 着火孔のトータル孔面積が火管体側面の
   面積の０．０２倍から０．０３倍の範囲にあることを特
   徴とする請求項３記載の火管体。