JP4446554B2

JP4446554B2 - 発射薬点火用火管体

Info

Publication number: JP4446554B2
Application number: JP2000129790A
Authority: JP
Inventors: 裕史美矢; さやか山中; 浩幸児玉
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001311599A

Description

【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の点火用火管体、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された弾薬の構造は、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。発射薬点火用火管（３）は、図３および図４に示すように、発射薬点火用火管体（８）、雷管（６）、点火薬（７）から構成されている。発射薬点火用火管体（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）が設けられている。一般的な火管体は、ＥｌｅｍｅｎｔｓｏｆＡｍｍｕｎｉｔｉｏｎ（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，ＮｅｗＹｏｒｋ，１９５２年）５１―５３頁に記載されている。
【０００３】
発射薬点火用火管体（８）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ることがないように、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。
近年、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５−２１５５０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。
【０００４】
一般に、発射薬を薬きょう内に高装填化させた場合、薬きょう内の発射薬点火用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５０９０３２７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管体をつなぎ、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事が難しく、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。その発射薬は従来の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体の研究が行われている。例えば、ＬＯＶＡ発射薬用火管体として、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、一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、適正な構造、着火孔の孔面積の適性な範囲等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（１）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に、発射薬を均一に着火させることができる発射薬点火用火管体（８）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、発射薬点火用火管体の側面に点火通路をもうけることで、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、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火管体であって、該火管体の内壁と該火管体内部に装填された点火薬の外側との間に、火炎が伝播する空間となる点火通路を有する発射薬点火用火管体である。
【０００８】
点火通路は、一般的には火炎を先端側へ伝播するものであり、火炎を先端部に伝播する構造とすることもできる。先端側とは、長さ方向について、雷管を設けた側に対する他端の側のことである。点火通路は、火管体の内側にもうけることが可能であり、後述するように、発射薬用火管体内部にもうけた内筒と火管体との間に有したり、また、火管体の内側にもうけた切り欠き部分として有することも可能である。
【０００９】
点火通路の径方向の断面積は、後述するように、発射薬点火用火管体の径方向断面積の１／４０から３５／４０までの範囲にあることが望ましく、更に１／３０から２５／３０までの範囲にあることが望ましい。
【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。本発明の発射薬点火用火管体（８）は、その用途に合わせ、火管体（８）の径、着火孔（５）の数、着火孔（５）の孔径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。火管体（８）の長さは、その用途に合わせて任意の長さに決めることができる。好ましい例としては薬きょう（１）の長さに対して２／１０から９／１０の範囲の長さのものが用いられる。火管体（８）を２／１０より短い長さにすると、側面の点火通路（１０）の効果が小さくなるので好ましくない。９／１０より長くすると薬きょう（１）内に発射薬を装填しにくくなり、好ましくない。
【００１１】
発射薬点火用火管体（８）の材質としてはどの様なものでもよい。好ましい例としては真ちゅう、鉄等の金属、あるいは焼尽性の材質のものが用いられる。発射薬点火用火管体（８）の先端の構造はどの様なものでもよい。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。発射薬点火用火管体（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、切割管状のものが使用される。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、発射薬点火用火管体の底部側に点火薬が集まるようにするため、図３に示す様に先端側に隔板（９）を設けてもよい。
【００１２】
点火薬（７）と点火通路（１０）の間、または点火通路（１０）と発射薬点火用火管体（８）の間には、点火初期の圧力を高める為、内張りを用いても良い。内張りとしては点火薬の燃焼火炎が着火孔（５）に有効に届く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、または点火薬（７）の吸湿を防ぐため、ラッカー等で発射薬点火用火管体（８）側をコーティングしたものを用いてもよい。本発明の発射薬点火用火管体（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。
【００１３】
以下で、本発明の点火通路について説明する。発射薬点火用火管体（８）側面の点火通路（１０）はどの様な方法で設けてもよい。好ましい方法としては、図５、および図６に示す様に、発射薬点火用火管体（８）内部に内筒（１１）をもうけて、火管体（８）との間に点火通路（１０）を設ける方法、あるいは図７、図８に示す様に、火管体（８）内側に切り欠きを設け、その切り欠き部分を点火通路（１０）とする方法が挙げられる。
【００１４】
点火通路（１０）の径方向の断面積は、火管体（８）外側までの径方向の断面積に対して１／４０から３５／４０までの範囲にあることが好ましい。特に、１／３０から２５／３０までの範囲にあることが好ましい。１／４０よりも小さくなると、発射薬の点火を均一にするのが難しいくなるので好ましくない。３５／４０よりも大きくすると、発射薬を高装填化するのが難しくなるので好ましくない。
【００１５】
内筒（１１）を設ける場合の内筒（１１）の形状、および材質は、点火薬（７）の火炎を火管体（８）の着火孔（５）に有効に伝えるものであればどの様なものでもよい。好ましい例としては複数の孔を有する真ちゅう、鉄、金網等の金属、あるいは焼尽性材料が用いられる。内筒（１１）は火管体（８）先端部分で火管とつなげてもよいし、火管体（８）より短くして火管（３）底部側でつなげてもよい。
【００１６】
切り欠きを設ける場合の切り欠きの形状は加工しやすい構造であればどの様な形状でもよい。好ましい例としては半円状、三角形状、四角形状の切り欠きが用いられる。切り欠きは着火孔（５）を避けて設けてもよいし、複数の着火孔（５）をつないで設けてもよい。切り欠きは火管体（８）の底部側から先端に向けて直線的に設けてもよいし、火管体（８）底部側から先端側に向かって任意の角度で傾けて設けてもよい。
【００１７】
本発明の発射薬点火用火管体（８）を用いることにより、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。
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。
【００１８】
【実施例１】
図９に示す容積４２０立方センチメートルの破裂板ボンブ装置（１２）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（１４）は厚さ１．１ミリメートルの鉄製の破裂板を使用した。発射薬点火用火管体（８）としては以下のものを使用した。外径１５ミリメートル、内径１２ミリメートル、長さ１６０ミリメートルの円柱状のもので、発射薬点火用火管体（８）の底部、先端部から５ミリメートルの範囲を除く、発射薬点火用火管体（８）側面に均一に８個の着火孔（５）を設けたものを用いた。着火孔の孔径は２．２ミリメートルとした。火管体（８）の材質はＳＵＳ製のものを使用した。発射薬点火用火管体（８）内部には３６メッシュの金網を発射薬点火用火管体（８）の先端部でつなげ、点火通路（１０）の円周方向の断面積が４９平方ミリメートルになるようにした。
【００１９】
点火薬としては直径約３ミリメートルのボロン硝石を４．０グラム使用した。金網と点火薬（７）の間には紙製の内張りを行った。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３．５ミリメートル、長さ７．６ミリメートル、孔の直径０．３ミリメートルの７孔管状形状のものを用いた。発射薬は３３５グラム装填した。
【００２０】
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（１３ａ）、および先端側の検圧孔（１３ｂ）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た。その結果、差圧は５ＭＰａ未満に抑えられていることを確認した。
【００２１】
【実施例２】
火管体（８）として、外径１２ミリメートル、内径９ミリメートル、長さ１６０ミリメートルの円柱状で、発射薬点火用火管体（８）の底部、先端部から５ミリメートルの範囲を除く、発射薬点火用火管体（８）側面に均一に分布するように孔径２．２ミリメートルの着火孔を８個設けたもので、発射薬点火用火管体（８）内側に、長さ方向に４ヶ所、直径２ミリメートルの半円状の切り欠きを発射薬点火用火管体（８）底部側より先端側に設けて点火通路（１０）とし、金網を取り除いた構造のものを使用した以外は実施例１に準じて試験を行った。その結果、差圧は５ＭＰａ未満に抑えられていることを確認した。
【００２２】
【比較例１】
火管体（８）として外径１５ミリメートル、内径１２ミリメートル、長さ１６０ミリメートルの円柱状で、発射薬点火用火管体（８）の底部、先端部から５ミリメートルの範囲を除く、発射薬点火用火管体（８）側面に均一に分布するように孔径２．２ミリメートルの着火孔を８個設けたもので、点火通路を設けない構造であるものを使用する以外は実施例１に準じて試験を行った。その結果、差圧が１０ＭＰａ以上発生していることを確認した。
【００２３】
【比較例２】
火管体（８）として外径１２ミリメートル、内径９ミリメートル、長さ１６０ミリメートルの円柱状で、発射薬点火用火管体（８）の底部、先端部から５ミリメートルの範囲を除く、発射薬点火用火管体（８）側面に均一に分布するように孔径２．２ミリメートルの着火孔を８個設けたもので、点火通路を設けない構造であるものを使用する以外は実施例１に準じて試験を行った。その結果、差圧が１０ＭＰａ以上発生していることを確認した。
【００２４】
【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例図の例である。
【図３】一般的な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】内筒を用いる場合の本発明の火管体断面図の例である。
【図６】図５で示された火管体のIV−IV’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７】火管体に切り欠きをつける場合の本発明の火管体断面図の例である。
【図８】図７で示された火管体のV−V’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９】破裂板ボンブ装置断面例図である。
【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点火通路
１１内筒
１２破裂板ボンブ装置
１３ａ模擬薬きょう底部側検圧孔
１３ｂ模擬薬きょう先端側検圧孔
１４破裂板

Claims

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火管体であって、該火管体の内壁と該火管体内部に装填された点火薬の外側との間に、火炎が伝播する空間となる点火通路を有する発射薬点火用火管体。
点火通路を該火管体の内壁と該火管体内部の点火薬を収納する内筒の外側とで構成された空間として有する請求項１記載の発射薬点火用火管体。
点火通路を該火管体の内壁にもうけた切り欠き部分の空間として有する請求項１記載の発射薬点火用火管体。