JP5929453B2

JP5929453B2 - 発射薬

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Publication number: JP5929453B2
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Inventors: 中村　雄一; 雄一中村; 重宣宮
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Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2016-06-08
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Description

本発明は、例えば火砲用弾薬に使用される発射薬に関し、初期燃焼時に発生する燃焼ガスを多量に必要とする火砲用弾薬に使用される発射薬に関する。

弾丸に弾帯を有する弾薬において、短射程での射撃、すなわち発射薬量が少ない場合には、弾丸の初速が射撃毎に安定しないという問題がある。この問題は、発射薬の燃焼初期段階である弾丸の弾帯が切開される際に、弾丸と砲身との間で発生する摩擦力が静摩擦力領域と動摩擦力領域との間を不規則に遷移し、射撃毎の摩擦力が一定とならないことが原因である。この問題は特に射距離に応じて発射薬量を調整して使用するりゅう弾砲用弾薬で多く発生しており、従来から、りゅう弾砲向け弾丸及びりゅう弾砲向け発射装薬の改善が行われてきた。
そこで、以下の特許文献１、２には、発射薬の燃焼初期のガス発生速度を高める発明が開示されている。

ＵＳ５８２１４４９特開２０１２−２１６８５号公報

特許文献１に記載の発射薬１２０Ａ、１２０Ｂ（図９、図１０参照）は、中心部に１つの中心貫通孔１２１Ｃを有し、中心貫通孔１２１Ｃの周囲に複数の貫通孔１２１Ｄ、１２１Ｆを配置する形状であるが、発射薬１２０Ａ、１２０Ｂの燃焼初期のガス発生速度を十分に向上することは難しい。
また、特許文献２に記載の発射装薬では、負差圧等の異常圧力を発生させることなく初速ばらつきを低減することが課題として挙げられている。しかし特許文献２には、発明品の発射装薬を用いた場合に、初速ばらつきを、どの程度、低減できているか記載はあるが、異常圧力である負差圧を、どの程度、低減できているか記載が充分でなく、実際に負差圧の低減効果が得られるか否か不明である。逆に、初速安定化用発射薬を局所的に配置することによって、負差圧ＰＳ等の異常圧力が発生する可能性が大きくなることが考えられる。また、初速安定化用発射薬を局所的に配置するためには、初速安定化用発射薬を薬のうなどに充填して、所定の位置へ取り付ける必要があり、組み立て工数の増加に繋がる。
なお負差圧とは、火砲の燃焼薬室内での発射薬の均一な燃焼状態を示す指標として使用されている値であり、燃焼薬室前方の圧力と燃焼薬室後方の圧力との差の最小値の絶対値を算出することで求められる。通常、燃焼薬室に設置されたピエゾセンサによって燃焼薬室内の前方及び後方の圧力が連続的に計測され、図１に示すように、燃焼薬室前方の圧力ＰＦ、燃焼薬室後方の圧力ＰＲ、差圧履歴（負差圧ＰＳ＝ＰＦ−ＰＲ）から求められる。通常、発生した負差圧ＰＳの絶対値は小さいほうが好ましい。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、発射薬の燃焼初期における負差圧等の異常圧力の発生を抑制し、初速のばらつきをより低減することができる発射薬を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る発射薬は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、軸方向に直交する端面と前記軸方向に平行な側面とを備えて柱状の形状を有し、前記端面における前記側面よりも内側となる中央領域において前記軸方向に平行な７個以上の中央部貫通孔を有し、隣り合う前記中央部貫通孔が均一な中央部貫通孔間隔となるようにそれぞれの前記中央部貫通孔が配置されている弾薬用の発射薬において、前記中央領域と前記側面との間には、前記軸方向に平行な外周部貫通孔が６個以上配置されており、前記外周部貫通孔と前記側面との間隔及び隣り合う前記外周部貫通孔の間隔は、前記中央部貫通孔間隔より小さい発射薬である。

この第１の発明によれば、発射薬の側面近傍に設けた外周部貫通孔にて表面積を増大させる発射薬形状を設け、発射薬の燃焼初期段階に発射薬から発生する燃焼ガスを、より増大させることができる。
これにより、発射薬の燃焼初期における負差圧等の異常圧力の発生を抑制し、初速のばらつきをより低減することができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る発射薬であって、前記側面には、前記中央部貫通孔間隔以下の幅及び深さを有して前記軸方向に直交する方向となる複数の切り込みが形成された発射薬である。

この第２の発明によれば、発射薬の側面近傍に設けた外周部貫通孔に加えて更に外周面に、軸方向に直交する方向の切り込みを設けて表面積を更に増大させる発射薬形状を設け、発射薬の燃焼初期段階に発射薬から発生する燃焼ガスを、更に増大させることができる。
これにより、発射薬の燃焼初期における負差圧等の異常圧力の発生を抑制し、初速のばらつきをより低減することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る発射薬であって、前記側面には、前記中央部貫通孔間隔以下の幅及び深さを有して前記軸方向に平行な方向となる複数の切り込みが形成された発射薬である。

この第３の発明では、発射薬の側面に、更に、軸方向に平行な方向の切り込みを有している。この切り込みにて表面積を、更に増大させる発射薬形状を設け、発射薬の燃焼初期段階に発射薬から発生する燃焼ガスを、より増大させることができる。
これにより、発射薬の燃焼初期における負差圧等の異常圧力の発生を抑制し、初速のばらつきをより低減することができる。

発射薬の燃焼初期における、燃焼薬室前方の圧力ＰＦ、燃焼薬室後方の圧力ＰＲ、差圧履歴（負差圧ＰＳ＝ＰＦ−ＰＲ）の例を説明するグラフである。本発明の発射薬（２０Ａ〜２０Ｅ）を収容した発射装薬１０の軸方向断面図である。発射装薬１０を装填したりゅう弾砲４０の断面図である。実施例１−１〜実施例１−３の発射薬２０Ａの例を説明する斜視図である。実施例１−４の発射薬２０Ｂの例を説明する斜視図である。実施例２−１の発射薬２０Ｃの例を説明する斜視図である。実施例３−１の発射薬２０Ｄの例を説明する斜視図である。実施例３−２の発射薬２０Ｅの例を説明する斜視図である。比較例１−１である従来の発射薬１２０Ａを説明する斜視図である。比較例１−２である従来の発射薬１２０Ｂを説明する斜視図である。本発明の各発射薬と従来の発射薬との評価結果をまとめた表である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。以下、実施例１−１〜実施例１−３（図４に示す発射薬２０Ａ）、実施例１−４（図５に示す発射薬２０Ｂ）、実施例２−１（図６に示す発射薬２０Ｃ）、実施例３−１（図７に示す発射薬２０Ｄ）、実施例３−２（図８に示す発射薬２０Ｅ）について説明する。
発射薬２０Ａ〜発射薬２０Ｅのそれぞれは、軸ＺＣ方向に直交する端面２０Ｔと、軸ＺＣ方向に平行な側面２０Ｓと、を備えて柱状の形状を有している。また、端面２０Ｔにおいて側面２０Ｓよりも内側となる中央領域２１Ａには、軸ＺＣ方向に平行な７個以上の貫通孔である中央部貫通孔２１Ｅが配置されている。そして、中央部貫通孔２１Ｅのそれぞれは、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅがそれぞれ均一な間隔である中央部貫通孔間隔Ｋ１となるように配置されている。そして、中央領域２１Ａと側面２０Ｓとの間には、軸ＺＣ方向に平行な貫通孔である外周部貫通孔２１Ｆが、側面２０Ｓに沿うように６個以上配置されている。そして外周部貫通孔２１Ｆと側面２０Ｓとの間隔Ｋ３、及び隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２は、中央部貫通孔間隔Ｋ１より小さく設定されている。

以下、各実施例において、発射薬の構造、当該発射薬を収容した発射装薬の構造、及び当該発射装薬を射撃試験装置で発火させて弾丸を射出する射撃試験による評価結果、について順に説明する。
なお、評価方法については、以下に説明する方法にて「初速ばらつき」と「負差圧」について評価した。

［初速ばらつきの評価方法］
初速ばらつきの評価は、図１１に示す表における「初速ばらつきの標準偏差」にて評価している。「初速ばらつきの標準偏差」を求めるために、以下に説明するように、飛翔した弾丸の初速を求めている。
射撃試験装置としては、図３に示す１５５ｍｍりゅう弾砲４０と同等の燃焼薬室及び砲身（砲身長約４ｍ）を有する射撃試験装置を使用し、質量４４ｋｇの弾丸４２を燃焼薬室前方に装填した後、１、３、６個の発射装薬１０を燃焼薬室に装填した（図３は、３個の発射装薬１０を装填した例を示している）。その後、燃焼薬室を閉鎖装置４１で閉鎖した後、火管の作動によって発射装薬に点火し、弾丸４２を飛翔させた。
弾丸初速は弾丸の通過によって電気信号を発生する線的を用いて計測し、砲身先端から５ｍ、１０ｍの２ヶ所の位置に線的を設置し、２的間の電気信号の発生時間差から弾丸初速を求めた。なお、射撃回数は１水準当たり３回として初速ばらつきを評価した。
なお、評価基準としては、外周部貫通孔２１Ｆを追加していない公知の形状の発射薬（図９参照）による初速ばらつきの標準偏差を１００とした場合、発明品の発射薬による初速ばらつきの標準偏差を５０未満とすべきであり、好ましくは４０未満とすべきである。

［負差圧の評価方法］
負差圧の評価は、図１１に示す表における「最大負差圧」にて評価している。「最大負差圧」を求めるために、以下に説明するように、射撃試験装置の燃焼薬室前方の圧力と、射撃試験装置の燃焼薬室後方の圧力と、を求めている。
負差圧とは火砲の燃焼薬室内での発射薬の均一な燃焼状態を示す指標として使用されている値であり、図１に示すように、燃焼薬室前方の圧力ＰＦと燃焼薬室後方の圧力ＰＲとの差（負差圧ＰＳ）の最小値の絶対値を算出することで求められる。
燃焼薬室内圧力は、射撃試験装置の燃焼薬室後方及び燃焼薬室前方の２ヶ所に設置したピエゾセンサを使用して連続的に計測し、負差圧を求めた。
なお、評価基準としては、発明品の発射薬による負差圧は、１０ＭＰａ未満とすべきである。

●●［実施例１−１〜実施例１−３における発射薬２０Ａの構造（図４）と、発射装薬の構造（図２）と、評価結果（図１１）］
図４には、図１１に示す表における実施例１−１に相当する発射薬２０Ａの外観（斜視図）の例が示されており、図２には発射薬２０Ａを収容した発射装薬１０の軸方向断面図が示されている。
なお、実施例１−２の発射薬、実施例１−３の発射薬は、後述するように実施例１−１の発射薬２０Ａ（図４参照）から外周部貫通孔２１Ｆの数や間隔Ｋ２が変更されたものであるが、図示は省略する。

●［発射薬２０Ａの構造（図４）］
図４に示すように、実施例１−１〜実施例１−３の発射薬２０Ａは、六角柱状の形状を有して中央領域２１Ａに１９個の貫通孔を有する、いわゆる１９孔６角柱状発射薬（図９参照）に対して、発射薬２０Ａの中央部貫通孔２１Ｅ（中央領域２１Ａ）と発射薬２０Ａの側面２０Ｓとの間に２４〜４８個の外周部貫通孔２１Ｆを設けた発射薬である。
また、発射薬２０Ａについては、以下の方法で製造した。
発射薬の組成は代表的なＭ３０組成（ニトロセルロース（２８．００重量％）、ニトログリセリン（２２．５０重量％）、ニトログアニジン（４７．７０重量％）、安定剤（１．５重量％）、消炎剤（０．３重量％））とした。
製造方法としては、捏和（ねつか）、圧伸、裁断、乾燥の工程からなる公知の溶剤圧伸法を用いて発射薬を製造した。
なお、中央部貫通孔２１Ｅには、軸ＺＣの位置に設けられた中心貫通孔２１Ｃと、軸ＺＣの周囲に設けられた周辺部貫通孔２１Ｄと、がある。
実施例１−１〜実施例１−３の発射薬２０Ａには、最大外径Ｄ４１＝１６ｍｍ、長さＬ４１＝１４．５ｍｍ、各中央部貫通孔２１Ｅの直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）＝２ｍｍ、中央部貫通孔２１Ｅの数＝１９個、の断面六角形のものを使用した。
また、各外周部貫通孔２１Ｆの直径＝０．５ｍｍ、外周部貫通孔２１Ｆと発射薬２０Ａの側面２０Ｓとの間隔Ｋ３＝０．２５ｍｍに設定している。
また、外周部貫通孔２１Ｆの形成については、圧伸工程で行い、一般的な圧伸工程において中心貫通孔がピンで形成されるのと同様に、中心貫通孔用ピンの外側に外周部貫通孔用のピンを追加して、外周部貫通孔２１Ｆを有する発射薬を製造した。

なお、図１１の表に示すように、実施例１−１の発射薬については、外周部貫通孔２１Ｆの個数＝４８個、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２＝０．５ｍｍに設定している。また実施例１−２の発射薬については、外周部貫通孔２１Ｆの個数＝３６個、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２＝０．７５ｍｍに設定しており、実施例１−３の発射薬については、外周部貫通孔２１Ｆの個数＝２４個、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２＝１．０ｍｍに設定している。
また発射薬の組成は代表的なＭ３０組成（ニトロセルロース（２８．００重量％）、ニトログリセリン（２２．５０重量％）、ニトログアニジン（４７．７０重量％）、安定剤（１．５重量％）、消炎剤（０．３重量％））とした。

●［発射装薬１０の構造（図２）］
図２は、上記の発射薬２０Ａを収容した発射装薬１０の軸方向断面図である。
発射装薬１０は、発射薬２０Ａ、焼尽部品、点火薬３０にて構成されている。また、焼尽部品は上部焼尽部品１１、下部焼尽部品１２、中心焼尽部品１３にて構成されている。
図２に示すように、下部焼尽部品１２の中央部に中心焼尽部品１３を組み付けることによって発射楽２０Ａを収容可能な発射薬収容空間１２Ｋが形成され、この発射薬収容空間１２Ｋ内に、適切な個数の発射薬２０Ａが収容される。
発射薬２０Ａを発射薬収容空間１２Ｋに収容した後、発射薬収容空間１２Ｋの開口側から上部焼尽部品１１が組み付けられて、上部焼尽部品１１は発射薬収容空間１２Ｋの蓋となる。
この結果、発射装薬１０は、肉厚の円筒状となり、円筒部の内部に発射薬２０Ａが収容されている。

なお、発射装薬１０の各寸法等は、外径Ｄ１＝１５５ｍｍ、長さＬ１＝１５０ｍｍに設定している。また中心焼尽部品１３による空洞部１３Ｋの形状は円柱状であり、空洞部１３Ｋの径Ｄ２＝３５ｍｍに設定している。
また、各焼尽部品の組成は、ニトロセルロース（５７重量％）とクラフトパルプ（２８重量％）、汎用樹脂（１４重量％）、安定剤（１重量％）の組成を使用した。
また、点火薬３０については、シングルベース火薬５ｇ、黒色火薬５ｇを使用し、それらを布製の袋に入れて中心焼尽部品１３の内側に設けた。
また、発射装薬１個当たりの発射薬の量を２．０ｋｇとした。

●［評価結果（図１１）］
実施例１−１〜実施例１−３の各発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
初速ばらつきの標準偏差は、後述の比較例１−１の発射装薬の数が１個の条件で得られた初速ばらつきの標準偏差を１００％として相対評価した。
図１１の表からわかるように、比較例１−１の結果と比較して、初速ばらつきは低減されつつ、最大負差圧は同程度に抑制できていることが確認された。

●●［実施例１−４における発射薬２０Ｂの構造（図５）と、発射装薬の構造（図２）と、評価結果（図１１）］
図５には、図１１に示す表における実施例１−４に相当する発射薬２０Ｂの外観（斜視図）の例が示されている。

●［発射薬２０Ｂの構造（図５）］
図５に示すように、実施例１−４の発射薬２０Ｂは、いわゆる１９孔６角柱状発射薬（図９参照）に対して、発射薬の中央部貫通孔２１Ｅ（中央領域２１Ａ）と発射薬２０Ｂの側面２０Ｓとの間に１２個の外周部貫通孔２１Ｆを設けた発射薬である。
実施例１−４の発射薬２０Ｂには、最大外径Ｄ５１＝１６ｍｍ、長さＬ５１＝１４．５ｍｍ、各中央部貫通孔２１Ｅの直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）＝２ｍｍ、中央部貫通孔２１Ｅの数＝１９個、の断面六角形のものを使用した。
また、外周部貫通孔２１Ｆの形状は、長円状の長円状外周部貫通孔２１Ｆ１及び円弧状の円弧状外周部貫通孔２１Ｆ２とした。そして長円状外周部貫通孔２１Ｆ１は、長さＬ５２＝５．０ｍｍ、幅Ｌ５３＝０．５ｍｍに設定した。また円弧状外周部貫通孔２１Ｆ２は、円弧長さＬ５４＝２．２ｍｍ、幅Ｌ５５＝０．５ｍｍに設定した。また、外周部貫通孔２１Ｆと発射薬２０Ｂの側面２０Ｓの表面との間隔Ｋ３＝０．２５ｍｍに設定し、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２＝０．５ｍｍに設定した。
なお、発射薬組成は実施例１−１と同一とした。

●［発射装薬の構造（図２）］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを発射薬２０Ｂに変更したのみであるので、説明を省略する。

●［評価結果（図１１）］
実施例１−４の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表からわかるように、比較例１−１の結果と比較して、初速ばらつきは低減されつつ、最大負差圧は同程度に抑制できていることが確認された。
しかし、初速のばらつきは、実施例１−１〜１−３ほど低減されなかった。

●●［実施例２−１における発射薬２０Ｃの構造（図６）と、発射装薬の構造（図２）と、評価結果（図１１）］
図６には、図１１に示す表における実施例２−１に相当する発射薬２０Ｃの外観（斜視図）の例が示されている。

●［発射薬２０Ｃの構造（図６）］
図６に示すように、実施例２−１の発射薬２０Ｃは、いわゆる１９孔６角柱状発射薬（図９参照）に対して、発射薬の中央部貫通孔２１Ｅ（中央領域２１Ａ）と発射薬２０Ｃの側面２０Ｓとの間に外周部貫通孔２１Ｆを設け、更に、軸ＺＣ方向に直交する方向に沿って、側面２０Ｓの表面に複数の切り込み２２を設けた発射薬である。
実施例２−１の発射薬２０Ｃには、最大外径Ｄ６１＝１６ｍｍ、長さＬ６１＝１４．５ｍｍ、各中央部貫通孔２１Ｅの直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）＝２ｍｍ、中央部貫通孔２１Ｅの数＝１９個、の断面六角形のものを使用した。
また、外周部貫通孔２１Ｆの直径＝０．５ｍｍ、外周部貫通孔２１Ｆと発射薬２０Ｃの側面２０Ｓの表面との間隔Ｋ３＝０．２５ｍｍに設定し、外周部貫通孔２１Ｆの個数＝４８個に設定した。
また、切り込み２２の幅Ｌ６２＝０．１ｍｍ、切り込み２２の深さ＝０．７５ｍｍに設定し、隣り合う切り込み２２の間隔Ｌ６３＝０．４ｍｍに設定した。
また、切り込み２２を有する発射薬を製造するために、公知のギロチン裁断機を使用した。ギロチン裁断機は、圧伸工程後に得られる成型された捏和薬（以後、圧伸薬）を所望の薬長に裁断するために用いられる。通常はギロチン裁断機の裁断刃が圧伸薬を完全に裁断するが、裁断刃の裁断深さを任意の位置で停止できるように調整して切り込み２２を有する発射薬を製造した。
なお、発射薬組成は実施例１−１と同一とした。

●［発射装薬の構造（図２）］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを発射薬２０Ｃに変更したのみであるので、説明を省略する。

●［評価結果（図１１）］
実施例２−１の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表からわかるように、比較例１−１の結果と比較して、初速ばらつきは低減されつつ、最大負差圧は同程度に抑制できていることが確認された。

●●［実施例３−１における発射薬２０Ｄの構造（図７）と、発射装薬の構造（図２）と、評価結果（図１１）］
図７には、図１１に示す表における実施例３−１に相当する発射薬２０Ｄの外観（斜視図）の例が示されている。

●［発射薬２０Ｄの構造（図７）］
図７に示すように、実施例３−１の発射薬２０Ｄは、いわゆる円形断面１９孔管状発射薬に対して、発射薬の中央部貫通孔２１Ｅ（中央領域２１Ａ）と発射薬２０Ｄの側面２０Ｓとの間に４８個の外周部貫通孔２１Ｆを設けた発射薬である。
実施例３−１の発射薬２０Ｄには、最大外径Ｄ７１＝１６ｍｍ、長さＬ７１＝１４．５ｍｍ、各中央部貫通孔２１Ｅの直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）＝２ｍｍ、中央部貫通孔２１Ｅの数＝１９個、の断面円形のものを使用した。
また、外周部貫通孔２１Ｆの直径＝０．５ｍｍ、外周部貫通孔２１Ｆと発射薬２０Ｄの側面２０Ｓの表面との間隔Ｋ３＝０．２５ｍｍに設定し、外周部貫通孔２１Ｆの個数＝４５個に設定し、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２＝０．５５ｍｍに設定した。
なお、発射薬組成は実施例１−１と同一とした。

●［発射装薬の構造（図２）］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを発射薬２０Ｄに変更したのみであるので、説明を省略する。

●［評価結果（図１１）］
実施例３−１の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表からわかるように、比較例１−１の結果と比較して、初速ばらつきは低減されつつ、最大負差圧は同程度に抑制できていることが確認された。

●●［実施例３−２における発射薬２０Ｅの構造（図８）と、発射装薬の構造（図２）と、評価結果（図１１）］
図８には、図１１に示す表における実施例３−２に相当する発射薬２０Ｅの外観（斜視図）の例が示されている。

●［発射薬２０Ｅの構造（図８）］
図８に示すように、実施例３−２の発射薬２０Ｅは、いわゆる円形断面７孔管状発射薬に対して、発射薬の中央部貫通孔２１Ｅ（中央領域２１Ａ）と発射薬２０Ｅの側面２０Ｓとの間に３０個の外周部貫通孔２１Ｆを設けた発射薬である。
実施例３−２の発射薬２０Ｅには、最大外径Ｄ８１＝１１ｍｍ、長さＬ８１＝９．５ｍｍ、各中央部貫通孔２１Ｅの直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）＝２ｍｍ、中央部貫通孔２１Ｅの数＝７個、の断面円形のものを使用した。
また、外周部貫通孔２１Ｆの直径＝０．５ｍｍ、外周部貫通孔２１Ｆと発射薬２０Ｅの側面２０Ｓの表面との間隔Ｋ３＝０．２５ｍｍに設定し、外周部貫通孔２１Ｆの個数＝３０個に設定し、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２＝０．５５ｍｍに設定した。
なお、発射薬組成は実施例１−１と同一とした。

●［発射装薬の構造（図２）］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを発射薬２０Ｅに変更したのみであるので、説明を省略する。

●［評価結果（図１１）］
実施例３−２の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表からわかるように、比較例１−１の結果と比較して、初速ばらつきは低減されつつ、最大負差圧は同程度に抑制できていることが確認された。
しかし、初速のばらつきは、実施例１−１〜１−３、２−１及び３−１ほどは低減されなかった。

●●［比較例１−１における発射薬１２０Ａの構造（図９）と、発射薬の構造と、評価結果（図１１）］
図９には、図１１に示す表における比較例１−１に相当する従来の発射薬１２０Ａの外観（斜視図）の例が示されている。

●［従来の発射薬１２０Ａの構造（図９）］
図９に示すように、比較例１−１の従来の発射薬１２０Ａは、いわゆる１９孔６角柱状発射薬の例である。
比較例１−１の発射薬１２０Ａには、最大外径Ｄ１０１＝１４．５ｍｍ、長さＬ１０１＝１４．５ｍｍ、各中央部貫通孔１２１Ｅの直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔１２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）＝２ｍｍ、中央部貫通孔１２１Ｅの数＝１９個、の断面六角形のものを使用した。
なお、発射薬組成は実施例１−１と同一とした。
●［発射装薬の構造］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを発射薬１２０Ａに変更したのみであるので、説明を省略する。

●［評価結果（図１１）］
比較例１−１の従来の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表において、比較例１−１の発射装薬の数が１個の条件で得られた初速ばらつきの標準偏差を１００％（評価基準値）とした。従って、各実施例における初速ばらつきの標準偏差は、１００％より小さいほど、好ましい結果であるといえる。

●●［比較例２−１における発射薬１２０Ｂの構造（図１０）と、発射装薬の構造と、評価結果（図１１）］
図１０には、図１１に示す表における比較例２−１に相当する従来の発射薬１２０Ｂの外観（斜視図）の例が示されている。

●［従来の発射薬１２０Ｂの構造（図１０）］
図１０に示すように、比較例２−１の従来の発射薬１２０Ｂは、いわゆる円形断面単孔管状発射薬に対して、発射薬１２０Ｂの中心貫通孔１２１Ｃ（中央部貫通孔）と発射薬１２０Ｂの側面１２０Ｓとの間に１５個の外周部貫通孔１２１Ｆを設けた発射薬である。
比較例２−１の発射薬１２０Ｂには、外径Ｄ１１１＝６ｍｍ、長さＬ１１１＝４．５ｍｍ、中心貫通孔１２１Ｃの直径＝０．５ｍｍ、中心貫通孔１２１Ｃと発射薬１２０Ｂの側面１２０Ｓの間隔＝２ｍｍ、中心貫通孔１２１Ｃの数＝１個、の断面円形のものを使用した。
また、外周部貫通孔１２１Ｆの直径＝０．５ｍｍ、外周部貫通孔１２１Ｆと発射薬１２０Ｂの側面１２０Ｓの表面との間隔＝０．２５ｍｍに設定し、外周部貫通孔１２１Ｆの個数＝１５個に設定し、隣り合う外周部貫通孔１２１Ｆの間隔＝０．５５ｍｍに設定した。
なお、発射薬組成は実施例１−１と同一とした。

●［発射装薬の構造］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを発射薬１２０Ｂに変更したのみであるので、説明を省略する。

●［評価結果（図１１）］
比較例２−１の従来の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬の個数１、３、６個（発射薬量２．０〜１２．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表からわかるように、中央部貫通孔が１個のみの比較例２−１では、初速ばらつき及び最大負差圧が大きく、評価結果は好ましくない。これより、中央部貫通孔の個数は７孔以上が必要であることが明らかとなった。

●●［比較例３−１における発射薬の構造と、発射装薬の構造と、評価結果（図１１）］
図１１に示す表における比較例３−１にて用いた発射薬は、特開２０１２−２１６８５号公報にて公開されている２種類の発射薬（主発射薬と初速安定化用発射薬）であり、当該発射薬を用いて発射装薬を構成した。なお図示は省略する。

●［発射薬（主発射薬と初速安定化用発射薬）の構造］
主発射薬としては、外径＝１５ｍｍ、長さ＝１４ｍｍ、中央部貫通孔の直径＝０．５ｍｍ、隣り合う中央部貫通孔の間隔＝２ｍｍ、中央部貫通孔の数＝１９個、の断面六角形のものを使用した。また、主発射薬の発射薬組成は実施例１−１と同一とした。
そして、初速安定化用発射薬としては、外径＝１．２ｍｍ、長さ＝８．０ｍｍ、中央部貫通孔の直径＝０．２ｍｍ、中央部貫通孔の数＝１個、の断面円形のものを使用した。また、初速安定化用発射薬の発射薬組成は実施例１−１と同一とした。また、初速安定化用発射薬は絹製の袋に填薬して、当該袋を、図２に示す発射装薬１０における中心焼尽部品１３の外周面（発射薬収容空間１２Ｋ内）に、紐で固定した。
なお図１１の表の比較例３−１において、発射薬Ａは主発射薬を示し、発射薬Ｂは初速安定化用発射薬を示している。

●［発射装薬の構造］
発射装薬の構造については、実施例１−１にて説明した図２に示す発射装薬１０に対して発射薬２０Ａを主発射薬に変更し、初速安定化用発射薬を填薬した袋を中心焼尽部品１３の外周面に紐で固定したものであるが、図示は省略する。

●［評価結果（図１１）］
比較例３−１の従来の発射薬について、図１１の表に示すように、発射装薬１個当たりに主発射薬１．８５ｋｇ、初速安定化用発射薬０．１５ｋｇを填薬し、発射装薬の個数１、３個（発射薬量２．０〜６．０ｋｇ）の各条件で射撃試験を実施した。
図１１の表からわかるように、比較例１−１の結果と比較して、初速ばらつきは低減されたが、最大負差圧は発射装薬３個で非常に大きくなることが確認された。また、発射装薬６個の条件で射撃した場合、射撃試験装置の著しい破損が生じ、初速及び最大負差圧の計測は実施できなかった。

以上の実施例にて説明したように、発射薬２０Ａ〜２０Ｅの形状は、中央領域２１Ａに７個以上の中央部貫通孔２１Ｅを有していれば、どのような形状であっても良いが、従来から使用されている円形断面７孔管状（円柱状）、円形断面１９孔管状（円柱状）、１９孔６角柱状、円形断面３７孔管状（円柱状）、３７孔６角柱状などに本発明を適用することが好ましい。
また、発射薬の組成は、弾薬用発射薬に適した発射薬組成であれば、特に制限はないが、従来から使用されているシングルベース、ダブルベース、トリプルベース又はマルチベースのいずれかの組成が好ましい。

また、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２及び外周部貫通孔２１Ｆと発射薬の側面２０Ｓとの間隔Ｋ３は設計要素であり、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）よりも小さければ、特に制限はない。
なお、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅの間隔（中央部貫通孔間隔Ｋ１）とは、隣り合う中央部貫通孔２１Ｅにおいて対向している縁から縁の最短距離を示し、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２とは、隣り合う外周部貫通孔２１Ｆにおいて対向している縁から縁の最短距離を示す。
そして、発射薬の初期燃焼時において効果的に発射薬の燃焼ガスを発生させるためには、外周部貫通孔２１Ｆの間隔Ｋ２及び外周部貫通孔２１Ｆと発射薬の側面２０Ｓとの間隔Ｋ３は、中央部貫通孔間隔Ｋ１に対して０．０５倍から０．５倍が好ましく、特に０．１倍から０．３倍が好ましい。

また、外周部貫通孔２１Ｆの直径は特に制限はないが、製造の効率上、中央部貫通孔２１Ｅと同一の直径が好ましい。
また、外周部貫通孔２１Ｆの形状は特に制限はないが、製造が容易な円形状が好ましい。
また、図６に示す切り込み２２（溝部）の間隔Ｌ６３、幅Ｌ６２、及び深さは設計要素であり、中央部貫通孔間隔Ｋ１よりも小さければ、特に制限はない。
そして、発射薬の初期燃焼時において効果的に発射薬の燃焼ガスを発生させるためには、切り込み２２の間隔Ｌ６３は中央部貫通孔間隔Ｋ１に対し０．０５倍から０．７５倍が好ましく、特に０．１倍から０．５倍が好ましい。

本発明の発射薬２０Ａ〜２０Ｅは、本実施の形態で説明した外観、形状、構造、構成、寸法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、図６に示す発射薬における軸ＺＣ方向に直交する切り込み２２（直交方向切り込み）の代わりに、軸ＺＣ方向に平行な方向の切り込み（平行方向切り込み）を、側面２０Ｓの表面に複数形成してもよい。この場合、平行方向切り込みの幅、及び深さは、中央部貫通孔間隔Ｋ１よりも小さければ、特に制限はない。また、隣り合う平行方向切り込みの間隔は、中央部貫通孔間隔Ｋ１に対して０．０５倍から０．７５倍が好ましく、特に０．１倍から０．５倍が好ましい。また、直交方向切り込みと平行方向切り込みの双方の切り込みを形成してもよい。
また、平行方向切り込みの形成については、圧伸工程で行い、圧伸工程で用いるダイスの内面に、捏和工程後に得られる所定の粘度を有する原材料（以下、捏和薬）の圧出方向と平行に凸部形状を設け、この凸部形状を有するダイス内に捏和薬を通過させることにより平行方向切り込みを有する発射薬を製造することができる。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、それぞれの切り込みは、連続的につながった切り込みが好ましいが、断続的な切り込みであってもよい。

１０発射装薬
１１上部焼尽部品
１２下部焼尽部品
１３中心焼尽部品
２０Ａ〜２０Ｅ発射薬
２０Ｓ側面
２０Ｔ端面
２１Ａ中央領域
２１Ｅ中央部貫通孔
２１Ｆ外周部貫通孔
２２切り込み
３０点火薬
４０りゅう弾砲
Ｋ１中央部貫通孔間隔
Ｋ２間隔（隣り合う外周部貫通孔２１Ｆの間隔）
Ｋ３間隔（外周部貫通孔２１Ｆと側面２０Ｓとの間隔）
ＺＣ軸

Claims

軸方向に直交する端面と前記軸方向に平行な側面とを備えて柱状の形状を有し、
前記端面における前記側面よりも内側となる中央領域において前記軸方向に平行な７個以上の中央部貫通孔を有し、
隣り合う前記中央部貫通孔が均一な中央部貫通孔間隔となるようにそれぞれの前記中央部貫通孔が配置されている弾薬用の発射薬において、
前記中央領域と前記側面との間には、前記軸方向に平行な外周部貫通孔が６個以上配置されており、
前記外周部貫通孔と前記側面との間隔及び隣り合う前記外周部貫通孔の間隔は、前記中央部貫通孔間隔より小さいことを特徴とする発射薬。
請求項１に記載の発射薬であって、
前記側面には、前記中央部貫通孔間隔以下の幅及び深さを有して前記軸方向に直交する方向となる複数の切り込みが形成されていることを特徴とする発射薬。
請求項１または２に記載の発射薬であって、
前記側面には、前記中央部貫通孔間隔以下の幅及び深さを有して前記軸方向に平行な方向となる複数の切り込みが形成されていることを特徴とする発射薬。