KR101944300B1

KR101944300B1 - 박격포의 탄환가속을 위한 파우더

Info

Publication number: KR101944300B1
Application number: KR1020157020466A
Authority: KR
Inventors: 울리히 셰델리; 도미니크 안테넨; 비트 포겔상거; 빈센트 그펠러
Original assignee: 니트로케미 비미스 아게
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2019-04-17
Also published as: PL2951137T3; KR20150122129A; US20150321969A1; CA2899260A1; EP2951137A1; JP2016511210A; CA2899260C; JP6165269B2; WO2014117280A1; EP2951137B1; ES2872299T3

Abstract

본 발명은 박격포(mortar systems) 포탄의 가속을 위한 추진제파우더(propulsion powder) 또는 점화파우더(ignition powder)에 관한 것으로서, 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로 하고 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material) 1-30wt%과 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor) 0.1~10wt%를 포함한다. 상기 파우더는 알갱이들(grains)의 형태를 가지고, 상기 알갱이들은 선택적으로 표면에 1wt%를 넘지 않는 불활성의 가소성첨가제(inert plasticizing additive)를 포함한다. 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질을 헥소겐(hexogen :RDX) 및 옥토겐(octogen:HMX)의 그룹들 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 무기총구소염제는 포타슘나이트레이트(potassium nitrate) 및 포타슘설페이트(potassium sulfate)의 그룹들 중 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함한다.

Description

박격포의 탄환가속을 위한 파우더{Powder for accelerating projectiles for mortar systems}

본 발명은 박격포(mortar systems)를 위한 추진제(propulsion powder)로서의 파우더 또는 탄환의 가속을 위한 점화파우더(ignition powder)에 관한 것으로서, 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로 하고 결정질(crystalline)과, 니트라민 베이스의 에너지물질 1-30wt%과 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor)를 포함하며, 상기 파우더는 알갱이(grains)의 형태를 가지며, 상기 알갱이들은 선택적으로 표면에 불활성의 가소성첨가제를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이에 나아가, 상기의 파우더를 제조하는 방법을 제공한다.

최근 대구경(large-caliber) 무기의 영역에서 중요한 변화가 있어왔다.

냉전 종식후, 대구경 탱크 및 포(artillery) 시스템들은 지상고정 유닛들의 주요구성을 갖게 되었다.

이러한 시스템들은 지역영역을 수비하기에 적합하며, 자체의 큰 무게 때문에 이동성이 제한된다.

특히, 이러한 종류의 무기시스템들은 공중수송되지 않으며, 이러한 점은 신속한 영역방어의 기동성에 문제가 되었다.

그러나, 1990년대 초의 이라크 전쟁 발발은 종래 배치 전술로부터의 현저한 변화를 요구하게 되었다.

대구경 무기들은 짧은 시간 안에서 목적지로 먼 거리를 이송되어야만 했다.

상기 1차 이라크전쟁은 박격포시스템들(of mortar systems)의 재발견의 장이 되었다. 상대적으로 가벼운 무게 때문에, 이러한 종류의 대구경 총신들은 다수개로 공중으로 수송될 수 있었으며, 이에 따라 신속한 국지적 대응이 가능하게 되었다. 고성능 전자기기와 위성네비게이션 또는 목표추적장치에 의해 사격의 정확도가 현저히 높아졌다.

최근의 상황으로 보다시피, 이러한 이동성의 트렌드는 전 세계의 군대에서 지지받고 있다. 박격포 시스템의 관심이 높아짐에 따라, 수요가 증가되고 화력의 향상에 대한 요구가 증가했다. 목표에서의 정확한 폭발을 위한 목표 전기유도시스템을 갖춘 새로운 그리네이드(mortar grenades)는 종래의 일반 그리네이드에 비하여 보다 무겁다. 이러한 상황은 보다 무거운 탄을 더 멀게 보내기 위하여 추진력의 개선에 대한 필요성을 야기하였다. 더욱이, 지난 20년 동안 군사적 갈등은 이라크와 아프가니스탄 등의 더운 기후의 지역에서 발생했다. 추진시스템은 일반적으로 큰 힘을 얻기 위하여 니트로글리세린을 포함하여 높은 온도에서 적합하지 않다. 포구속력(muzzle velocity)과 최대가스압력(peak gas pressure)과 같은 중요한 탄도학적 데이터가 더운 기후의 지역에서의 배치 및 저장에 따라 몇 달에 걸쳐 변경됨을 알아냈다.

낮은 포구속력은 사거리를 떨어뜨리고, 이에 따라 타격확률을 저하시킨다. 대조적으로, 가스압력은 50% 증가하여 사격 시 위험도가 높아지는 문제가 발생하였다.

뜨거운 기후에 노출되면서도 추진제의 화학적 안정성에 악영향을 주어 안정제의 빠른 소모를 야기한다. 일반적으로 니트로글리세린을 함유한 파우더들은 더운 벙커 또는 군수창고에 고립되어 보관될 경우, 스스로 자가촉매효과에 의해 폭발하여 주변의 인명이나 건물을 손상시킬 우려가 있다.

니트로케미사(Nitrochemie company)는 이러한 사실들을 인지하였으며, 이에 따라 니트로글리세린을 포함하지 않아 더운 기후의 지역에서 장기간 보관하여도 안정성에 문제가 생기지 아니하는 고성능 파우더를 개발하여 더운 기후의 지역에서도 안전하게 취급할 수 있게 되었다. 이 새로운 파우더의 생산은 먼저 날개안정식 분리철갑예광탄(APFSDS-T) 또는 풀칼리버 공중폭발탄약(full-caliber airburst munitions)과 같은 중구경포에 먼저 적용되었다. 이러한 무기시스템들은 일반적으로 상대적으로 긴 포신에 적용되며, 3000-5000bar의 상대적으로 높은 가스압력이 발생하게 된다.

이에 반하여, 박격포시스템들은 포신이 더 짧아 발사 시 가스압력이 낮으며, 즉, 최대 충전시 1000bar이고 그 이하의 충전 시 더 낮아진다. 이는 변환에 요구되는 출력이 100bar의 가스입력으로도 충분할 수 있음을 의미한다. 이러한 척도는 종래의 니트로글리세린이 함유되지 아니한 고성능 포뮬레이션(formulations)에서는 도달할 수 없는 것이다. 결과적으로 짧은 포신에 낮은 가스압력의 박격포 시스템에 적합한 추진제의 기술이 요구되었다. 이러한 종류의 새 추진 시스템은 높은 화학적 및 탄도학적 안정성이 요구되며, 동시에 박격포 시스템에서의 높은 출력수율(high power yield)이 요구된다.

박격포시스템들은 포신이 더 짧아 발사 시 가스압력이 낮으며, 즉, 최대 충전시 1000bar이고 그 이하의 충전 시 더 낮아진다. 이는 변환에 요구되는 출력이 100bar의 가스입력으로도 충분할 수 있음을 의미한다. 이러한 척도는 종래의 니트로글리세린이 함유되지 아니한 고성능 포뮬레이션(formulations)에서는 도달할 수 없는 것이다. 결과적으로 짧은 포신에 낮은 가스압력의 박격포 시스템에 적합한 추진제의 기술이 요구되었다. 이러한 종류의 새 추진 시스템은 높은 화학적 및 탄도학적 안정성이 요구되며, 동시에 박격포 시스템에서의 높은 출력수율(high power yield)이 요구된다.

이에, 본 발명은 박격포(mortar systems) 포탄의 가속을 위한 추진제파우더(propulsion powder) 또는 점화파우더(ignition powder)에 관한 것으로, 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로 하고 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material) 1-30wt%과 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor)를 포함하며, 상기 파우더는 알갱이들(grains)의 형태를 가지고, 상기 알갱이들은 선택적으로 표면에 불활성의 가소성첨가제(inert plasticizing additive)를 갖는 것에 있어서,

상기 무기총구소염제는 0.1~10wt%이고 불활성의 가소성첨가제는 1wt%를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더를 제공한다.

본 발명은 니트로셀률로스를 포함한 파우더로서 추진제파우더 또는 점화파우더이며, 결정질의 나이트라민 베이스의 에너지 물질, 무기총구소염제를 포함하며, 적은 양의 불활성 가소성첨가제를 표면에서 가짐으로써, 박격포시스템의 투사체의 가속에 적합하며, 동시에 온도에 비의존적이어서 기후조건에 비의존적인 효과가 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 기술분야 설명에서와 같이, 박격포시스템(mortar systems)을 위한 화학적 및 탄도학적으로 안정적이고 높은 효율(power yield)을 갖는 탄환의 추진제(propulsion powder) 또는 점화제(ignition powder)를 제공하고자 한다.

본 발명의 구성은 청구항1에 기술된다.

본 발명은 박격포(mortar systems) 포탄의 가속을 위한 추진제파우더(propulsion powder) 또는 점화파우더(ignition powder)에 관한 것으로서, 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로한다.

본 발명의 파우더는 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material) 1-30wt%와 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor)를 포함하며 상기 파우더는 알갱이들(grains)의 형태를 가진다. 상기 알갱이들은 선택적으로 표면에 불활성의 가소성첨가제(inert plasticizing additive)를 갖는다. 이 첨가제는 1wt%를 넘지 아니하며 0~1wt%의 범위를 갖는다. 상기 알갱이들은 그 표면에 0.01~1wt%의 불활성의 가소성첨가제를 갖는 것이 바람직하다.

예상 외로, 상대적으로 작은 양의 불활성의 가소성첨가제가 파우더의 표면에 사용되며, 이로 인하여 온도가 증가함에 따른 의존성을 낮추게 된다,

중구경의 무기에 적용되는 추진제파우더들은, 상당한 양의 불활성 가소성첨가제로, 압력곡선(프로파일)이 평편해지게 됨을 알았다.

2wt%미만에서는 효과가 관찰되지 아니한다.

그럼에도 불구하여 이러한 관계가 박격포를 위한 추진제에 적용되지는 아니한다.

본 발명의 박격포 시스템을 위한 추진시스템(propulsion systems)의 경우, 상대적으로 적은 양의 불활성 가소성첨가제만으로 평편한 압력 프로파일을 얻게 된다.

농도가 높아지면, 압력프로파일이 점차 가파라지며, 1wt%를 넘어서면 보다 현저해져 온도가 높아짐에 따라 압력이 크게 증가하게 된다.

불활성 가소성첨가제의 바람직한 첨가범위는 1wt%를 넘지 아니하는 것이며, 온도가 증가함에 따른 포구속력(muzzle velocity)의 증가는 상대적으로 작게되고, 이에 따라 추진 시스템은 온도특성의 중화에 의해 전체적으로 차별되게 된다. 실시예에 따라, 불활성의 가소성첨가제가 전혀 첨가되지 아니할 수 있다.

평편한 압력 프로파일에 따라, 본 발명의 파우더는 높은 에너지 변환율을 보이며 높은 내부탄도학(internal-ballistic)상의 효율을 기대할 수 있게 한다.

박격포시스템들은 일반적으로 상대적으로 짧은 포신과 상대적으로 가파른 각으로 사격한다. 박격포시스템은 37mm구경에서부터 240mm 구경(초중박격포(ultra-heavy mortars))까지가 존재한다. 이중 가장 중요한 범위는 60~120mm 구경의 중박격포(heavy mortars) 이다.

본 발명의 초점은 60mm, 81mm 및 120mm 구경의 박격포 또는 추진제시스템이다.

더욱이, 본 발명의 파우더들은 박격포의 점화제파우더(ignition powders)로도 적용 가능하다. 상기 점화제파우더는 박격포 그레네이드(grenade)의 축에 탑재되며 초기 발화 폭발의 충격을 증폭시키고 이를 주변(편자형의)의 추진제로 전달하여 증가시킨다.

점화제파우더의 조성은 추진제파우더와 동일하다. 상기 파우더들은 알갱이의 크기 및 기하학적 형상이 다를 수 있다.

추진제파우더와 점화제파우더 모두 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 기초구성요소로 하며 용매를 이용한 공정에서 압출로 벌크 파우더로 얻어질 수 있다. 백년이 넘도록, 니트로셀률로스는 1염기(monobasic), 2염기(dibasic) 및 3염기(tribasic)의 추진제 파우더들의 주된 시작물질로 사용되어져 왔다. 셀률로스의 니트로화(nitration)(낙면: cotton linters)에 의해 얻어지며, 낮은 비용으로 다량을 얻을 수 있으며 다양한 다른 물리화학적 성질의 것들을 얻을 수 있다. 질소 함유량, 분자량 또는 점도 등이 다양한 니트로셀률로스를 적용할 수 있으며, 이러한 다양성에 기초하여 다양한 동질의(homogeneous) 추진제 충전 파우더 타입을 제조할 수 있다. 니트로셀률로스의 에너지 함량은 질소함량을 통해 조절될 수 있다. 1염기 조성에서, 니트로셀률로스는 유일한 에너지물질이며, 이는 니트로셀률로스의 에너지밀도는 다른 합성 바인더 폴리머들에 비하여 상대적으로 높음을 의미한다.

본 발명의 파우더는 니트로셀률로스를 기초로 한다. 상기 후자는 평균으로 12.6% ~ 13.25%의 질소함량을 가진다. 알갱이 미트릭스내에 존재하는 다른 주요요소는 결정화된 에너지물질과 무기 총구소염제이다.

크리스탈라인 에너지 물질은 파우더의 에너지함량을 높이고 1~30wt%의 비율로 적용된다. 상기의 비율에서, 니트로셀률로스 기반에서, 각각의 크리스탈라인 에너지 물질(crystalline energetic material)들간의 결정간의 거리는 충분히 커서 대부분 각각의 결정들이 접촉하지 아니한다.

이 결과, 외부의 기계적 자극들에 노출되면, 충격 펄스(shock pulse)는 폭발되는 하나의 결정으로부터 인접하여 위치한 결정들로 전달되지 아니한다. 이에 따라, 주된 충격펄스는 증폭되지 아니하면서 파우더 전체로 전달된다. 크티스탈라인 에너지 물질의 비율이 높은 경우, 대조적으로, 각각의 결정들은 근접하게 되고, 이 결과 파우더의 취약성(vulnerability)이 크게 높아진다.

상기 무기총구소염제(inorganic muzzle flash suppressor)가 0.1~10wt% 범위의 농도로 사용된다. 무기총구소염제의 추가에 따라 총구에서 수소 또는 일산화탄소 등의 비연소된 가스들의 반응이 억제되며, 이는 가스들이 점화되지 않거나 매우 작게 연소됨을 의미한다. 이에 따라, 상기 총구 불꽃이 감소되며, 사격이 은폐되고 사격위치를 찾기가 더 어려워지게 된다.

상기 크티스탈라인은 나이트라민(nitramine)을 기초로하는 에너지물질이고, 헥소겐(hexogen : RDX) 및 옥토겐(octogen: HMX) 그룹들로부터 선택되는 적어도 하나의 컴파운드를 포함하는 것이 바람직하다. 이 두 화합물들의 일반적인 화학식은 R-N-NO2 (R = 라디칼)이며, 상대적으로 작은 라디칼 R을 가지고, 상기 라디칼은 나이트라민 구조 요소에 비하여 전체 분자의 작은 부분을 구성한다. 결과적으로, 두 컴파운드들은 상대적으로 높은 에너지 함량을 갖는다.

크리스탈라인 에너지물질로서 RDX를 사용하는 것이 바람직하다. HMX에 비교하여 이는 생산하기에 보다 유리하며 안전하다. HMX는 RDX보다 더 비싸지만 특별한 장점을 제공해주지 아니한다. 다른 나이트라민 컴파운드들(예로서, NIGU 등)은 RDX에 비해 상대적으로 작은 힘을 갖는다. 안정적인 측면에서, 예로서 아카다이트II(akardite II)와 같은 상용의 활성구성요소(active ingredients)들을 사용할 수 있다.

특별히 선호되는 크티스탈라인 나이트라민 컴파운드는 평균의 알갱이 크기를 갖는다. 예로서, RDX는 바람직하게는 4~8 마이크로미터의 평균 알갱이크기를 가지며, 보다 바람직하게는 6 마이크로미터가 적용된다. 크리스탈라인 에너지물질의 균일한(homogeneous) 입자크기는 상대적으로 일정한 화학적 및 탄도학적 성질을 갖게 해준다.

선택적으로, 나이트라민 컴파운드들에 갈음하여, 예로서 일반적인 화학식이 R-O-NO2,로 나타내어지는 나이트레이트에스터(nitrate ester)를 적용히는 것이 가능하다. 나이트라민 컴파운드와 비교할때, 나이트레이트 에스터는 화학적으로 덜 안정적이다. 크리스탈라인 나이트라민 컴파운드 : 헥사나이트로이소울지탄(hexanitroisowurtzitane: CL-20, CAS -# 14913-74-7), 니트로구아니딘(NIGU, NQ, CAS-# 70-25-7), N-메틸나이트라민 (테트릴, N-메틸-N, 2,4,6-테트라니트로벤졸아민, CAS-# 479-45-8), 및 니트로트리아졸론(nitrotriazolone : NTO, CAS# 932-64-9) 및 트리아미노트리니트로벤졸(triaminotrinitrobenzole: TATB, CAS# 3058-38-6) 들에서 적어도 하나의 컴파운드들이 선택되어 사용될 수 있다. 상기 에너지 컴파운드들은 모두 독립적으로 또는 다른 것들과 조합하여 사용될 수 있다.

크리스탈라인 에너지 물질들의 비율은 5~25wt%인 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 크리스탈라인 에너지 물질들의 비율은 10~20wt% 이다. 25wt%이하의 비율에서, 더욱 상세히는 20wt% 이하에서, 에너지 물질들의 각 결정들 간의 거리에 따른 취약성이 매우 낮은 수준이 된다. 불활성 가소성첨가제의 사용은 크리스탈라인 나이트라민 컴파운드를 상대적으로 높은 중량비율로 사용한 경우 파우더의 취약성을 경감시킬 수 있다. 이 결과, 높은 비율의 크리스털라인 나이트라민 컴파운드를 용이하게 취급할 수 있게 된다.

크리스탈라인 에너지 물질의 물성에서, RDX는 상당한 수준의 안정성을 가짐으로써 1wt% 만큼의 작은 양으로부터도 발연되고, 매우 작은 만큼의 비율증가를 야기하게 된다.

상기 무기총구소염제는 알카리메탈염, 예를 들어 포타슘나이트레이트(potassium nitrat) 및 포타슘설페이트(potassium sulfate) 등의 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 컴파운드를 포함하는 것이 바람직하다. 총구섬광(muzzle flash)을 감소시키기 위해, 이러한 컴파운드들은 번-오프(burn-off)를 가속화할 수 있으며, 이에 따라 잔여물들의 형성이 감소되게 되고, 에너지 전환율이 상승되게 된다.

일 실시 예에서, 상기 무기총구소염제는 0.1~5wt%로 존재한다.

파우더 알갱이의 표면에 위치할 수 있는 상기 불활성의 가소성첨가제는 장뇌(camphor), 디알킬프탈레이트(dialkyl phthalates)(바람직하게는 디-(C8-C12) 프탈레이트 또는 이의 수소화물 유도체), 및 디알킬디페닐우레아(dialkyldiphenylureas)(바람직하게는 디메틸디페닐우레아, 트라이벌 명칭 센트라라이트II로 알려진) 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 컴파운드를 포함한다. 상기 불활성 가소성첨가제는 둘 또는 그 이상의 개별의 컴파운드의 조합이 적용될 수 있다.

파우더 알갱이의 표면에 선택적으로 적용되기에 바람직한 컴파운드는 장뇌(camphor)이다.

더욱이, 파우더 알갱이의 표면은 그라파이트와 에탄올로 처리되는 것이 바람직하다.

압출된 파우더 알갱이들은 에탄올과 그라파이트를 통한 표면처리의 대상이 되는 것이 바람직하다. 선택적으로 상기 표면은 불활성 가소성 첨가제로 처리된다. 상기 불활성 가소성 첨가제는 파우더 알갱이의 표면에 인접한 영역을 관통하여 존재하게 되며, 즉 불활성 가소성첨가제는 국부적으로 존재하며 알갱이 매트릭스에 분산되지 아니한다. 상기 불활성 가소성첨가제는 수 100 마이크로미터의 깊이를 관통하게 되며, 예로서 최대 400 마이크로미터, 바람직하게는 100~300마이크로미터를 관통하게 된다. 이는 적어도 95wt%의 불활성 가소성첨가제가 상기의 깊이에 내에서 존재하게 됨을 의미한다.

적용된 그라파이트는 파우더 알갱이 표면에 존재하는 것이 바람직하다.

표면처리된 파우더 알갱이의 물성에 따른 효과는, 즉, 에탄올과 그라파이드 및 선택적으로 불활성 가소성첨가제를 압출된 파우더 알갱이의 표면에 적용한 효과는 긍정적이다. 예로서, 온도-중화 거동 및 벌크밀도(즉, 주어진 컨테이너의 부피에 맞춘 파우더의 양)들이 그라파이트와 에탄올의 표면처리를 통하여 개선된다. 압출된 파우더 알갱이의 표면에 불활성 가소성 첨가제를 첨가함으로써 온도계수(temperature coefficient)가 악화될 수는 있으나 압력레벨(즉, 포구속력<muzzle velocity>에서의 피크 가스압력<peak gas pressure>의 비율)이 개선되었다. 동시에, 상기 알갱이 매트릭스는 더 이상 불활성 컴파운드들을 포함할 필요가 없어지며, 이에 따라 에너지 컴파운들을 최대로 가질 수 있게 된다. 상기의 물질들을 조합하여 표면처리 함으로써 최대의 효과를 얻을 수 있다.

박격포에 적용되는 파우더의 경우, 알갱이 표면에 존재하는 상기 불활성 가소성첨가제는 0.1wt%을 넘지 않는 것이 바람직하며, 즉, 0~0.1wt%이고, 0.01~0.1wt%의 범위에서 존재하는 것이 더욱 바람직하다. 불활성 가소성 첨가제의 상기의 특정한 첨가량은 포구속력과 높은 온도에서의 압력의 증가의 변화량을 상대적으로 감소시킨다. 현격하게 많은 양의 불활성 가소성 첨가제를 첨가하게 되면, 온도-중화 거동(temperature-neutral behavior)을 얻을 확률이 낮아지게 된다.

추진을 위한 알갱이들은 원기둥 형태의 형상을 가지며 축상에서 길이방향의 채널들(channels)을 가진다. 채널의 수는 임의로 정해지며; 알갱이는 보통 하나의 채널 또는 7 또는 19개의 채널을 갖는다. 이러한 종류의 추진 충전 파우더들은 홀파우더(hole powder)라 불리우며, 이에 따라 다공성이고 비액상이며 공업적으로 카트리지에 삽입될 수 있게 된다.

상기 원기둥길이(L)와 직경(D)의 비율은 전형적으로 value L/D = 0.25 ~ 5의 값을 갖는다.

본 발명은 작은 피치원(pitch circle) 형상의 다수의 홀을 갖는 파우더이므로 상대적으로 큰 외측 벽 두께를 갖는다.

이는, 종단면에서, 각각의 길이방향이 채널들이 중심부분에 근접하여 배열되며 더 작은 피치원 전체를 채우게 된다.

바람직하게는, 예로서 7홀 파우더의 6개의 길이방향의 채널들이 총직경 3.6mm중 직경 2.1mm의 피치원을 형성한다.

일 실시 예로서, 상기 추진제 파우더의 각각의 길이방향의 채널들의 홀 직경은 0.1~0.5 mm이다.

본 발명의 파우더들은 점화파우더로서 사용 가능하며, 이 경우 알갱이의 직경은 추진제의 경우보다 더 작게 된다.

더욱이, 이들은 중심부에 길이방향의 채널을 가지는 원기둥 형상의 형상을 가진다.

이들은 예로서, 외측 직경이 1.3~1.7mm이며, 길이는 1.5~2.0mm이고, 벽의 평균두께는 0.6~0.8mm이고, 홀의 직경은 약 0.10mm이다.

선택적으로, 파우더의 물질은 띠(strips)들로 형성되거나 포신에 적합한 형태로 직접 압출되어 형성될 수 있다. 이러한 형태는 대구경의 포에 적합하다.

이는 전형적으로 폭이 길이보다 보다 작은(예, 적어도 5배 또는 적어도 10배) 형태를 포함하며, 상기 두께는 폭보다 많이 작은(예, 적어도 5배 또는 적어도 10배) 형태를 포함한다.

일반적으로, 상기 두께는 예로서 1~2 mm이고, 상기 폭은 예로서 10mm 이상이며, 상기 길이는 예로서 100~150mm이다.

또한 몸체의 형상은 예로서, 탄약(munition)을 위한 속이 빈 실린더 형태이며, 슬리브(sleeve)가 생략되거나 날카로운 몸체로 대체되어 점화시스템 뒤에 위치하게 된다.

상기 알갱이 매트릭스는 선택적으로 추가적인 첨가제를 포함할 수 있다.

안정성을 향상시키기 위하여, 예로서, 소듐하이드로겐카보네이트(sodium hydrogen carbonate; (CAS-#:144-55-8)), 칼슘카보네이트(calcium carbonate; (CAS-#: 471-34-1)), 마그네슘옥사이드(magnesium oxide; (CAS-#: 1309-48-4)), 아카다이트II(akardite II; (CAS-#: 724-18-5)), 센트라라이트I(centralite I; (CAS-#: 90-93-7)), 센트라라이트II(centralite II; (CAS-#: 611-92-7)), 2-나이트로디페닐아민(2-nitrodiphenylamine; (CAS-#: 836-30-6)) 및 디페닐아민(diphenylamine; (CAS-#: 122-39-4)) 등이 첨가될 수 있다.

첨가제들은 예로서, 튜브를 위하여 라임(lime), 산화망간(manganese oxide), 산화마그네슘(magnesium oxide; (CAS-#: 1303-48-4)), 삼산화몰리브덴(molybdenum trioxide; (CAS-#: 1313-27-5)), 규산마그네슘(magnesium silicate; (CAS-#: 14807-96-6)), 칼슘카보네이트(calcium carbonate; (CAS-#: 471-34-1)), 이산화티타늄(titanium dioxide; (CAS-#: 13463-67-7)), 삼산화텅스텐(tungsten trioxide; (CAS-#: 1314-35-8)) 가 적용될 수 있으며, 프탈릭에스터(phthalic esters), 시트릭에스터(citric esters), 또는 아디픽에스터(adipic esters) 들이 일반적으로 유화제로서 적용될 수 있다.

더욱이, 상기 생알갱이(green grain)들, 즉 가공하기 전의 파우더들은 매트릭스 내에 예로서 발화기작의 개선 및 번-오프(burn-off) 기작의 조절을 위하여 첨가제들을 포함할 수 있다.

본 발명의 파우더를 제조하는 방법은 용매와 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로 하고 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material) 1-30wt%과 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor)를 포함한 파우더의 도우(dough)를 제조하는 단계를 특징으로 한다.

를 포함하는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더를 제조하는 방법

상기 용매는 생알갱이로부터 제거되며, 상기 생알갱이는 선택적으로 불활성 가소성첨가제로 표면처리된다.

최종적으로, 선택적으로 표면처리된 생알갱이는 건조된다.

본 발명의 파우더의 바인더는 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 기본구성요소로 하며 추가적으로 결정질(crystalline)인 나이트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material)과 무기총구소염제(inorganic muzzle flash suppressor)를 포함하고 종래의 생산공장에서 제조될 수 있다.

상기 조성에서 고체 구성요소들은 예로서 용매 혼합물에 의해 서로 혼합될 수 있다.

상기에 따른 용매-습기 반죽 도우(dough)는 반죽기로 반죽될 수 있으며 프레스에 의해 원하는 형상으로 압출하여 성형할 수 있다.

상기 압출물은 건조되고 원하는 알갱이 길이로 잘라질 수 있다.

이후, 용매는 알갱이로부터 제거되게 된다.

상기 알갱이는 선택적으로 불활성 가소성첨가제로 표면처리되며, 또는 종결 공정을 거치게 된다.

상기 생알갱이는 에탄올과 그라파이트로 표면처리되는 것이 바람직하며, 즉 흑연화(graphitized)시킬 수 있다. 흑연화 공정은 별개의 방법으로 수행되어질 수 있다.

그럼에도 불구하고, 생알갱이에 그라파이트와 에탄올과 불활성 가소성첨가제를 같이 적용할 수도 있다.

상기 용매는 습윤공기법(humid air method)에 의해 제거되는 것이 바람직하다.

상기 압출로부터 얻어지는 생알갱이의 매트릭스에는 무기총구소염제가 포함된다.

상기 용매를 알갱이 매트릭스로부터 제거하기 위해, 이에 따라 생알갱이는 배스공정(bath process)을 거치지 아니함으로써 수용성 무기총구소염제가 알갱이 매트릭스로부터 씻겨져 나가지 않게 한다.

제조공정에 사용된 상기 용매는 상술한 바와 같이 습윤공기법(humid air method)에 의해 제거된다.

이 경우, 상기 용매-습기 생알갱이를 10~60시간동안 공기의 흐름에 통과시키고, 상기 공기의 온도는 20 - 70℃이며, 수증기로 포화되어 있고 시간당 수백 ㎥ 의 속도로 흐른다.

이러한 방법으로 용매의 비율이 <1% 로 감소되게 되며, 이 경우 수용성 무기총구소염재가 알갱이 매트릭스에서 제거되지 아니하고 남게 된다.

표면처리된 알갱이가 건조된 후, 종료공정이 수행되는 것이 바람직하다.

종료공정은 주의건조(careful drying) 및 표면처리된 알갱이의 스크리닝(screening)을 의미한다.

본 발명의 추가적인 실시 예와 조합은 아래의 실시 예 및 청구항을 통하여 상세히 설명한다.

생알갱이를 생산하는 과정에 있어서, 다양한 첨가제들이 니트로셀률로스 베이스의 파우더 도우(dough)에 첨가되며, 즉, 첨가제들이 매트릭스 안에 균일하게 분산된다.

결정화된(crystalline) 나이트라민 컴파운드를 제외한 이러한 첨가제들의 총 첨가량은 니트로셀률로스에 대하여 0~10wt%, 바람직하게는 2~7wt%이다.

결정화된 나이트라민 컴파운드의 총량은, RDX의 경우 니트로셀률로스의 양에 대하여 0~30wt%, 바람직하게는 0~20wt%이다.

상기 결정화된 나이트라민 컴파운드는 파우더 도우에 첨가되기 전에 패트릭스와의 혼합성을 증진시키기 위하여 선 처리될 수 있다.

용매와 함께 파우더 도우를 반죽한 후, 상기 생알갱이(green grain)가 다이(die)를 통해 압출된다.

이후, 물과 용매가 제거되며, 바람직하게는 습윤공기법(humid air methods)으로 건조되어 제거된다.

상기 생알갱이는 표면처리되며, 예로서 선택적으로 불활성 가소성첨가제와 그라파이트 등의 추가적인 첨가제로 에탄올(주입(impregnation)+코팅)과 함께 표면처리된다.

실시예 1 - 추진제파우더1(FM 4651/21)

520kg의 7-홀 파우더를 제조하기 위하여, 20 wt% 의 RDX, 1.2 wt% 의 아카다이트II(akardite II), 및 3.2 wt%의 포타슘나이트레이트(potassium nitrate)와

질소함유량13.20 wt%(100wt%를 위한 균형을 맞추기 위해)의 나이트로셀률로스들로 용매-습기 반죽 도우를 제조하고, 디에틸에테르(diethyl ether)와 에탄올을 첨가한 후 70분 이상 반죽한다.

상기 파우더 도우는 이후 다이를 통해 7-홀을 가진 5.2mm직경의 가닥(strand) 형상으로 프레스된다(즉, 압출).

상기 압출된 가닥들은 공기에서 미리 건조되고, 요구되는 길이로 잘라지며, 결과적으로 생알갱이는 가는 메쉬 스크린에 고르게 배치된다.

상기 생알갱이는 30시간 동안 30℃의 온도로 수증기 포화된 200 m3/h 의 공기 흐름에 의해 처리되며, 이후 30시간 동안 65℃의 온도로 400 m3/h의 공기흐름에 의해 처리된다(습윤공기법; humid air methods).

60kg의 생알갱이는 60℃로 가열되고, 이후 연마된 구리드럼(copper polishing drum)에서 0.05wt%의 그라파이트와 1.2리터의 에탄올과 함께 55℃로 가열되며, 이는 연속적인 회전을 통해 한 시간 동안 수행된다.

마지막으로, 상기 파우더는 금속시트에 뿌려지게 되며 60℃에서 24시간 동안 건조된다.

FM 4651/21로 지정된 추진제파우더1 은 3.63 mm의 외경, 3.61 mm의 길이, 0.76 mm의 평균 벽두께, 0.20 mm의 홀직경, 4251 J/g의 열용량(heat capacity) 및 1048 g/l의 벌크밀도(bulk density)의 물성을 갖는다. 화학적 안정도 : 폭연(deflagration) 온도 = 172℃. STANAG 4582 열플럭스열량계(heat flux calorimetry) = 44 J/g와 30.4 μW

(요구조건은 STANAG 4582 표준에 따른다 : 최대 열변화(heat evolution) <114 μW )

실시예 2 - 추진제파우더 2 (FM 4650/22)

실시예1에 따른 파우더 도우가 다이를 통해 7-홀 형상으로 4.8mm 직경 단면을 갖는 가닥(strand)의 프레스(즉, 압출)됨.

상기 압출된 가닥들은 공기에서 미리 건조되고, 요구되는 길이만큼 잘라지며, 습윤공기겁으로 건조된다(실시예1에서 서술한 바와 같이.)

이후, 60kg의 생알갱이가 60℃에서 예열되며 55℃의 연마된 구리드럼(copper polishing drum)으로 이송된다.

상기 생알갱이는 0.05%의 그라파이트와 1.2kg의 에탄올에 용해된 1wt%의 장뇌(camphor) 용액과 혼합되어 한시간동안 연속적으로 혼합된다.

최종적으로, 상기 파우더는 금속시트에 뿌려져 60℃에서 24시간 동안 건조된다.

FM 4650/22 으로 지정된 추진제 파우더 2는 3.42 mm의 외경, 3.45 mm의 길이, 0.71 mm의 평균 벽두께, 0.19 mm의 홀 직경, 4152 J/g의 열용량(heat capacity) 및 1002 g/l의 벌크밀도(bulk density)의 물성을 갖는다.

화학적 안정성: 폭연(deflagration) 온도 = 172℃.

STANAG 4582 열플럭스열량계 = 47 J/g 및 30.9 μW (요구조건은 STANAG 4582 표준에 따른다 : 최대 열변화(heat evolution) <114 μW )

추진제파우더1과 2의 비교

파우더가 높은 온도일 때 압력의 변화의 비교하며, 장뇌의 양을 다양하게 적용함.

시스템: 미군 120mm 표준 박격포 M120과 내탄도학적(internal-ballistic) 특성, 특히 포신과 포구의 형상이 동일한 120mm 압력 배럴.

사용되는 불활성 박격포 그레네이드의 발사체의 질량은 15.5 kg이었다.

속도는 도플러레이다로 측정하였으며, 피크가스압력(peak gas pressure)은 포구의 부분에서 압전소자로 측정하였다.

0wt% 및 1wt%의 장뇌 코팅한 두 추진제 파우더의 21℃ 및 63℃에서의 격발시 측정결과는 하기 표1 및 2와 같다.

FM 4651/21 0 wt% 장뇌

질량충전 (Charge mass)[g]	파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	압력변화율 (Pressure change) [%]
740	21	369.0	18224	2458	13
740	63	378.5	20682	2458	13

FM 4650/22 1 wt% 장뇌

질량충전 (Charge mass)[g]	파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	압력변화율 (Pressure change) [%]
740	21	366.1	17494	4015	23
740	63	376.3	21509	4015	23

상기 표1 및 표2는 21℃ 및 63℃의 온도에서 압력의 증가가 0 wt%의 장뇌를 포함하는 파우더1 (FM 4651/21)이 1wt%의 장뇌를 포함하는 파우더2 (FM 4650/22)에 비하여 더 작음을 보여준다.

이는 장뇌의 양을 증가시켜 압력의 증가를 낮추는 종래의 중구경 영역에서의 경험에 반하는 놀라운 것이다.

실시예3 - 추진제파우더3 (FM 4714)

실시예1에서의 파우더 도우를 7-홀 형상 및 5.1mm 직경의 가닥 형상으로 압출한다. 압출된 가닥은 공기 중에서 선건조되며 요구되는 길이로 절단되고, 이렇게 제조된 생알갱이는 습윤공기법(humid air methods)으로 건조된다(실시예 1에서 기술된 바와 같이). 이후, 120kg의 생알갱이가 60℃에서 예열되며 55℃의 연마된 구리드럼(copper polishing drum)으로 이송된다. 상기 생알갱이는 0.05%의 그라파이트와 2.4kg의 에탄올에 용해된 0.1wt%의 장뇌(camphor) 용액과 혼합되어 한 시간동안 연속적으로 혼합된다. 최종적으로, 상기 파우더는 금속시트에 뿌려져 60℃에서 24시간 동안 건조된다.

FM 4714로 지정된 추진제 파우더 3은 3.58 mm의 외경, 3.59 mm의 길이, 0.75 mm의 평균 벽두께, 0.20 mm의 홀 직경, 4269 J/g의 열용량(heat capacity) 및 1026 g/l의 벌크밀도(bulk density)의 물성을 갖는다. 화학적 안정성: 폭연(deflagration) 온도 = 172℃. STANAG 4582 열플럭스열량계 = 50 J/g 및 32.6 μW (요구조건은 STANAG 4582 표준에 따른다 : 최대 열변화(heat evolution) <114 μW )

추진제파우더 3과 볼파우더(a ball powder)와의 비교

니트로글리세린 포함 비교 파우더(GD st 마크 볼파우더; GD St Marks ball powder)에 대한 파우더의 높은 온도에서의 압력증가 및 탄도학적 성질의 비교

시스템: 미군 120mm 표준 박격포 M120과 내탄도학적(internal-ballistic) 특성, 특히 포신과 포구의 형상이 동일한 120mm 압력 배럴. 사용되는 불활성 박격포 그레네이드의 발사체의 질량은 15.1 kg이었다. 속도는 도플러레이다로 측정하였으며, 피크가스압력(peak gas pressure)은 포구의 부분에서 압전소자로 측정하였다. 두 추진제 파우더의 21℃ 및 63℃에서의 격발시 측정결과는 하기 표3 및 4와 같다.

FM 4714 0.1 wt% 장뇌

질량충전 (Charge mass)[g]	파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	압력변화율 (Pressure change) [%]
728	21	373.5	18643	2013	11
728	63	378.5	20656	2013	11

비교파우더 > 10wt% 니트로글리세린

질량충전 (Charge mass)[g]	파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	압력변화율 (Pressure change) [%]
756	21	349.4	14659	2261	15
756	63	362.1	16920	2261	15

상기 표3 및 표4는 21℃ 및 63℃의 온도에서 압력의 증가가 니트로글리세린 포함 비교 파우더가 0.1wt%의 장뇌를 포함하는 파우더3 (FM 4714)보다 더 큼을 보여준다. 더욱이, 21℃에서의 비교파우더의 속도가 질량이 28g 증가됐음에도 불구하고 25m/s 더 낮으며, 이에 따라 사거리가 감소하게 된다.

전체적으로 실시예3의 파우더의 조사는 낮은 온도의존성을 갖는 고성능의 파우더임을 보여준다.

또한, 개별 측정의 분산은 동종의 균질이며 성능이 일정한 다른 파우더보다 훨씬 작다.

실시예4 - 점화파우더1 (FM 4483/21)

실시예1에서의 파우더 도우를 1-홀 형상 및 2.1mm 직경의 가닥 형상으로 압출한다. 압출된 가닥은 공기 중에서 선건조되며 요구되는 길이로 절단되고, 이렇게 제조된 생알갱이는 습윤공기법(humid air methods)으로 건조된다(실시예 1에서 기술된 바와 같이).

이후, 20kg의 생알갱이가 60℃에서 예열되며 55℃의 연마된 구리드럼(copper polishing drum)으로 이송된다. 상기 생알갱이는 0.3wt%의 그라파이트와 0.3kg의 에탄올과 혼합되어 한 시간 동안 연속적으로 혼합된다. 최종적으로, 상기 파우더는 금속시트에 뿌려져 60℃에서 24시간 동안 건조된다.

FM 4483/21로 지정된 점화파우더1은 1.47 mm의 외경, 1.75 mm의 길이, 0.69 mm의 평균벽두께, 0.10 mm의 홀 직경, 4393 J/g의 열용량(heat capacity) 및 1001 g/l의 벌크밀도(bulk density)의 물성을 갖는다. 화학적 안정성: 폭연(deflagration) 온도 = 172℃. STANAG 4582 열플럭스열량계 = 46 J/g 및 30.2 μW (요구조건은 STANAG 4582 표준에 따른다 : 최대 열변화(heat evolution) <114 μW )

실시예5 - 점화파우더2 (FM 4483/22)

이후, 20kg의 생알갱이가 60℃에서 예열되며 55℃의 연마된 구리드럼(copper polishing drum)으로 이송된다. 상기 생알갱이는 0.3wt%의 그라파이트, 0.5wt%의 장뇌와 0.15kg의 에탄올과 혼합되어 한 시간 동안 연속적으로 혼합된다. 최종적으로, 상기 파우더는 금속시트에 뿌려져 60℃에서 24시간 동안 건조된다.

FM 4483/22 로 지정된 점화파우더2는 1.47 mm의 외경, 1.75 mm의 길이, 0.69 mm의 평균벽두께, 0.10 mm의 홀 직경, 4343 J/g의 열용량(heat capacity) 및 995 g/l의 벌크밀도(bulk density)의 물성을 갖는다. 화학적 안정성: 폭연(deflagration) 온도 = 172℃. STANAG 4582 열플럭스열량계 = 52 J/g 및 32.4 μW (요구조건은 STANAG 4582 표준에 따른다 : 최대 열변화(heat evolution) <114 μW )

점화파우더1 및 2와 볼파우더와의 비교

장뇌의 함유비를 달리하는 점화파우더1과 2의 수입된 M48 볼파우더와의 높은 온도에서의 압력증가 및 탄도학적 성질의 비교

시스템: 미군 120mm 표준 박격포 M120과 내탄도학적(internal-ballistic) 특성, 특히 포신과 포구의 형상이 동일한 120mm 압력 배럴. 사용되는 불활성 박격포 그레네이드의 발사체의 질량은 14.0 kg이었다. 속도는 도플러레이다로 측정하였으며, 피크가스압력(peak gas pressure)은 포구의 부분에서 압전소자로 측정하였다.

상기 테스트는 충전 4와 함께 진행되었다, 즉; 네 개의 M234 표준 증가(four M234 standard increments)를 사용하였다.

장뇌 코팅 0wt%의 파우더(FM4483/21)와 0.5wt%의 파우더(FM4483/22)를 M48 볼파우더와 비교하여 표준 M1020 폭발 카트리지에서 파우더의 온도가 21℃ 및 63℃에서의 격발시 측정한 결과는 하기 표5, 6 및 7과 같다.

FM 4483/21 0 wt% 장뇌

질량충전 (Charge mass)[g]	파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	압력변화율 (Pressure change) [%]
60.9	21	320.9	13150	1708	1.13
60.9	63	328.8	14858	1708	1.13

FM 4483/22 0.5 wt% 장뇌

질량충전 (Charge mass)[g]	파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	압력변화율 (Pressure change) [%]
62.8	21	318.5	12139	1933	1.16
62.8	63	326.4	14072	1933	1.16

M48 볼파우더

파우더온도 [℃]	속력 [m/s]	피크가스 압력 (Peak gas pressure ) [psi]	압력증가 (Pressure increase) [psi]	온도계수 (temperature coefficient)
21	322.4	13650	2284	1.17
63	329.7	15934	2284	1.17

본 발명의 점화파우더2에 포함되는 0.5wt%의 장뇌는 21℃에서 피크가스압력을 낮추어주어 특정한 적용에 있어서 유리함을 제공해준다.

그럼에도 불구하고, 0.5wt%의 장뇌를 포함하는 점화파우더2는 장뇌가 없는 것에 비하여 높은 압력증가를 보인다.

이에 따라, 시스템에 요구되는 최고의 가능한 방법을 충족시키기 위하여 장뇌의 최적의 함유량을 정확히 계량(weighing)하여야한다.

수입된 M48 볼파우더의 경우 21℃에서 가장 높은 가스압력을 나타냈다.

수입된 볼파우더 M48의 경우, 21℃에서 63℃까지 압력의 변화는 약 2300psi이며, 이는 본 발명의 두 점화파우더 1 및 2에 비하여 매우 높다.

요약하면, 본 발명은 니트로셀률로스를 포함한 파우더로서 추진제파우더 또는 점화파우더이며, 결정질의 나이트라민 베이스의 에너지 물질, 무기총구소염제를 포함하며, 적은 양의 불활성 가소성첨가제를 표면에서 가지고, 박격포시스템의 투사체의 가속에 적합하며, 동시에 온도에 비의존적이어서 기후조건에 비의존적인 것을 특징으로 한다.

Claims

박격포(mortar systems) 포탄의 가속을 위한 추진제파우더(propulsion powder) 또는 점화파우더(ignition powder)에 관한 것으로, 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로 하고 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material) 1-30wt%과 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor)를 포함하며, 상기 파우더는 알갱이들(grains)의 형태를 가지고, 상기 알갱이들은 표면에 불활성의 가소성첨가제(inert plasticizing additive)를 갖는 것에 있어서,
상기 무기총구소염제는 0.1~10wt%이고 불활성의 가소성첨가제는 1wt%를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항에 있어서,
상기 불활성의 가소성첨가제는 0.01~1wt%량이 포함되는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 결정질인 니트라민 베이스의 에너지물질은 헥소겐(hexogen (RDX)) 및 옥토겐(octogen (HMX))의 그룹들 중에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 결정질인 니트라민 베이스의 에너지물질이 5-25wt% 포함되는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무기총구소염제는 포타슘나이트레이트(potassium nitrate) 및 포타슘설페이트(potassium sulfate)의 그룹들 중 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무기총구소염제가 0.15wt% 포함되는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 불활성의 가소성첨가제는 장뇌(camphor), 디알킬프탈레이트(dialkyl phthalates) 및 디알킬디페닐우레아(dialkyldiphenylureas)의 그룹들 중에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 불활성의 가소성첨가제가 0.01~0.1 wt% 포함되는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 알갱이들은 원기둥(circular-cylindrical) 형상이며 길이방향의 축으로 채널들(channels)이 형성되는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더.
제1항 또는 제2항의 박격포의 포탄가속을 위한 파우더를 제조하는 방법에 있어서,
a) 용매와 니트로셀률로스(nitrocellulose)를 베이스로 하고 결정질(crystalline)인 니트라민 베이스의 에너지물질(nitramine-based energetic material) 1-30wt%과 무기총구소염제(an inorganic muzzle flash suppressor)를 포함한 파우더의 도우(dough)를 제조하는 단계,
b) 용매를 포함하는 상기 도우를 압출하여 생알갱이(green grain)를 제조하는 단계.
c) 상기 생알갱이로부터 용매를 제거하는 단계,
d) 상기 생알갱이가 선택적으로 불활성의 가소성첨가제로 표면처리되는 단계,
e) 상기 표면처리된 생알갱이를 선택적으로 건조시키는 단계,
를 포함하는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더를 제조하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 용매는 습윤공기법(humid air methods)에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더를 제조하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 표면처리된 생알갱이의 건조는 종료 공정 전에 행해지는 것을 특징으로 하는 박격포의 포탄가속을 위한 파우더를 제조하는 방법.