KR102614737B1 - 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물 및 이러한 조성물이 제공된 탄약 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 폭발성 기재로서의 니트로셀룰로스, 불활성 가소화 성분, 적어도 1종의 니트로셀룰로스 안정화 성분, 및 선택적으로 섬광 감소제 성분 및 극미량의 1종 이상의 용매 및 물로 이루어지는, 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물에 관한 것이다. 상기 언급된 불활성 가소화 성분은 디부틸 세바케이트 (DBS)이다. 바람직하게는, 디부틸 세바케이트는 2 중량% 내지 7 중량%의 함량으로 존재한다.
Description
본 발명은 탄약용 단일 기재 추진 분말(single-base propelling powder)을 위한 조성물 및 추진 분말을 위한 이러한 조성물이 제공된 탄약에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 추진 분말을 위한 조성물은 포탄, 특히 40mm 내지 155mm의 구경(caliber)을 갖는 탄약에 사용될 수 있다.
일반적으로, 민간용 및 군용 둘 모두의 탄약은 발사체 및 추진 장약(propelling charge)의 조립체로 이루어진다. 그리고, 추진 장약은 소위 추진 분말 및 점화 시스템으로 이루어진다.
추진 장약의 주요소는 추진 분말이다.
추진 분말은 이들을 구성하는 활성 성분의 수, 즉 다시 말해서 폭발성 기재(explosive base)의 수에 따라 분류된다. "활성 성분" 또는 "폭발성 기재"는 추진 에너지를 발생시킬 수 있는 화합물을 의미하도록 의도된다.
폭발성 기재의 수에 따라, 종래 추진 분말은 하기 4개의 유형으로 나뉜다:
- 활성 성분 (단일 또는 주(main))이 니트로셀룰로스인 단일 기재;
- 니트로셀룰로스에 더하여, 활성 성분으로서 니트로에스테르, 전형적으로 니트로글리세린이 또한 존재하는 이중 기재;
- 활성 성분이 니트로셀룰로스, 니트로에스테르 및 니트로아민 (예를 들어, 니트로구아니딘)인 삼중 기재; 및
- 활성 성분이 전형적으로 4종 - 니트로셀룰로스, 니트로에스테르 및 2종의 니트로아민, 일반적으로 니트로구아니딘 및 시클로트리메틸렌트리니트로아민 (RDX)인 다중 기재.
일반적으로, 전형적으로 목화 플레이크로부터 또는 다른 식물 형태로부터 얻어지는 (즉, 소위 수목 니트로셀룰로스), 높은 질소 함량을 갖는 니트로셀룰로스 (면화약(gun cotton)으로서 공지되어 있음) 및 중간 질소 함량을 갖는 니트로셀룰로스 (약면약(collodion cotton)으로서 공지되어 있음)가 추진 분말의 제조에 사용된다.
추진 분말의 조성물에서, 활성 성분에 더하여, 하기 열거된, 특정 기능을 갖는 다른 성분이 존재한다: - 니트로셀룰로스의 가공성(workability)을 가능하게 하는 가소제; - 추진 분말의 안전성 및 시간 경과에 따른 안정성을 보장하도록 적합화된 안정화제. 일부 경우에, 무기 시스템의 배럴(barrel)의 입구에서 소위 총구 섬광(muzzle flash)을 감소시키도록 섬광 감소제(flash-reducer) 성분이 또한 추진 분말에 직접 포함될 수 있다.
단일 기재 추진 분말에 사용되는 가소제는 불활성 재료에 의해 구성되는 반면, 다른 패밀리(family)에서는, 니트로에스테르가 활성 성분으로서 작용하는 것에 더하여, 니트로셀룰로스 가소제로서도 작용한다.
현재, 단일 기재 추진 분말에 사용되는 가소제는 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)이다.
발암성 화합물로서 분류되는 디니트로톨루엔 (DNT)은 모든 화학 화합물과 같이, 유럽화학물질청 (European Chemicals Agency; ECHA)의 검사를 거쳤으며, 2015년 8월 21일부터 적용중지(derogation)의 가능성 없이 제조 및 사용 둘 모두가 의무적으로 금지되었다 (위원회 규정 (EU) 제125/2012항).
또한, 디부틸 프탈레이트 (DBP)는 조사를 거쳐, 생식력 및 태아에 유해한 것으로서 분류되었다 (위원회 규정 (Eu) 제143/2011항 및 관련 정오표(Corrigenda)). 그러나, 이러한 경우, 이의 사용의 종료에 대해 확립된 날짜 또는 2015년 2월 21일은 2027년 2월 21일로 연기되었다. 적용중지는 일시적이며, DBP의 대체/제거 때까지 유효하다.
탄약 분야에서, 사용되는 화학 물질의 작업 안전성 및 환경적인 영향에 관한 이유로 인하여, 2종의 물질 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)를 추진 분말로부터 제거 또는 대체하되, 이들의 가공성 및 성능에 영향을 미치지 않는 것을 목표로 하는 연구 프로그램을 착수하는 것이 필요하게 되었다.
현재까지, 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)가 없으며, 동시에 이들 2종의 물질을 함유하는 추진 분말의 것과 유사한 가공성 및 성능을 보장하는, 탄약용 단일 기재 추진 분말의 조성물은 알려져 있지 않다. "가공성"은, 액체의 분리 없이 니트로셀룰로스 덩어리(mass)가 젤라틴 상태 (젤(gel))로 응고되는 젤라틴화 과정을 겪는 조성물의 능력(capacity)뿐만 아니라, 사용되는 재료가 그들 스스로 균질하게 그리고 시간 경과에 따른 안정성을 가지면서 혼합되는 능력을 의미하도록 의도된다. 그러나, 성능은 발열량에 의해 나타내어지는, 추진 분말을 위한 최종 조성물의 에너지와 관련된다.
조성물에 더하여, 또한 추진 분말이 형성되는 입자(grain)의 기하구조가 탄도 성능에 기여한다. 일반적으로 말하면, 추진 분말의 입자는 하기의 전형적인 치수 (경우에 따라 가변적임)에 의해 규정된다: 종방향 관통 구멍(longitudinal through hole)의 수, 상기 구멍의 직경, 외경 및 길이. 상기 구멍이 대칭적이며 재현가능한 것이 적절한 탄도 거동에 필수적이다.
잘 규정된 기하구조를 갖는 추진 분말 입자의 획득은 상기 조성물의 가공성에 직접 관련된다. 이는 추진 분말 조성물의 가공성의 중요성을 확인시켜 준다.
따라서, 탄약 분야에서, 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)가 없으며, 동시에 이들 2종의 물질을 함유하는 추진 분말과 유사한 가공성 및 성능을 갖는, 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물에 대한 강력한 필요성이 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)가 없으며, 동시에 이들 2종의 물질을 함유하는 종래의 단일 기재 추진 분말에 필적할 만한 가공성 및 성능을 보장하는, 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물을 제공함으로써 상기 언급된 선행기술의 결점을 완전히 또는 부분적으로 제거하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은, 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)가 없으며, 이들 2종의 물질을 함유하는 종래의 단일 기재 추진 분말에 필적할 만한 제조 비용을 가지며 제조될 수 있는, 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적인 특징은 하기 제공된 청구범위의 내용으로부터 명확히 분명하고, 이의 이점은, 특히 하나 이상의 바람직하며 비제한적인 구현예에 관한 하기 상세한 설명에서 보다 분명해 질 것이다.
상세한 설명
본 발명은 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물 및 추진 분말을 위한 이러한 조성물이 제공된 탄약에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 추진 분말을 위한 조성물은 포탄, 특히 40mm 내지 155mm의 구경을 갖는 탄약에 사용될 수 있다.
본 발명의 일반적인 구현예에 따르면, 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물은 하기로 이루어진다:
- 폭발성 기재로서의 니트로셀룰로스;
- 불활성 니트로셀룰로스 가소화 성분;
- 적어도 1종의 니트로셀룰로스 안정화 성분; 및
- 선택적으로(optionally), 적어도 1종의 섬광 감소제 성분.
추진 분말을 위한 조성물은 선택적으로 또한 극미량의 1종 이상의 용매 및 물을 함유할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 언급된 불활성 가소화 성분은 디부틸 세바케이트 (DBS)에 의해 구성된다. 디부틸 세바케이트는, 니트로셀룰로스, 니트로셀룰로스 안정화 성분, 불활성 가소화 성분 및 존재하는 경우 섬광 감소제 성분의 총 양 (중량 기준)을 기준으로 1 중량% 내지 10 중량%의 함량을 가지며 조성물 중에 존재한다.
여기에서 및 설명의 나머지에서, 단일 성분 (상기 언급된 바와 같은 디부틸 세바케이트를 포함함)의 중량 백분율 (%)은 조성물의 건조 부분을 지칭하며, '건조 부분'은 임의의 용매 및 물을 제외한 조성물의 총 성분을 의미한다. 임의의 용매 및 물의 함량은 "백분율"로, 즉 모든 다른 성분 (조성물의 건조 부분)의 100 중량부당 중량부의 수로서 계수된다.
놀랍게도, 단일 기재 추진 분말의 조성물에서, 니트로셀룰로스 가소화 기능을 위해, 1 중량% 내지 10 중량%의 함량을 갖는 디부틸 세바케이트가, 조성물의 가공성뿐만 아니라 시간 경과에 따른 추진 분말의 최종 성능 또는 안정성을 손상시키지 않으면서, 단일 기재 추진 분말에 사용되는 종래 가소제, 즉 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)를 완전히 대체할 수 있다는 것이 발견되었다.
이미 예상되는 바와 같이, "가공성"은, 액체의 분리 없이 니트로셀룰로스 덩어리가 젤라틴 상태 (젤)로 응고되는 젤라틴화 과정을 겪는 조성물의 능력뿐만 아니라, 사용되는 재료가 그들 스스로 균질하게 그리고 시간 경과에 따른 안정성을 가지면서 혼합되는 능력을 의미하도록 의도된다. 이에 따라 얻어진 재료는 인발(drawn)/추출될 수 있으며, 후속으로 이에 잘 규정된 형상을 제공하기 위해 절단 공정을 겪을 수 있다. 잘 규정된 기하구조를 갖는 추진 분말 입자의 획득 (탄도 성능을 보장하기 위해 상기 언급된 바와 같이 필수적임)은 조성물의 가공성에 직접 관련된다. 일반적으로 말하면, 이미 이전에 언급한 바와 같이, 추진 분말의 입자는 하기의 전형적인 치수 (경우에 따라 가변적임)에 의해 규정된다: 종방향 관통 구멍의 수, 상기 구멍의 직경, 외경, 길이. 상기 구멍이 대칭적이며 재현가능한 것이 적절한 탄도 거동에 필수적이다. 이는, 추진 분말 조성물이 상기 명시된 의미에서 가공가능한 경우에 오직 달성될 수 있다.
또한, 성능은 발열량에 의해 나타내어지는, 추진 분말을 위한 최종 조성물의 에너지와 관련된다.
설명에서의 비교 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 추진 분말의 조성물 중 디부틸 세바케이트의 함량 (중량 기준)은 종래의 단일 기재 추진 분말 중 존재하는 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)의 함량 (중량 기준)보다 더 높지 않다. 이는, 이들 2종의 화합물을 디부틸 세바케이트 (본 발명에 따름)로 대체하는 것은 종래 추진 분말 대비, 조성물 중 니트로셀룰로스 함량 (중량 기준)의 감소 및 결과적으로 이의 발열량 (즉, 궁극적으로, 이의 성능)의 저하를 요구하지 않음을 의미한다.
국제 안전성 규정(International safety regulations)은 보건 안전성의 측면에서 디부틸 세바케이트에 대한 특정 사용 제한을 명시하지 않는다. 특히, 디부틸 세바케이트는 발암성 화합물로서 뿐만 아니라 생식력 및 태아에 유해한 화합물로서도 분류되지 않는다.
상기 나타낸 것을 고려하여, 따라서, 디부틸 세바케이트는 단일 기재 추진 분말 중 불활성 가소제로서 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)를 완전히 대체하기에 특히 적합한 화합물이다.
특히, 1 중량% 미만의 함량의 경우, 이는 과도하게 점성이 되게 하기 때문에, 디부틸 세바케이트의 가소화 작용이 제조 단계 동안 추진 분말의 가공성을 보장하기에 충분하지 않다는 것이 확립되었다. 10 중량% 초과의 함량의 경우, 디부틸 세바케이트의 가소화 작용은 여전히 효과적이지만, 발열량이 부정적으로 영향을 받으며, 따라서 추진 분말의 에너지 성능에 영향을 미친다. 또한, 10 중량% 초과의 DBS의 백분율의 경우, 압출 후 팽윤 현상이 발생할 수 있다.
바람직하게는, 디부틸 세바케이트는 2 중량% 내지 7 중량%의 함량으로 조성물 중에 존재한다. 보다 더 바람직하게는, 디부틸 세바케이트는 3 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 조성물 중에 존재한다. 가소제의 상이한 백분율은 압출 동안 혼합물의 가소성에 영향을 미친다. 상기 나타낸 바람직한 범위는, 압출기의 배출 시 뿐만 아니라 절단 단계 후에도 압출의 변형 현상을 일으키지 않으면서 조성물의 정확한 압출 및 추진 분말의 입자에서의 압출물의 후속적인 크기를 보다 용이하게 얻도록 한다는 것이 발견되었다.
상기 이미 강조한 바와 같이, 본 발명에 따른 추진 분말을 위한 조성물은 단일 기재이며, 여기서 폭발성 기재 (또는 단일 활성 성분)는 니트로셀룰로스에 의해 구성된다.
바람직하게는, 니트로셀룰로스는 전형적으로 목화 플레이크로부터 또는 다른 식물 형태로부터 얻어지는 (즉, 소위 수목 니트로셀룰로스), 높은 질소 함량을 갖는 니트로셀룰로스 (면화약으로서 공지되어 있음) 및 중간 질소 함량을 갖는 니트로셀룰로스 (약면약으로서 공지되어 있음)로부터 선택된다.
바람직하게는, 니트로셀룰로스는는 82.5 중량% 내지 98 중량%의 함량으로 존재한다. 보다 더 바람직하게는, 니트로셀룰로스는 89 중량% 내지 94.5 중량%의 함량으로 존재한다. 추진 분말의 에너지, 즉 발열량은 이의 질소 함량에 더하여 니트로셀룰로스 함량에 직접적으로 연결된다.
상기 이미 언급한 바와 같이, 상기 조성물은 적어도 1종의 니트로셀룰로스 안정화 성분을 포함한다.
유리하게는, 상기 언급된 니트로셀룰로스 안정화제는 니트라민, 니트로사민, 우레아, 이러한 화합물의 유도체 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 니트라민 중에서, 상기 언급된 니트로셀룰로스 안정화제는 디페닐아민 및 n-니트로소디페닐아민으로부터 선택될 수 있으며, 이들의 유도체로부터, 이는 2-니트로디페닐아민, 4-니트로디페닐아민, N-니트로소-2-니트로디페닐아민, N-니트로소-4-니트로디페닐아민, 2,2'-디니트로디페닐아민, 2,4-디니트로디페닐아민, 2,4'-디니트로디페닐아민, 4,4'-디니트로디페닐아민, N-니트로소-2,4'-디니트로디페닐아민, N-니트로소-4,4'-디니트로디페닐아민, N-니트로소-2-니트로디페닐아민, 2,2'-디니트로디페닐아민, 2,4-디니트로디페닐아민, 2,4'-디니트로디페닐아민, N-니트로소-4-니트로디페닐아민, 2,4-디니트로디페닐아민, 2,4'-디니트로디페닐아민, 4,4'-디니트로디페닐아민으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 니트로사민 중에서, 상기 언급된 니트로셀룰로스 안정화제는 디메틸니트로사민 및 n,n-디에틸니트로사민으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 우레아 중에서, 상기 언급된 니트로셀룰로스 안정화제는 에틸-센트랄라이트 (1,3-디에틸-1,3-디페닐우레아) 및 아카르다이트 (유형 I: 1,1-디페닐우레아; 유형 II: 1-메틸-3,3-디페닐우레아)로부터 선택될 수 있으며, 이들의 유도체 중에서, 이는 2-니트로에틸센트랄라이트, 4-니트로에틸센트랄라이트, 2,2'-디니트로에틸센트랄라이트, 2,4-디니트로에틸센트랄라이트, 2,4'-디니트로에틸센트랄라이트, 4,4'-디니트로에틸센트랄라이트, N-니트로소-N-에틸아닐린, 2-니트로-N-에틸아닐린, 4-니트로-N-에틸아닐린, 4-니트로-N-니트로소-N-에틸아닐린, 2,4-디니트로-N-에틸아닐린으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 니트로셀룰로스의 상기 언급된 적어도 1종의 안정화 성분은 에틸 센트랄라이트 (1,3-디에틸-1,3-디페닐우레아)에 의해 구성된다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, 상기 조성물은 에틸 센트랄라이트 (1,3-디에틸-1,3-디페닐우레아)에 의해 구성된 단일 니트로셀룰로스 안정화 성분을 포함한다.
에틸 센트랄라이트 (1,3-디에틸-1,3-디페닐우레아 / EC)는 안정화 효과에 더하여, 또한 가소화 효과를 제공하여, 최종 혼합물의 가공성에 적극적으로 기여한다는 것이 실험적으로 입증되었다. 이러한 방식으로, 디부틸 세바케이트 (DBS)의 함량 (중량 기준)을 감소시키는 것이 가능하며, 이는 조성물 중 상기 성분의 함량이 보다 용이하게 2% 내지 7%의 바람직한 범위 또는 3% 내지 5%의 특히 바람직한 범위가 되도록 한다.
바람직하게는, 상기 니트로셀룰로스 안정화 성분은 1 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 존재한다. 보다 더 바람직하게는, 상기 안정화 성분은 2.5 중량% 내지 3.5 중량%의 함량으로 존재한다. 상기 중량 백분율에서, 시간 경과에 따른 최종 생성물의 목적하는 안정성을 보장하도록 적절한 양으로 안정화제를 최종 조성물 내로 혼입하는 것이 가능하다.
유리하게는, 상기 조성물은 선택적으로 적어도 1종의 섬광 감소제 성분을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제공되는 경우, 상기 언급된 적어도 1종의 섬광 감소제 성분은 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 함량으로 존재한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 언급된 적어도 1종의 섬광 감소제 성분은 포타슘 술페이트 (K2SO4)로 구성된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물은 하기 제제(formulation)를 갖는다:
- 니트로셀룰로스: 82.5 중량% 내지 98 중량%;
- 디부틸 세바케이트 (DBS): 1 중량% 내지 10 중량%;
- 안정화 성분 (바람직하게는 에틸 센트랄라이트): 1 중량% 내지 5 중량%;
- 섬광 감소제 성분: 0 중량% 내지 2.5 중량%.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물은 하기 제제를 갖는다:
- 니트로셀룰로스: 89 중량% 내지 94.5 중량%;
- 디부틸 세바케이트 (DBS): 3 중량% 내지 5 중량%;
- 안정화 성분 (바람직하게는 에틸 센트랄라이트): 2.5 중량% 내지 3.5 중량%;
- 섬광 감소제 성분: 0 중량% 내지 2.5 중량%.
이미 예상되는 바와 같이, 추진 분말을 위한 조성물은 선택적으로 또한 극미량의 1종 이상의 용매 및 물을 함유할 수 있다. 임의의 용매 및 물의 함량은, 조성물의 건조 부분에 더하여 조성물의 다른 성분 전체의 100 중량부당 용매의 중량부의 수에 관한 함량으로서 계산된다. 특히, 용매 (물을 포함함)의 총 함량은 조성물의 건조 부분 (니트로셀룰로스, 가소제, 안정화제 및 존재하는 경우 섬광 감소제)의 100 중량부당 1.5 중량부까지 도달할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물의 실시예
추진 분말의 조성물은 상이한 유형의 탄약을 위해 제조되었다.
특히, 본 발명에 따라 제조된 단일 기재 추진 분말의 조성물은 구경이 보고된 4종의 상이한 포탄에 대해 하기에 나타내어졌다.
조성물의 일부 실시예에 대해, 동일한 탄약에 대해 사용된 단일 기재 추진 분말의 종래 조성물의 비교 실시예가 제공된다.
실시예 1
제1 실시예 (실시예 1)는 40mm L70 구경 탄약용 단일 기재 추진 분말의 조성물에 관한 것이다. 조성 값은 하기 표 1에 제공된다.
<표 1> - 실시예 1
하기 표 2는 동일한 탄약에 대해 사용된 단일 기재 추진 분말의 종래 조성물에 관한 데이터를 나타낸다.
<표 2> - 비교 실시예 추진 분말 M1
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 최종 생성물(finished product)의 어떠한 변경 없이 종래의 것 (M1)과 동일한 제조 라인(production line) 및 동일한 제조 파라미터를 사용하여 제조하였다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 종래의 것과 유사한 가공성을 갖는다.
본 발명에 따른 조성물의 발열량, 뿐만 아니라 탄도 특성, 특히 입구에서의 속도, 및 추진 시스템이 신규한 추진 분말의 사용을 위해 제공하는 탄약에 의해 무기에서 발생되는 압력은 참조물 (M1)과 일치하는 것으로 확인되었다.
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 완전히 성공적으로 화학적-물리적 및 탄도 특성화를 겪었다. 이는, 본 발명에 따른 추진 분말의 조성물이 종래의 것과 유사한 성능을 보장함을 확인시켜 주었다.
실시예 2
제2 실시예 (실시예 2)는 155mm 구경 탄약용, 특히 바닥 추진 장약(bottom propelling charge)용 단일 기재 추진 분말의 조성물에 관한 것이다. 조성 값은 하기 표 3에 제공된다.
<표 3> - 실시예 2
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 완전히 성공적으로 화학적-물리적 및 탄도 특성화를 겪었다. 이는, 본 발명에 따른 조성물이 적절한 가공성을 가지며, 적절한 성능을 보장함을 확인시켜 주었다.
실시예 3
제3 실시예 (실시예 3)는 100mm 구경 탄약용 단일 기재 추진 분말의 조성물에 관한 것이다. 조성 값은 하기 표 4에 제공된다.
<표 4> - 실시예 3
또한 이 경우, 본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 완전히 성공적으로 화학적-물리적 및 탄도 특성화를 겪었다. 이는, 본 발명에 따른 조성물이 적절한 가공성을 가지며, 적절한 성능을 보장함을 확인시켜 주었다.
실시예 4
제4 실시예 (실시예 4)는 76mm L62 구경 탄약용 단일 기재 추진 분말의 조성물에 관한 것이다. 조성 값은 하기 표 5에 제공된다.
<표 5> - 실시예 4
하기 표 6은 동일한 탄약에 대해 사용된 단일 기재 추진 분말의 종래 조성물에 관한 데이터를 나타낸다.
<표 6> - 비교 실시예 추진 분말 M6
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 최종 생성물의 어떠한 변경 없이 종래 (M6)의 것과 동일한 제조 라인 및 동일한 제조 파라미터를 사용하여 제조하였다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 종래의 것과 유사한 가공성을 갖는다.
본 발명에 따른 조성물의 발열량, 뿐만 아니라 탄도 특성, 특히 입구에서의 속도, 및 추진 시스템이 본 발명에 따른 추진 분말의 사용을 위해 제공하는 탄약에 의해 무기에서 발생되는 압력은 참조물 (M6)과 일치하는 것으로 확인되었다.
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 완전히 성공적으로 화학적-물리적 및 탄도 특성화를 겪었다. 이는, 본 발명에 따른 추진 분말의 조성물이 종래의 것과 유사한 성능을 보장함을 확인시켜 주었다.
실시예 5
제5 실시예 (실시예 5)는, 본 발명에 따라 제조된, 155mm 구경 탄약용 단일 기재 추진 분말의 조성물에 관한 것이다. 본 실시예에서, 조성물은 섬광 감소제 성분이 없다. 조성 값은 하기 표 7에 제공된다.
<표 7> - 실시예 5
하기 표 8은 동일한 탄약에 대해 사용된 단일 기재 추진 분말의 종래 조성물에 대한 데이터를 나타낸다.
<표 8> - 155mm 구경 탄약용 추진 분말의 비교 실시예
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 최종 생성물의 어떠한 변경 없이 종래의 것과 동일한 제조 라인 및 동일한 제조 파라미터를 사용하여 제조하였다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 종래의 것과 유사한 가공성을 갖는다.
본 발명에 따른 조성물의 발열량, 뿐만 아니라 탄도 특성, 특히 입구에서의 속도, 및 추진 시스템이 신규한 추진 분말의 사용을 위해 제공하는 탄약에 의해 무기에서 발생되는 압력은 참조물과 일치하는 것으로 확인되었다.
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 완전히 성공적으로 화학적-물리적 및 탄도 특성화를 겪었다. 이는, 본 발명에 따른 추진 분말의 조성물이 종래의 것과 유사한 성능을 보장함을 확인시켜 주었다.
* * *
유리하게는, 본 발명에 따른 탄약용 단일 기재 추진 분말의 조성물은, 단일 기재 추진 분말의 종래 조성물을 제조하는 데 사용된 동일한 제조 공정에 의해 얻어질 수 있다.
특히, 용매를 사용하거나 또는 용매가 없는 제조 공정이 사용될 수 있다.
특히, 상기 실시예 1 내지 5 및 이들의 비교 실시예의 추진 분말의 특정 조성물은 용매를 사용하는 제조 공정에 따라 제조되었다.
보다 상세하게는, 이러한 추진 분말은 하기 제조 방식 (이는 오직 비제한적인 실시예로서 이해되어야 함)에 따라 제조되었다:
- 단계 1: 니트로셀룰로스의 탈수;
- 단계 2: 니트로셀룰로스와 조성물의 다른 성분의 혼합;
- 단계 3: 압출;
- 단계 4: 용매 제거;
- 단계 5: 건조;
- 단계 6: 균질화.
탈수는 니트로셀룰로스 (NC)를 사용가능하게 하기 위해 필요하다. 실제로, 운반되기 위해서, NC는 대략 30%의 물 함량을 갖는다. 혼합 단계가 효율적으로 수행되기 위해, 오직 NC를 젤라틴화시킬 수 있는 용매가 존재해야 한다. 특히, 단일 기재 분말에 대해, NC의 젤라틴화는 에틸 에테르 및 에탄올을 65/35의 비로 사용하여 일어난다. 젤라틴화는 니트로셀룰로스의 부분적인 가용화가 일어나는 과정이며, 이를 통해 거대분자 상부구조(macromolecular superstructure)가 생성되고, 이는 증발이 완결될 때 추진 분말의 입자의 최종 구조로 이어진다.
니트로셀룰로스와 조성물의 다른 성분의 혼합 (단계 1)은, 성분 혼합물의 젤라틴화를 가능하게 하고, 결과적으로 이의 가공성을 가능하게 하도록 용매 (특히 물, 알콜 및 에테르)의 존재 하에 수행되었다. 젤라틴화는 발열 현상이므로, 물 냉각 시스템을 사용하여 혼합기 내부의 온도를 제어하는 것이 필요하다.
압출 단계 (단계 3)는 적용, 즉 추진 분말이 예정되는 탄약의 유형에 따라 특정 몰드(mold)를 사용하여 일어난다. 다이(die) 속도는 분말의 입자의 최종 구조에 영향을 미칠 수 있다. 절단 속도는 목적하는 길이를 갖는 분말의 입자를 얻도록 정확하게 조정되어야 한다. 다이용 몰드의 설계는 매우 중요하며, 이는 정확한 공급, 몰드에 전달되는 응력, 및 건조 후 추진 분말의 수축을 고려해야 한다. 이 단계에서, 가소제 (DBS)의 작용은 결정적이며, 이는 다이 부싱(die bushing)을 통해 추진 혼합물을 압출하는 것을 가능하게 하여, 최종 입자가 설계 단계에서 확립된 기하학적 특성을 유지하도록 하며, 이는 후속 사용에서의 탄도 성능과 관련된다.
균질화 단계 (단계 6)
단계 4 및 5는, 최종 생성물에서의, 제조의 다양한 단계 동안 사용된 모든 휘발성 물질의 함량의 감소에 관한 것이다. 이는, 최종 생성물의 탄도 특징을 보존하기 위한 목적 및 포장 단계 후 생성물을 보다 안전하게 하기 위한 목적의 이중 목적을 갖는다.
본 발명에 따른 추진 분말의 조성물이 용매를 사용하는 제조 공정에 의해 제조되는 경우, 이는 제조 공정에 사용된 극미량의 용매 및 물을 함유할 수 있다. 용매, 즉 제조 공정에 사용된 용매 및 물의 총 함량은, 이것이 시간 경과에 따른 화학적 및 성능 안정성을 방해하지 않도록 하는 것이다. 특히, 용매 (물을 포함함)의 총 함량은 조성물의 다른 성분 전체 (니트로셀룰로스, 가소제, 안정화제 및 존재하는 경우 섬광 감소제)의 100 중량부당 1.5 중량부까지 도달할 수 있다.
균질화 단계 (단계 6)는 제조 배치(batch)로부터 시작하여 분말의 배치를 가능하게 한다. 이 단계에서, 분말 입자는 분말 배치의 균일성을 보장하도록 혼합되고, 적합한 용기에 포장된다.
특히, 본 발명에 따른 추진 분말의 조성물은 전개(development)의 우세한 종방향을 갖는 압출된 입자의 형태이다. 바람직하게는, 이러한 입자에는 복수의 종방향 관통 구멍이 제공된다.
* * *
본 발명의 목적은 또한, 본 발명에 따르며, 특히 상술한 바와 같은 조성물을 갖는 추진 분말이 제공되는 것을 특징으로 하는 탄약이다.
유리하게는, 상기 언급된 탄약은 40 mm 내지 155 mm의 구경을 갖는다. 바람직하게는, 탄약은 40 mm, 76 mm, 100 mm 또는 155 mm의 구경을 갖는다.
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본 발명은 부분적으로 이미 설명된 다수의 이점을 제공한다.
본 발명에 따른 탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물은 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)가 없으며, 동시에 이들 2종의 물질을 함유하는 종래의 단일 기재 추진 분말과 유사한 가공성 및 성능을 보장한다.
탄약용 단일 기재 추진 분말을 위한 조성물은 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)가 없으며, 종래의 단일 기재 추진 분말을 얻기 위해 사용된 것과 유사한 공정에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 제조 비용은 디니트로톨루엔 (DNT) 및 디부틸 프탈레이트 (DBP)를 함유하는 종래의 단일 기재 추진 분말에 필적할 만하다.
따라서, 이에 따라 착안되는 본 발명은 상기 목적을 달성한다.
자명하게, 이의 실제적인 구현에서, 이는 또한, 본 발명의 보호 범위로부터 벗어나지 않으면서, 상술한 것 이외의 형태 및 구성을 취할 수 있다.
또한, 모든 상세사항은 기술적으로 균등한 요소 및 치수에 의해 대체될 수 있으며, 사용된 형상 및 재료는 필요에 따라 임의의 종류의 것일 수 있다.
Claims (13)
- 탄약용 단일 기재 추진 분말(single-base propelling powder)을 위한 조성물로서, 폭발성 기재(explosive base)로서의 니트로셀룰로스, 불활성 가소화 성분, 적어도 1종의 니트로셀룰로스 안정화 성분, 및 선택적으로(optionally) 섬광 감소제(flash-reducer) 성분, 및 선택적으로 극미량의 1종 이상의 용매 및 물에 의해 이루어지며, 상기 불활성 가소화 성분은 디부틸 세바케이트 (DBS)로 이루어지고, 상기 디부틸 세바케이트는 1 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 존재하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 디부틸 세바케이트가 2 중량% 내지 7 중량%의 함량으로 존재하는, 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 디부틸 세바케이트가 3 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 존재하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 니트로셀룰로스 안정화 성분이 니트라민, 니트로사민, 우레아, 상기 화합물의 유도체 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 니트로셀룰로스 안정화 성분이 1,3-디에틸-1,3-디페닐우레아로 이루어지는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 니트로셀룰로스 안정화 성분이 1 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 존재하는, 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 니트로셀룰로스 안정화 성분이 2.5 중량% 내지 3.5 중량%의 함량으로 존재하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 니트로셀룰로스가 82.5 중량% 내지 98 중량%의 함량으로 존재하는, 조성물.
- 제8항에 있어서, 상기 니트로셀룰로스가 89 중량% 내지 94.5 중량%의 함량으로 존재하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 섬광 감소제 성분이 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 함량으로 존재하는, 조성물.
- 제10항에 있어서, 상기 적어도 1종의 섬광 감소제 성분이 포타슘 술페이트로 이루어지는, 조성물.
- 제1항에 따른 조성물을 갖는 추진 분말이 제공되는 것을 특징으로 하는 탄약.
- 제12항에 있어서, 40 mm 내지 155 mm의 구경(caliber)의 구경을 갖는 탄약.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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