JP4657220B2

JP4657220B2 - 高い装薬密度を持つ漸進性発射薬装薬

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Publication number: JP4657220B2
Application number: JP2006543769A
Authority: JP
Inventors: ヨハンダールベルグ，
Original assignee: ユーレンコボフォースアーベー
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: ATE499583T1; CA2548523C; ES2357954T3; SE0303300L; AU2004297496A1; NO20063160L; IL176156A0; EP1695021B1; CA2548523A1; JP2007514125A; ZA200604710B; CN1914477A; RU2369588C2; EP1695021A1; WO2005057123A1; US8544387B2; NO332929B1; RU2006124536A; HK1103791A1; DE602004031550D1

Description

本発明は第一例として戦車砲のためを意図した漸進的な燃焼特性と従来可能と考えられたものより高い装薬密度（単位容積当りより高い装薬重量）を持つ発射薬装薬を製造するための方法に関する。

発射方向の後部で閉じられている砲身から発射薬ガス駆動発射体を発射することに関連して、発射体を砲身に沿って加速し始めるために発射体の後ろに特定の初期発射薬ガス圧がまず必要である。発射体の後ろに位置した砲身の容積部分は発射体が砲身に沿って動くとき連続的に増加するとすれば、対応した度合いで増加する発射薬ガスの量が発射体が砲身内に残る限りその速度を連続的に増加するために発射時に連続的に要求されるであろう。従って、理想的な発射薬装薬はそれが燃焼するとき単位時間当たりの発射薬ガスのますます大きな量を連続的に供給するであろう。しかしながら、これに関連して砲身及びそれと関連した機構の部分に付与可能な最大許容砲身圧Ｐｍａｘを越える問題の砲身の内側の発射薬ガス圧を如何なるときでも与えてはならない。発射薬装薬全体はまた、発射体が砲身を離れるとき完全に消費されるべきである。というのも発射体の弾道はそうでなければ出て行く発射薬ガスにより妨害されうるし、同時に発射薬装薬は意図した目的のために完全に利用されることができないからである。

発射薬が一定圧下で燃焼するときに燃焼時間と共に連続的に増加する単位時間当りの発射薬ガスの量を放出する発射薬は漸進的（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）であると言われる。その発射薬は例えば、そのより長い燃焼継続を増加する燃焼領域を与える特定の幾何学的形状の結果としてその漸進的特性を獲得したかもしれない。しかしながら、それはまた、その漸進的特性を、点火のために接近できる発射薬に含まれた発射薬の個々の薬粒または発射薬の片の自由表面の部分の化学的または物理的表面処理の結果として獲得したかもしれない。従って、少なくとも限定された漸進的特性を持つ発射薬装薬は装薬中に含まれた発射薬の薬粒に対して適切な幾何学的形状を選択することにより粒状発射薬から簡単に製造されることができる。

発射薬薬粒の縦方向の貫通燃焼通路または穿孔を備えた粒状単一穿孔または多穿孔発射薬が点火されると、それらのそれぞれの穿孔または燃焼通路内で内部的に、そして発射薬薬粒の外側からの両方で燃焼する。これは燃焼通路の内部燃焼領域、従ってそれからの発射薬ガスの発生、の連続的増加があるであろうことを意味する。しかしながら、同時に発射薬はまた発射薬薬粒の外側から燃焼されるので発射薬薬粒の外部燃焼領域は減少されるであろうし、それがこれらの表面からの発射薬ガスの発生の減少を与える。従って、この種の粒状穿孔発射薬が本当に幾何学的に漸進的であるために、発射薬薬粒の外部燃焼領域の同時連続的減少を実際に越える発射薬燃焼通路自体の燃焼領域の連続的増加に対する要求がある。真の円筒状の外部形状を持つ外部的に未処理の単一穿孔発射薬は通常この理由のため一定速度で燃焼するが、丸い棒の外部形状を持ちかつ同様に未処理の１９−穿孔発射薬は通常漸進的に燃焼するであろう。

また、従来から長い間開示されていることは発射薬薬粒の外部表面の抑制または化学的表面処理によって、粒状多穿孔発射薬の漸進性を増加することができること、さらに単一穿孔発射薬を漸進的にすることができることである。抑制に関連して、発射薬薬粒の外部燃焼領域は発射薬の表面に沿った発射薬の点火の伝播を遅延する易燃焼性が劣る物質で被覆され、そして表面処理の場合、同じ表面がこれらの表面に沿ってかつ発射薬中への特定の距離に対して発射薬をよりゆっくりと燃焼させる適切な化学物質で処理される。第三変形例によると、発射薬はその外部表面を、実際の発射薬装薬の薬粒または片の外部表面の点火の伝播が起こる前にまず燃え尽きることが必要な発射薬の層で被覆することにより漸進的にされることができる。

多年の間、旧式の砲門の性能をより最新式の弾薬をそれらに備えることにより高めることに集中的な研究が実行された。初期制限要因は最大許容砲身圧Ｐｍａｘを決して越えてはいけないという条件であった。第二の従来の制限要因はばらの粒状穿孔発射薬の初期から存在する装薬の場合に高められた性能のために一般に既に完全に利用されている装薬空間内に増加した装薬重量を必要とする傾向があるということであった。第三の制限はまた、高装薬密度が平行して増加する漸進性を必要とすることである。

しかし、ばらの粒状材料の場合、薬粒間の組合された空き容積は比例的に大きい。従って、一つの可能性は装薬の密度を増やすことであろう。固定容積内に収容されることができる発射薬の最大量、従って最大装薬密度及び最大装薬重量は利用できる容積に従って完全に適合された形状寸法を持つ中実体である。しかし、発射薬の完全な中実体は存在する砲門の性能を高める問題に対する一般的な解決を提供しない。発射薬の中実体は実際に極めて長い間燃焼するであろうし、発射体を推進するために効果的に利用されるには低すぎる発射薬ガス圧を生じるであろう。

しかしながら、理論的観点から、大量の粒状多穿孔発射薬と同様な様式で燃焼する高度に穿孔された塊状発射薬を製造することも考えることができる。しかし、これは実際には簡単ではない。従って、理論的に考えられる高度に穿孔された塊状発射薬はその全体に非常に多数の平行に走る燃焼通路を備えなければならず、燃焼通路の全ては全ての隣接燃焼通路から、発射体が発射される砲身から出ることを意図した時間の直前まで利用可能な時間内に発射薬が燃焼する時間を持つ距離の２倍に等しい距離に設けられる。特定の発射薬の二つの燃焼通路間の距離はそのｅ−寸法と呼ばれ、特定の装薬に含まれる発射薬に対するｅ−寸法はその発射薬が意図した特定の砲門での動的圧力順序中の完全燃焼による点火時間から発射体が砲身から出る時間までに特定の発射体の発射時に発射薬が燃焼する時間を持つ距離に対応すべきである。従って、高度に穿孔された発射薬が最適に利用されることができるために、二つの隣接穿孔または燃焼通路が各個々の場合に適切なｅ−寸法の距離により互いから分離されることが必要である。最良の可能な発射結果を確保するために、砲身火器中の発射薬の燃焼時間は短過ぎてはいけないし、また長過ぎてもいけない。というのも短過ぎると最大砲身圧が超過されるであろうし、長過ぎると未燃焼発射薬が発射体の加速に貢献することなく砲身から放逐されるであろうからである。

良く抑制された粒状穿孔発射薬及び高度に穿孔された塊状発射薬の両者の場合、発射薬はその燃焼通路の全てで点火し、各それぞれの燃焼通路から他方に向けて半径方向外向きに燃焼する。従って、もし正しいｅ−寸法が選択されたなら、異なる燃焼通路からの燃焼表面は発射体の砲口の通過直前に会合するであろう。発射薬薬粒の外部からの発射薬の燃焼が幾何学的漸進性を妨げないことを確保するために、外部発射薬表面の全てが穿孔側の発射薬表面を含めて、この目的のために理想的に抑制され、表面処理または表面被覆されねばならない。

冒頭で言及した我々のスウェーデン特許出願ＳＥ０３０３３０１−６に与えられているものは、選択されたｅ−寸法距離で半径方向に穿孔された一つ、二つまたはそれ以上の発射薬チューブから構成され、かつ互いに内外に及び／または互いに前後に配置された砲身火器のための新しい形式の発射薬装薬であり、これらのチューブは特定の重複を持って燃焼し、この重複は遅れて燃焼チェーンに入ることになる一つまたはそれ以上のチューブにより達成され、これらのチューブはそれらの外部表面に沿った点火の伝播を遅延するためにこれらの全外部表面に沿って抑制され、表面処理されまたは表面被覆されている。

従って、この装薬のための出発材料は続いて同心的に互いに内外に及び／または互いに前後に配置されるために、必要により、抑制された、表面処理されたまたは表面被覆された高度に穿孔された発射薬チューブである。

この形式の装薬の製造で発生する一つの困難性はどのようにして半径方向に穿孔された発射薬チューブを作るかにある。従って、使用されることができかつ希望の結果を与えるために、発射薬チューブの穿孔でのｅ−寸法は砲身システムに依存して通常０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、しかし好ましくは１ｍｍ〜４ｍｍにあらねばならない。問題の装薬に希望の結果を与えるために、発射薬チューブはまた、半径方向に穿孔されねばならない。更に均一な態様で実行される穿孔のための条件は非常に高く設定されねばならない。

従来技術
砲身火器のためを意図した高エネルギー含量を持つ漸進的発射薬装薬のための出発材料としての高度に穿孔された発射薬塊状体の使用は１９０４年の日付のＵＳ７６６４５５に記載されている。そこでは発明者Ｈ．Ｍａｘｉｍは多数の幾分長方形の発射薬の塊状体を一緒に置き、そうすることにより利用できる円形の筒状装薬空間をできるかぎり満たすことを考えた。

同様に発明者としてＨ．Ｍａｘｉｍによる１８９６年の日付のＳＥ７７２８において、図４はまた、砲身火器のための発射薬装薬の図を示し、そこでは発射薬装薬は単一の高度に穿孔された発射薬チューブからなる。しかし、図に示された発射薬チューブは、明細書中に述べられたものによると、一緒に曲げられる穿孔された発射薬塊状体の形であるに違いない。図はまた、発明者がかかる複雑な幾何学的形状を持つ装薬を製造する実際的態様を十分に考慮していないという印象を与える。前述の特許明細書に提案された製造方法は実際には実行不可能であり、たとえ適切な穿孔直径と穿孔距離が考慮されたとしても達成するのは複雑である。また、特許明細書中に、穿孔は発射薬チューブが点火に関して装薬室の内壁に対して押しつけられるような効果を発射薬チューブに持たせ、それによりそれを内側のみから燃焼させることが述べられている。しかし、これが実際に本当に機能するかどうかは疑わしい。

同じ発明者はまた、１９０１年の日付のＵＳ６７７５２７に対しても責任を持っており、そこで彼は曲線状のかつ曲げられた高度に穿孔された発射薬塊状体の幾つかの層から作られた円形の筒状の砲発射薬装薬を述べ、それらは一緒に互いの上に同心的に巻かれた複数の高度に穿孔された発射薬の層からなる装薬を形成する。この特許明細書はＳＥ７７２８と同じ印象を与え、すなわち発明者は高装薬密度及び漸進性を達成することが必要であるとの明確な予想を持ちながら、彼はどのように装薬が実際に作られるべきであるかの明確な実際の認識を全く持っていないようである。

本発明は非常に高い装薬密度及び高い漸進性を持つ発射薬装薬を製造する方法に関し、そこでは我々はエネルギーの放出及び漸進性の両方に関して上述の初期の理論的構成とは全く異なる態様で燃焼順序を制御する機能を持つ。本発明はまた、その特徴付けられた方法により製造された装薬を含む。

本発明による装薬のための出発材料は二本またはそれ以上の高度に穿孔された発射薬チューブを含み、それらのチューブは互いに前後に及び／またはそれぞれのチューブ直径の方向に半径方向に互いに内外に同心的に配置されており、断面の方向に円形の外部及び内部境界表面を持ち、そこではそれぞれの発射薬チューブの点火の伝播は抑制及び／または表面被覆によりまたは発射薬チューブの外部表面をよりゆっくり燃焼する発射薬で被覆することにより、それらが互いに前後しているが特定の重複を持って燃焼させられるような方式で制御される。発射薬チューブが互いに内外に置かれるとき、各外部発射薬チューブは、その中に配置された内部発射薬チューブの外径に適合した断面形状を持ちかつ燃焼変性物質、ゆっくり燃焼する発射薬またはその均等物による上述の表面被覆物を収容するのに十分な空間を持つ内部空洞を持つべきである。全ての発射薬チューブはまた、その全体をそこに含まれた発射薬の形式及び希望の燃焼特性に関して選択された各発射薬チューブのためのｅ−寸法を持って配置された半径方向穿孔により穿孔されるべきである。実際上の理由のため穿孔は発射薬チューブの中心軸に向けて半径方向に向けられているので、穿孔間の距離は発射薬チューブの外部表面と内部表面でわずかに異なる（ｅ_１＞ｅ_２）であろうけれども、発射薬チューブの壁は、同様に実際上の理由のため限られた厚さのものであり、すなわち比較的薄いものであるであろうから、二つのｅ−寸法（ｅ_１，ｅ_２）間の差はチューブが薄い程より小さいであろう。従って、装薬に含まれた全ての発射薬チューブは非常に大きな数の半径方向穿孔を有し、そこでは互いに隣りに位置した二つの穿孔間の平均距離（ｅ_３）は一方ではチューブの外壁で測定された第一ｅ−寸法（ｅ_１）によりかつ他方ではチューブの内壁で測定された第二ｅ−寸法（ｅ_２）により計算される。この第二ｅ−寸法（ｅ_２）はチューブの内周がその外周より小さいという事実のため第一ｅ−寸法より小さい。問題の発射薬チューブに対する平均ｅ−寸法（ｅ_３）はそのとき（ｅ_１＋ｅ_２）／２に等しく、それは理想的には選択されたｅ−寸法に等しくあるべきである。

互いの中に挿入される種々の発射薬チューブの外周上の穿孔間のｅ−寸法（ｅ_１）は、もし必要なら、装薬の機能が全体として残るように相互に調整されることができるであろう。というのもそれぞれの発射薬チューブに対する平均ｅ−寸法（ｅ_３）は一緒に希望の圧力行路順序を与えるからである。

これに関して特に１９０１年の日付の前述のＵＳ６７７５２７の図３が参照させられ、そこでは円筒の形に曲げられたシートが異なる外部及び内部半径を示すという事実及び平坦状態で作られた平行穿孔がその理由のため、曲げ後にシートのそれぞれの外部及び内部境界表面上に互いに異なる距離に位置するであろうという事実を考慮に入れることにより問題が解決されることができると考えられた。上述の明細書に採用された解決策は貫通通路間に配置された追加の燃焼通路により貫通穿孔を補うことであり、この追加の燃焼通路はそのとき外面的であり、すなわちそれらは部分的にのみ通っている。かかる製造上の解決策が実際に本当に機能するかどうかは再び疑問である。というのも発射薬のシートはなおチューブの形に曲げられねばならず、従って唯一度の穿孔が行われたけれども、その結果として引張及び圧縮応力が発射薬材料中に発生するからである。これらの引張及び圧縮応力は特に極端な環境温度では発射薬はそのときもろくなるので、発射薬装薬の発火に関して重大な影響を持ちうる。本発明はまた、希望の漸進性を達成するために、異なる発射薬チューブが少なくともある範囲まで互いに前後して連続的に点火されねばならないが、希望の漸進性、すなわち発射薬ガスの希望の連続的に増加する発生を与えるために必要な重複を伴って燃焼せねばならないという条件を含む。穿孔された発射薬チューブのこの連続的な、相互に部分的に重複する制御された点火の伝播は先に点火された発射薬チューブより遅い点で点火されなければならない一つまたはそれ以上の発射薬チューブがそれらの外周及び内周に沿ってそれぞれの発射薬チューブに適合された時間間隔中にそれらの点火の伝播を減速する能力を持つ適切な物質で抑制され、被覆されまたは表面処理されることで達成される。これに関して、発射薬チューブの端部はまた、理想的には発射薬に対して最大の漸進性を達成可能にするために適切な物質で抑制され、表面被覆されまたは表面処理されるべきである。

本発明の一つの特に好ましい変形例によれば、装薬中に含まれた発射薬チューブの燃焼はそれらの外部表面が意図した目的のために適合した抑制、表面処理または表面被覆を完全にまたは部分的に与えられることにより制御され、それは結果として発射薬チューブが同様に制御された異なる発射薬チューブの点火間に特定の予め決められた重複を持って、それにより制御された予め決められた順序で燃焼されることをもたらす。

本発明の基本的変形例では、完成した装薬は互いの中に挿入され及び／または互いに前後に配置されかつ発射薬チューブ自身の円形、環状断面中に選択されたｅ−寸法距離で半径方向に穿孔された一つまたは好ましくは少なくとも二つの発射薬チューブを含み、更に最初の点火後に点火されることを意図した発射薬チューブがその外部及び内部円筒状境界表面及びその端部を、それ自身従来開示した形式のものであることができる抑制物質で処理されまたは被覆されているか、またはこれらの表面がこれに代えて、ゆっくり燃焼する物質、例えばゆっくり燃焼する発射薬の表面被覆によりさえぎられることができる。ここでゆっくり燃焼する物質は点火が発射薬チューブに伝播される前にまず燃え尽くされなければならない。もし被覆がゆっくり燃焼する発射薬からなるなら、これは関係する表面にらせん形の巻きによりまたは他の方法で適用されるロール状発射薬リボンからなることができる。

従って、本発明による装薬中に含まれた発射薬チューブの点火の伝播のための順序はまず点火を内部発射薬チューブに伝播させ、次いで外部発射薬チューブに伝播させることにより、またはその逆に伝播させることにより全体的に自らの意思で制御されることができ、もし発射薬チューブが互いに前後に配置されているなら、またはもしそれがこれらの基本的変形例の組合せの事項であるなら、同じ状況が適用される。

一つの同じ装薬中に含まれた異なる発射薬チューブは本発明の異なる展開によれば、異なる燃焼速度を持つ異なる種類の発射薬から製造されることができ、かつ異なる距離の穿孔を持つことができ、すなわちそれらは異なるｅ−寸法を、結果として同様に異なる燃焼時間を持つことができる。本発明の一変形例によれば、点火順序の遅い時点で点火が伝播される発射薬チューブはますます早く燃焼する発射薬から連続的になるべきであり、それにより装薬の漸進性は更に増大されることができる。

本発明はまた、互いの中に挿入されるかまたは互いに前後に配置された異なる発射薬チューブがそれらが燃焼するとき、少なくとも部分的に互いに重複すべきであるという条件を含み、それは次の発射薬チューブの前に点火及び燃焼される発射薬チューブが後で点火される発射薬チューブよりわずかに長い全燃焼時間、従ってより大きなｅ−寸法を持つべきであることを、または続いて燃焼されるであろう発射薬チューブよりゆっくり燃焼する発射薬からなるべきであることを意味する。

本発明に特有の本発明による装薬の基本的実施態様は、均質装薬の場合を除き、近年ますます一般的となったモジュラー装薬で使用されることもでき、その基本的形態は問題の銃の装薬空間の断面に対応する円形断面を持つ短い円筒の外部形状を持つ燃焼性套管内に封入された部分装薬を含み、そこではかかる部分装薬の最適数が一緒に連結されて希望の射程を与えることができる。

本発明はまた、本発明を特徴付ける穿孔された発射薬チューブまたは発射薬円筒の最内部の内側に内部的に残る空間を、希望の効果を生成するために適した形式のばらの粒状発射薬の起動装薬のために使用する可能性を含む。

本発明を特徴付ける形式の装薬の更なる利点はそれらが互いに挿入された穿孔された発射薬チューブから構成されているという事実のためにこれらが非常に良好な固有の強度を持つこと、及びそれらの強度の理由によりそれらが金属または幾つかの他の硬い材料のどのような外部ケーシングにも依存しないということである。ケーシングはそれに代えて天候、摩滅、及び気候に対する保護のために任意の、軽くて燃焼性の手段により置き換えられることができる。

従って、本発明による製品の基本的要素は半径方向に穿孔された発射薬チューブであり、それはかくして多数の異なる方式で組合されることができ、そこではそれらは互いに内外に及び／または互いに前後に、またはこれらの両方で配置され、それらの自由な内部容積はまた完成した装薬のための希望の燃焼特性に依存して、異なる形式の粒状発射薬、例えば他の形式のばらの発射薬またはいわゆるスタックチューブまたは多穿孔発射薬により満たされることができる。装薬を起爆するための雷管はまた、同じ空間内に配置されることができる。

図面の説明
本発明は添付特許請求の範囲にその全体を規定されており、それは添付図面に関してここにわずかにより詳細に説明されるであろう。図中、
図１は穿孔された発射薬塊状体の小部分の大きく拡大した図を示し；
図２は本質的な三チューブ発射薬装薬の縦方向断面の一部を示し；
図３は図２による装薬の断面を示し；
図４は部分的に断面の完成弾を示し；
図５は図４のマークに従って図４から切り出された拡大図を示し；
図６は図３から５に示された形式の装薬に対して砲身に沿ったその行路の発射体の後ろの砲身内の圧力を示す一般的な圧力／時間グラフを示し；一方
図７ａ−ｃは多数の装薬の断面によってこれらの異なる点火伝播可能性を示し；そして
図８は互いに内外にかつ互いに前後に配置された複数の穿孔された発射薬チューブからなる装薬の縦方向断面を示す。

図１は非常に多数の穿孔または点火通路２を持つ穿孔された発射薬塊状体１の小部分の大きく拡大された図を示す。発射薬塊状体１の外部形状は立方体形状またはチューブ形状であることができ、またはどのような他の形状を示すこともできる。塊状体の穿孔または点火通路を横断的に横切った図として発射薬塊状体１の一部を示す図１の主要な役割は高度に穿孔された発射薬に対する燃焼順序を明確化することである。この場合の開始点は理論的燃焼円３−９であり、それらは一緒に想像上の七つの穿孔発射薬を形成し、それは発射薬塊状体１の内方部を構成するので、その点火後そのそれぞれの穿孔または点火通路２を介してのみ燃焼すると考えられることができる。発射薬の燃焼はそのときそれぞれの発射薬通路２から矢印の方向ｒの半径方向外向きに起こる。従って、図から発射薬の燃焼領域は燃焼時間と共に連続的に増加すること、すなわち発射薬の燃焼は図に描かれた燃焼円３−９の相互接触点で燃焼工程が一緒になるまで漸進的であることが認められることができる。図から認められることができるように、図中に点線で示されている多数の発射薬の少量ｘがまた、燃焼円間の隅に残り、これらの量は発射薬塊状体の外部表面と一緒に逓減的に燃焼する。しかし、この逓減的寄与は漸進的寄与に対して無視できると考えられることができる。

発射薬のｅ−寸法は二つの隣接する点火通路２間の縁から縁までの距離により、または二つの接触円３−９の組合せ半径から一つの点火通路の直径を引いたものにより図１に示される。発射薬の固有の燃焼速度及び発射体が砲身を離れる前に火器から発射される発射体にそのエネルギーを送出させるための砲身火器の発射薬装薬に対する条件を心に留めると、ｅ−寸法は一般に０．５ｍｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは１ｍｍ〜４ｍｍである。

実際の本発明は互いの中に挿入された三つの発射薬チューブ１０，１１及び１２からなる砲身火器のためを意図した発射薬装薬の形で図２及び３に示されており、そこでは各外部発射薬チューブは点火の伝播を遅延する物質で抑制され、表面処理されまたは点火の伝播を遅延する発射薬の層でそれ自身の外側及び内側の両方及びその端部を表面被覆される。図面において、これらの燃焼変性層はそれぞれの端部のために与えられている称呼１７及び１８と共に称呼１３，１４，１５及び１６を与えられている。ここで称呼１７及び１８は発射薬チューブ１０−１２の全ての端部に適用される。燃焼の制御のために必要な発射薬チューブの少なくとも幾つかの抑制、表面処理または表面被覆はまた、これらの発射薬チューブがチューブの内側まで通してずっと穿孔されないようにそれらが実行されることを確実とすることと組合されることができ、またはそれと部分的に置き換えられることができる。もし発射薬チューブの点火の伝播が内側から外向きに起こることが予想されるなら、比較的少量の発射薬はこの変形例では燃焼通路または穿孔が点火の伝播のために接近可能となる前に燃え尽きることが必要であろう。異なる穿孔をされた発射薬チューブ間の点火の伝播を遅延する別の方法は、図８に示されているが、同様な様式で、点火が次の発射薬チューブに伝播される前にまず燃え尽きなければならない発射薬からなる分離層で異なる発射薬チューブを互いに分離する原理に基づいている。

本発明を特徴付ける複数の発射薬チューブを含む装薬の場合、異なる発射薬チューブは既に点火された発射薬チューブが燃え尽きる時間を持つ前に互いに前後して点火されるべきであることが意図される。先に点火された発射薬チューブがそのとき外部または内部発射薬チューブであるかどうかは純粋に概念的観点からあまり意味がない。全ての発射薬チューブはまた、冒頭で既に検討された原理によりその全体が高度に穿孔されている。

図３から認められることができるように、ここではほんの数個の穿孔１９，２０及び２１が明確化のため示されており、丸い発射薬チューブの周りの均一穿孔は穿孔が半径方向に向いていなければならないこと、及びそれらが従ってチューブの内側に向けて互いに内向きにより接近して近づくであろうことを意味し、既に検討した発射薬の燃焼特性のためにｅ−寸法の重要性を心に留めると、もしチューブ状装薬が互いの中に挿入された複数のより薄いチューブからなるなら、それは明らかな利点であり、そこでは各チューブのための穿孔距離は最良の可能な妥協を与えるために修正されている。発射薬の燃焼特性を制御するためのこの機会に付加されるものは外側に位置するまたは内側に位置する発射薬チューブを抑制する基本的考えであり、従ってこれらは特定の相互重複を持って予め決められた順序で連続的に点火され、同時に燃焼する発射薬チューブの全てからの発射薬ガスの組合せた発生が決して問題の排出装置のＰｍａｘ値、すなわちその最高許容砲身圧、を越える組合せた発射薬ガス圧を同時に発生させないし、さらに他方で全排出順序時の連続操法時に可能とされるような最大圧力にできるだけ接近させられる。この最大圧力は通常、Ｐｍｏｐ（最大操作圧力）と呼ばれる。内部発射薬チューブ１０の内部空洞２２は先に示したように空間を提供し、雷管に加えてもし必要なら任意の形式の発射薬からなる点火装薬を収容する。

図２及び３に示された装薬は本質的にいわゆるモジュラー装薬（すなわち発射薬装薬を形成するために複数が組合されることができる標準装薬の型）の例を構成すると考えられることができる。装薬の外部抑制層１６−１８はこの場合、それらがまた天候、摩滅及び気候に対する保護として機能するように実行されることができる。

正しく設計されたとき、この種の装薬は図６に示された形式の圧力−行路順序を与え、そこでは発射薬チューブ、例えば内部発射薬チューブ１０がまず点火され、それ自身の穿孔のおかげで、曲線１０′の一部に従って漸進性燃焼順序を生成し、それはその最大値に１０″で到達し、その後この発射薬チューブからの発射薬ガスの発生が水準１０′′′で減少し始めるが、もし発射薬チューブの点火が内側から外向きに伝播されるなら、発射薬チューブ１１は発射薬チューブ１０がその最大値に到達する前に既に点火されているであろうから、この第二発射薬チューブからの発射薬ガスの生成は発射薬チューブ１０が燃え尽きる間に発射薬ガスの著しい追加量を供給し始めるであろう。図６の曲線１２′は各場合の発射される発射体の後ろの砲身内の利用できる発射薬ガス圧を示す。発射薬チューブ１１は従って今や曲線の漸進部１１′により貢献し、それにより曲線の下向き傾向を制限し、同時に発射薬チューブ１１は１１″で最大貢献を提供する。発射薬チューブ１０に対するのと同様な方式で、発射薬チューブ１１による発射薬ガスの減少する生成は１１′′′で発射薬ガスの組合せた発生のわずかな減少をもたらすであろうが、同時に発射薬チューブ１２からの発射薬ガスの追加が同等の方式で１２′でのわずかな増加、及び１２″での最大の増加の形のその貢献をなし、その後全圧力曲線は急速に下がり、従って発射される発射体の後ろの発射薬ガス圧はそれが砲口を通過するとき低いので発射体をその意図した弾道に置くことが妨げられない。また図６に示されているものは、一方では単一弾に対する最大許容砲身圧Ｐｍａｘであり、他方では最大射程を達成するために連続操法でできるだけ接近して近づけられるべきＰｍｏｐ（最大操作圧）である。発射薬装薬に対する理論的に最適な曲線は図中に表示Ｐｏｐｔｉｍａｌ（図中に十字で示されている）を与えられ、今日の通常の粒状発射薬に関連した圧力−行路曲線の形式は表示Ｐｎｏｒｍａｌを与えられている。粒状発射薬は非常に大きな初期燃焼表面を持つので、それは非常に迅速に最大圧力をもたらし、それは次いで非常に早い段階で下がる。他方で、図から認められるように、本発明により得られる結果は理論的最適値に非常に接近して位置する。ここで実施された圧力−行路検討はまた、図４と図５による装薬にも適用可能である。曲線からも認められるように、発射薬ガスの発生は発射体が砲身の砲口を離れる直前に本質的に完全に終わっているべきであるという条件がある。

図４に示されそして図５に部分的に示された完成弾２３は組合された送弾筒（ｓａｂｏｔ）２５を持つ縮射徹甲矢型発射体２４、ベース２７と互いの中に挿入された三つの発射薬チューブ２８−３０の一つとを持つケース２６、及び図５に示されるような点火開口３２を持つ長い雷管３１からなる。

また、図５から、装薬（それは図中で実際に部分的に切り取られている）が互いの中に挿入された三つの発射薬チューブ２８−３０からなり、そこでは二つの外部発射薬チューブ２８及び２９は全てのそれらの外部表面３３−３６並びに図には含まれていない端部上で抑制されている。また、図４から、異なる発射薬チューブ２８−３０は、少なくとも発射薬チューブ８及び２９に関連する発射薬チューブ３０に関して、異なる厚さを有すること、及びそれらの穿孔（全てが表示３７を持つ）が異なるｅ−寸法で作られていること（穿孔３７は図４には描かれていない、なぜならこれは図の尺度により不可能であるからである）が認められる。本発明の展開はまた、異なる発射薬チューブに対して異なる燃焼速度を持つ異なる形式の発射薬で作られることを提供し、それに関してより速く燃焼する発射薬は好ましくは後の段階で点火されるべき発射薬チューブに使用され、むしろよりゆっくり燃焼する発射薬は最初に点火されるべき発射薬チューブに使用される。

図７ａ−ｃは既に述べたように異なる発射薬チューブ間の点火の伝播のための多数の異なる変形例を示す。本発明を特徴付ける根底にある概念内に入るどのような他の変形例もまた考えられる。

図７ａによる装薬は本発明の特徴である形式の三つの半径方向に穿孔された発射薬チューブ３９−４１を含む。矢印ａは発射薬チューブの点火の伝播が内側の装薬の中心から外向きに起こることを意図していることを示す。外部発射薬チューブ４０及び４１は従って先に検討した方式で抑制されまたは表面処理されることを仮定しており、従って希望の部分的重複及び点火の相互に遅延した伝播が達成される。

図７ｂは同様に互いに内外に配置された三つの発射薬チューブ４２−４４からなる装薬を示し、そこでは点火の伝播が矢印ｂによる外側から内向きに、かつ矢印ｃによる内側から外向きの両方で起こるであろうことを予想している。この変形例では、従って点火の伝播を遅延する抑制されたまたは表面処理された外部表面を備えているのは中間発射薬チューブ４３である。もちろん、装薬に含まれた全ての発射薬チューブが半径方向に穿孔されている。それらはまた、異なる燃焼速度を持つ異なる形式の発射薬から作られることができる。

最後に、図７ｃは半径方向に穿孔された発射薬チューブ４５及び４６からなる二つのチューブ発射薬装薬を示し、そこでは外部発射薬チューブ４６の外部表面は例えば抑制剤の付与により燃焼を妨げられている。前述の二つの発射薬チューブ４５，４６は矢印ｄによる内側からの外向きの伝播により点火されることを意図しているが、この例示的実施態様では発射薬チューブ４５，４６間の点火の伝播は、発射薬チューブ４５，４６間に配置されている層４７により、または点火が発射薬チューブ４６に伝播される前に燃え尽くされねばならないゆっくり燃焼する発射薬４７からなる外部発射薬チューブ４６の内部表面上の表面被覆４７により、減速される。

終わりに臨んで、図８は本発明による装薬の展開された変形例の一部の縦方向断面を示し、それは互いに前後にかつ互いに内外に配置された複数の半径方向に穿孔された発射薬チューブを含む（先の図の幾つかにおけるように、図の尺度は穿孔の直接図示を可能としない）。図は四つの異なる発射薬チューブ４８−５１を示し、そこでは発射薬チューブ５０及び５１はそれぞれ発射薬チューブ４８及び４９の内側に配置されている。発射薬チューブ４８の外部表面及び内部表面の全ては抑制されるかまたは表面処理され、一方で発射薬チューブ４９は遅延発射薬５２で表面被覆され、またはおそらくむしろ遅延発射薬５２中に埋め込まれていることが予想される。本発明の柔軟性を例示するため、装薬中に含まれた発射薬チューブは異なる形式の発射薬から作られることが予想される。また、図に示されているものは雷管５３の部分であり、同時に内部発射薬チューブ５０，５１の中心の自由空間５４はばらの粒状起爆発射薬で満たされることを意図している。

穿孔された発射薬塊状体の小部分の大きく拡大した図を示す。本質的な三チューブ発射薬装薬の縦方向断面の一部を示す。図２による装薬の断面を示す。図４は部分的に断面の完成弾を示し、図５は図４のマークに従って図４から切り出された拡大図を示す。図３から５に示された形式の装薬に対して砲身に沿ったその行路の発射体の後ろの砲身内の圧力を示す一般的な圧力／時間グラフを示す。図７ａ−ｃは多数の装薬の断面によってこれらの異なる点火伝播可能性を示す。互いに内外にかつ互いに前後に配置された複数の穿孔された発射薬チューブからなる装薬の縦方向断面を示す。

Claims

非常に高い装薬密度及び高い漸進性を持つチューブ状発射薬装薬を製造する方法であって、装薬が円形の外部及び内部境界表面を持つ少なくとも二つの発射薬チューブ（１０−１２，２８−３０，４８−５２）を含む場合において、発射薬チューブが発射薬の実際の形式及びその希望の燃焼特性に関して選択されたｅ−寸法距離で燃焼または点火通路（２，１９−２１，３７）によりそれらの全体の長さ及び周囲に沿って半径方向に穿孔されていること、及び装薬の起爆前に、起爆のために利用可能なこれらの発射薬チューブの外部表面の総数の少なくとも一つが、表面処理及び穿孔が発射薬チューブをある重複を伴って次々と燃焼させるように、この表面への点火の伝播を遅延する表面被覆（１３−１８，３３−３６）により処理されていることを特徴とする方法。
装薬に含まれた少なくとも二つの穿孔された発射薬チューブ（４８−５２）が互いに前後に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
燃焼性ハウジングまたは天候、気候及び／または摩滅に対して保護する手段内に包まれた発射薬ユニット装薬（１０−２２）からなるいわゆるモジュラー装薬の製造のための請求項１または２に記載の方法であって、これらの装薬がそれらが希望のエネルギー含量を持つ装薬を形成するために任意の数で組合されることができるような方式で実行され、かかる部分装薬のそれぞれがユニットを形成するために一緒に組合された全ての部分装薬間の点火の伝播を容易とする中央点火通路（２２）を有するものにおいて、各モジュラー装薬内に組合されているものが少なくとも二つの高度に穿孔された発射薬チューブ（２８−３０）であり、それらの各外部発射薬チューブ（２８，２９）が、発射薬チューブが予め決められたかつ相互に部分的に重複する点火順序での伝播により点火させられるように異なる燃焼速度を持つ物質（１６−１８）でその外部表面に沿って抑制され、または被覆されることを特徴とする方法。
請求項１−３のいずれかに記載の方法により製造された円形外部断面及び非常に高い装薬密度及び高い漸進性を持つ砲身火器のための発射薬装薬であって、発射薬装薬が同心的に互いに内外に及び／または直接的に互いに前後に配置されかつ円形の外部及び内部断面を持つ二つまたはそれ以上の半径方向に高度に穿孔された発射薬チューブ（１０−１２，２８−３０，４８−５２）を含み、各外部発射薬チューブがその中に配置されることができる内部発射薬チューブの外径に適合した断面形を持つ内部空洞を持つものにおいて、各発射薬チューブが発射薬チューブの断面内に半径方向に配置された燃焼または点火通路（２，１９−２１，３７）によりその全体の長さ及び周囲に沿って穿孔されており、これらの通路が希望の燃焼時間及びそこに含まれた発射薬の形式に関してそれぞれの発射薬チューブのために適合した距離またはｅ−寸法で互いに分離されていること、及び発射薬チューブ（１０−１２，２８−３０，４８−５２）が装薬の起爆時に発射薬チューブ自身より低い燃焼速度を持つ物質で抑制されていることを特徴とする発射薬装薬。
発射薬チューブが、異なる発射薬チューブ間に配置された点火の伝播を遅延するための遅く燃焼する発射薬（４７）の層を含むことを特徴とする請求項４に記載の発射薬装薬。
従来開示された形式のモジュラー装薬（１０−２１）のように外部的に形状付与されていることを特徴とする請求項４または５に記載の発射薬装薬。
異なる発射薬チューブ（１０−１２，２８−３０，４８−５２）が異なる燃焼速度を持つ異なる発射薬から製造されかつ異なるｅ−寸法距離で穿孔されていることを特徴とする請求項４−６のいずれかに記載の発射薬装薬。
互いに内外に配置された複数の発射薬チューブ（１０−１２，２８−３０，４８−５２）に対し、伝播により先に点火された発射薬チューブが、選択されたｅ−寸法及び／または選択された形式の発射薬により、それに続いて伝播により点火される発射薬チューブより長い燃焼時間を与えられていることを特徴とする請求項４−７のいずれかに記載の発射薬装薬。