JP5328779B2 - カートリッジ弾薬、特に訓練用弾薬 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、カートリッジスリーブ、つまり薬莢と、該薬莢内に挿入されかつ該薬莢に機械的に結合された弾体とを備えたカートリッジ弾薬、すなわち実包（Patronenmunition）、特に訓練用弾薬（Uebungsmunition）に関する。薬莢の底部には、推進チャンバもしくは推進室が設けられており、この推進室は推進装薬を収容している。推進装薬は、たとえば雷管を用いてパイロテクニック的に（pyrotechnisch）、つまり火工技術的に、点火可能である。点火後に、推進装薬の推進ガスが弾体の底部に作用するので、薬莢と弾体との間の機械的な結合の解離後に弾体は薬莢から推し出される。

発明の背景
このようなカートリッジ化された訓練用弾薬は米国特許第５９３６１８９号明細書に記載されている。このカートリッジ弾薬、つまり実包は、約４０ｍｍの中間口径の速射武器と相まって使用される。このような多数のカートリッジが１つのベルトに収容され、このベルトは次いで速射武器に供給される。

薬莢内の推進室は、推進装薬が収容されている高圧室と、オーバフロー開口を介して高圧室に接続されている低圧室とに分割されている。薬莢と弾体とは、目標破断個所として形成されている中央のねじ結合部を介して機械的に結合されている。

高圧室内の推進装薬が雷管を介して火工技術的に点火されると、推進装薬は燃焼し、高い圧力を有する推進ガスを発生させる。この推進ガスは次いで両室内で弾体底部に作用し、最終的には、規定の圧力において薬莢と弾体との間の目標破断個所が破り開かれた後に、弾体を薬莢から推し出す。

同様のカートリッジ弾薬は米国特許第４８９２０３８号明細書に記載されている。

さらに、低圧推進室しか設けられていない形式の訓練用カートリッジも知られている。このようなカートリッジは、低速カートリッジ（Low Velocity Ammunition）と呼ばれる。

このようなカートリッジ弾薬は高い個数で使用され、確実に保管されなければならないと共に、製造者から使用者へ安全に運搬されなければならない。保管および運搬は一般に大型のコンテナ、たとえば金属薄板箱で行われ、このようなコンテナな多数のこのようなカートリッジを収容する。

保管コンテナまたは運搬コンテナ内に存在する、雷管および推進装薬のための著しい量の起爆薬にもかかわらず、保管および運搬は通常、問題なく行われる。リスクとなるのは場合によっては、約２２０℃および２２０℃を上回る温度が達成される、保管室または運搬室における火災である。

しかし、このような温度では既に、雷管の火工技術的な点火装薬が発火する。この点火装薬は次いで、通常では３２０〜４００℃の高い温度でしか発火しない固有の推進装薬をも発火させる。推進装薬の発火後に、通常の発射の場合と同様に、推進室内には、弾体底部に作用する圧力が形成され、そして、薬莢と弾体との間の機械的な結合が破り開かれた後に、薬莢と弾体とは引き離されて爆発的に投射される。

既に、多数のカートリッジの、爆発性の推進装薬の量によるだけで、甚大な損害が生じる恐れがある。しかし、爆発的に引き裂かれた薬莢と弾体も、大きな損害を招く原因となり得る。薬莢と弾体とはこの場合、両者ともにいわば弾丸のように作用する。これにより、場合によっては存在する収容コンテナが破壊され、この場合、互いに離れる方向に推し出された薬莢と弾体とは、人間をも危険にさらし、多大な人的損害を引き起こす危険がある。

実験では、このようなカートリッジを加熱シェル内に装入し、その後にこの加熱シェルをゆっくりと加熱した。約２２０℃の雷管の発火温度の到達後に、既に述べたように、まず雷管が発火され、引き続きこの雷管によってカートリッジの推進装薬が発火された。推進室内の圧力形成もしくは増圧により、薬莢と弾体とが互いに離れる方向に裂断されて、最大１００メートルの距離にまで投射された。これにより、火災時に多くのこのようなカートリッジにより放出されるエネルギは想像するにたやすい。

外部温度が、たとえば火災の際に火工技術的な点火装薬の発火温度もしくは自己着火温度を超えて著しく高められた場合に、薬莢と弾体とが互いに離れる方向に裂断し、かつ環境を汚染してしまうことを回避するために、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０１７４６５号明細書ならびに対応する国際公開第２００５／０９８３４８号パンフレットに基づき、推進室を起点として少なくとも１つの、有利には複数の通路を設けることが知られている。この通路は薬莢の壁を貫通していて、圧力密で溶融可能な固形の材料で満たされており、この材料の融点はカートリッジのパイロテクニック的な物質（pyrotechnisch. Satz）、つまり火工物質と呼ばれる火薬類のうちの１種の火工物質の最低発火温度よりも低く、つまり火工技術的な点火装薬および推進装薬の発火温度よりも低く設定されている。

このような溶融材料は、たとえば溶融金属である。このような溶融金属は、たとえばビスマスとスズとから成る合金であり、この場合、場合によってはさらに別の金属、たとえば鉛等が添加されている。

その後に、上で挙げた形式のカートリッジが、たとえば１４０〜１８０℃の溶融材料もしくは溶融金属の溶融温度にまで加熱されると、この溶融材料は薬莢内の推進室と外部周囲との間の通路内で溶融する。引き続き温度が上昇して雷管が点火され、ひいては推進装薬も点火されると、推進室内には圧力が形成され得なくなる。なぜならば、露出された通路が放圧開口として働くからである。その結果、推進装薬が単に燃焼するだけとなり、このときに発生した推進ガスは前記放圧開口を通じて逃出することができる。こうして、薬莢と弾体とは互いに分離されなくなるので、圧力損害も、人的損害も発生しなくなる。

このことは、このような多数のカートリッジを、金属薄板から成る汎用の運搬箱内に収容した実験において証明されている。金属薄板箱ですら著しい損傷を受けなかった。

前記通路は、たとえ該通路がどのように設計されていようとも、薬莢からの弾体の通常の発射時では溶融材料が推進室内部の高い圧力に耐えられるように形成されている。

発明の課題
本発明の根底を成す課題は、薬莢と弾体とから成る、冒頭で述べた形式のカートリッジ弾薬、つまり実包を改良して、弾薬のパイロテクニック的な物質、すなわち火工物質のうちの１種の火工物質の最低自己着火温度、すなわち通常では雷管または推進装薬の自己着火温度の範囲にまで、またはそれ以上にまで、当該カートリッジ弾薬が著しく加熱された場合に両構成要素、つまり薬莢と弾体との爆発的な分離が回避されるようなカートリッジ弾薬を提供することである。カートリッジ弾薬はこの場合、そのジオメトリ（幾何学的形状）の点で変えられないか、または付加的に加工されないことが望まれる。

発明の要約
この課題は請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。

本発明によれば、推進装薬内に、溶融可能な不活性物質が導入可能であり、該不活性物質の溶融温度が、推進装薬および／または発火装置の発火温度よりも低く設定されており、前記不活性物質が、溶融時に推進装薬を少なくとも鈍感化するようになっている。

この場合、前記不活性物質は推進装薬内に埋め込まれていて、たとえば、ルーズな推進装薬粉末内に混入された小さな球体、粒子またはフロックの形で存在していると有利である。この不活性物質は、最も低い発火温度を有するパイロテクニック的な物質、つまり火工物質の自己着火温度よりも下にある温度で溶融することが望ましい。この不活性物質が溶融すると、推進装薬の粒子は該不活性物質によって湿潤されるので、推進装薬は鈍感化（phlematisiert.）されるか、もしくは不活性化される。その場合、それにもかかわらず発火装置が発火しても、推進装薬は反応しないか、または小さな規模でしか反応しない。いずれにせよ、弾体底部の下方の推進室内には、薬莢と弾体とが高いエネルギによって互いに解離してしまう程高い圧力は形成されない。

不活性物質としては、特に、約１４０〜１８０℃で溶融するワックス、有利にはパラフィンが適している。

溶融可能な不活性物質は、事情によっては推進装薬内に突入した、開いた容器、特に管状の容器内に収容されていてよい。この容器内には、上で挙げた公知先行技術から知られているように、たとえば曳光剤もしくはトレーサ剤（Leuchtsatz）が収容されている。不活性物質はトレーサ剤の代わりに使用されるか、またはトレーサ剤の少なくとも一部を満たす。

不活性物質としては、とりわけ微粒状または微粉末状の溶融金属を使用することもできる。この溶融金属は粉末状の推進装薬内に混入される。このような溶融金属は、たとえばビスマスとスズとから成る金属合金である。この場合、さらに別の金属、たとえば鉛が存在していてよい。

本発明によれば、上で挙げた公知先行技術による慣用のカートリッジ弾薬に比べて構造的には変更されていない。推進装薬だけが変更される。これによって、安全なカートリッジ弾薬のための、考えられる限り簡単な製造方法が達成される。

以下に、本発明の実施例を唯一つの図面につき詳しく説明する。

弾体と薬莢とから成る、本発明によるカートリッジ弾薬の断面図である。

有利な実施例の詳細な説明
図示のカートリッジ弾薬１もしくは実包は弾体２とカートリッジスリーブ、つまり薬莢３とから成っている。薬莢３は推進チャンバもしくは推進室４を有しており、この推進室４内には、パイロテクニック的な物質（pyrotechnisch. Satz）、つまり火工物質から成る推進装薬５が配置されている。

推進室４の壁はオーバフロー開口６を備えている。このオーバフロー開口６は低圧チャンバ、すなわち低圧室７に開口している。低圧室７は弾体底部８の下方に設置されている。推進室４は中央のねじ山付き管片９を備えており、このねじ山付き管片９は弾体底部８に設けられた中央のねじ山１０に係合する、つまり螺合する。弾体底部８には、さらに管状の曳光剤もしくはトレーサ剤（Leuchtsatz）１１が結合されていてよい。この曳光剤もしくはトレーサ剤１１はねじ山付き管片９を起点として推進室４内へ突入している。

カートリッジ弾薬１は、たとえば４０ｍｍの口径を有していて、図示されていない銃砲（Rohrwaffe）の遊底（Schloss）に挿入される。銃砲からは、弾体２が旋回を伴って発射される。このためには、弾体が案内帯もしくは旋回帯１２を有している。

推進装薬５は雷管１３によって火工技術的に発火される。雷管１３は薬莢３の底部の中心に挿入されている。

推進装薬５の粒状のルーズな堆積層内には、不活性物質１４、この事例ではパラフィンの小さな粒子、たとえば球体、粒子またはフロックが混入されている。この場合、混入物の量は、カートリッジ弾薬の整然とした発射の際に推進装薬５の燃焼が実質的に妨げられないように設定されている。しかし、たとえば火災の際にカートリッジ弾薬の周辺温度が、約１８０〜２２０℃である発火装置の自己着火温度を超えて上昇すると、推進装薬５内の不活性物質の個々の粒子１４が溶融するので、推進装薬５は少なくとも鈍感化されるか、またはそれどころか不活性化される。その場合、雷管１３の発火時でも、推進装薬５は爆発的に発火しなくなる。

ワックス、この場合にはパラフィンの代わりに、不活性物質のためにビスマスとスズとから成る金属合金を、場合によっては添加物と共に使用することもできる。その場合、この金属合金は同じく約１４０℃の範囲の極めて低い融点を有していて、同様に火災時に推進装薬の湿潤、ひいては鈍感化を生ぜしめる。

推進装薬５内への不活性物質１４の混加に対して付加的に、またはこの混加の代わりに、この不活性物質を管状の曳光剤１１内に収容することもできる（符号１４´により示す）。

付加的に、雷管１３の小量の火工物質をこのような不活性物質１４と混合することもできる（符号１４´´により示す）。

以上、本発明の有利な実施例を説明したが、当業者にとっては、本発明の目的から逸脱することなしにこれらの実施例の変更および改良が可能となることが明らかである。

Claims (8)

1. 薬莢と、該薬莢内に挿入されかつ薬莢に機械的に結合された弾体とを備えた、特に中間の口径を有するカートリッジ弾薬であって、薬莢に設けられた推進室内に、パイロテクニック的な物質から成る推進装薬が設けられており、該推進装薬が、同じくパイロテクニック的な物質を内蔵した発火装置によって発火され、推進装薬の推進ガスが、燃焼時に弾体の底部に圧力を加え、該圧力によって弾体が薬莢から推し出されるようになっている形式のものにおいて、推進装薬および／またはパイロテクニック的な発火装置のパイロテクニック的な物質内に、溶融可能な不活性物質が導入可能であり、該不活性物質の溶融温度が、推進装薬および／または発火装置のパイロテクニック的な物質の点火温度よりも低く設定されており、前記不活性物質が、溶融時に推進装薬および／または発火装置のパイロテクニック的な物質を少なくとも鈍感化するようになっていることを特徴とするカートリッジ弾薬。
2. 溶融可能な不活性物質が、推進装薬のパイロテクニック的な物質内に埋め込まれているか、もしくは混入されている、請求項１記載のカートリッジ弾薬。
3. 溶融可能な不活性物質が、推進装薬のパイロテクニック的な物質内に突入した、開いた容器、特に管内に収容されている、請求項１記載のカートリッジ弾薬。
4. 溶融可能な不活性物質が、推進装薬および／または発火装置のパイロテクニック的な物質に、小さな球体、粒子またはフロックの形で混加されている、請求項１記載のカートリッジ弾薬。
5. 溶融可能な不活性物質が、溶融時に推進装薬および／または発火装置のパイロテクニック的な物質を湿潤する、請求項１から４までのいずれか１項記載のカートリッジ弾薬。
6. 溶融可能な不活性物質がワックス、特にパラフィンである、請求項５記載のカートリッジ弾薬。
7. 溶融可能な不活性物質が、溶融金属である、請求項１から５までのいずれか１項記載のカートリッジ弾薬。
8. 溶融金属が、少なくともビスマスとスズとを含有する金属合金である、請求項７記載のカートリッジ弾薬。

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