JPH0810119B2 - 炸薬填実弾、及び該炸薬填実弾内に炸薬を密封する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炸薬填実弾、及び該炸薬填実弾内に炸薬を
密封する方法に関する。

高性能炸薬填実弾の製造方法については、かなり以前
から種々の方法が知られているが、そのうちの一つは以
下に記載のものである。上部開放端と下部閉止端とを有
して容器を形成する金属ケーシングには部分的に高温液
体状の高性能爆発材料が充填されるが、この高温液体状
の高性能爆発材料は冷却又はケーシング内に粉末を圧入
することにより固体状に凝固される。

このように形成された固体炸薬の上部表面に起爆ブー
スタ用空洞が後から穿孔され、その空洞内において充填
炸薬上に突出するように厚紙ライナが挿入される。

充填炸薬の上部におけるケーシング壁とブースタ用空
洞のライナとの間の空隙はアスファルト成分でシールさ
れるが、アスファルト成分は手作業によって柔軟なマス
チック状態で練り付けられ、空隙の隅に埋め込まれて粘
着し、ケーシング、ライナ及び充填炸薬の接合面を被覆
する。

起爆ブースタ装置は空洞内に挿入される。最後に、弾
丸の上部開放端は信管（ヒューズ）により閉鎖される
が、信管はブースタ装置に作用して充填炸薬に必要な爆
発を提供する。

その使用期間中において高性能炸薬填実弾は苛酷な環
境条件、特に高温及び低温、並びに落下、バウンド、振
動、崩れ落ち等の乱暴な取扱いを受ける可能性がある。
これらの条件は炸薬に亀裂を生ぜしめ粉体化することが
ある。高温は膨脹を生起かつ炸薬を溶融させることすら
ある。炸薬が外気の水分又は異物で汚染されたり、又は
炸薬材料が信管空洞領域に侵入するのを防ぐため、充填
炸薬をシールするのにアスファルト成分シールが使用さ
れることは前述の通りである。

この領域に充填炸薬材料が侵入すると極めて危険であ
り、安全上重大な問題であると考えられる。信管は通常
ねじ込み継手で弾丸に取り付けられる。もし、充填炸薬
材料が信管ねじ込み継手のねじ山間に閉じ込められてい
ると、（ａ）（例えば、点検のための）信管の取外し、
又は（ｂ）弾丸発射時の加速によってねじ山間に入った
炸薬材料が圧縮される。

このような圧縮は主炸薬の制御不能な早期爆発を引き
起こす。

前述の既知の方法で製作された炸薬弾丸ではシールに
重大な問題がある。アスファルトシール材料は炸薬材料
の被覆の点で、全ての条件において十分に適切とはいえ
ない。

低温条件ではアスファルト材料は極めて脆くなり、亀
裂が入ったり割れたりして炸薬材料が洩出し易い。シー
ル自身も相対運動による粒子摩擦を生じ、望ましくない
爆発の引き金ともなり得るので危険源でもある。

高温条件ではシール材料は軟化し、ある場合には炸薬
材料を保持できなくなることもある。例えば、約63℃で
軟化を開始しかつ約73℃以上で流動状態となるTNT及びR
DXを含有する既知の炸薬成分は、シール材料を通過して
信管空洞領域ににじみ出るばかりでなく弾丸外面上にも
にじみ出すことがあることが分ってきたが、その場合は
極めて危険である。

従って、アスファルト材料は、気候条件の範囲内であ
ってもシール材料として使用するのは適切ではない。こ
の分野おいてはこれらの問題の解決のために相当の努力
がなされてきたが、これまで満足な結果は得られなかっ
た。又、これらの努力の大部分はアスファルト材料の改
良に向けられてきた。

研究された他の方法は、ブースタ空洞ライナとケーシ
ング壁との間の空洞をポリウレタン樹脂でシールする方
法であり、樹脂は軟質の未硬化状態で空隙内に充填さ
れ、アスファルト材料に類似の粘着性シールコーティン
グを形成するものである。この方法の欠点は、シールポ
リマーの均一な粘稠度を得るのが難しいことであり、あ
る事情で点検が必要になって充填炸薬を点検するときは
一度固化したシール材を通しての点検が容易ではなく、
又、ポリウレタン法は硬化工程で含まれる化学反応で発
生する毒性蒸気のために比較的危険性がある。

本発明の第１の目的は、アスファルトシール、合成樹
脂シール等を使用することなく、高性能爆発材料の炸薬
に対する高度の密封を達成し得、弾丸の不測の爆発を回
避し得る炸薬填実弾を提供することにある。

本発明によれば、前述の第１の目的は、開口部、開口
部に隣接する首形状部、首形状部の内部壁に形成された
雌ねじ溝、並びに雌ねじ溝を越えた内側壁において平均
内径が増大する領域を有するケーシングと、ケーシング
の内部空間を部分的に充填する高性能爆発材料の炸薬
と、炸薬と首形状部との間に位置すると共に起爆装置用
空洞を画定しており、炸薬を密封すべくすえ込み加工に
よって開放周端部が首形状部並びにケーシングにおける
平均内径が増大する領域の一部に対応して拡径された可
鍛性材料のカップ状ケースとを備えている炸薬填実弾に
よって達成される。

本発明の炸薬填実弾によれば、開口部に隣接する首形
状部の内部壁に雌ねじ溝が形成されたケーシングは、該
雌ねじ溝を越えた内側壁において平均内径が増大する領
域を有しており、起爆装置用空洞を画定する可鍛性材料
のカップ状ケースは、炸薬を密封すべくすえ込み加工に
よって首形状部並びにケーシングにおける平均内径が増
大する領域の一部に対応して開放周端部が拡径されてい
る。従って、本発明の填実弾によれば、カップ状ケース
の開放周端部においてケーシングの平均内径増大領域の
一部に対応する環状かつ凸状の拡径部が形成される。こ
の拡径部はカップ状ケースとケーシングとの大きな環状
接触面を付与し、ケーシングの径方向外向きの過大な圧
力を必要とすることなく確実な密封を達成し得、ケーシ
ングに充填された炸薬に対する有効な障壁として働き、
雌ねじ溝の領域に炸薬が侵入するのを防止し得ると共
に、各部材における内部応力も低減され得る。更に、こ
の拡径部はカップ状ケースをケーシングの軸方向及び径
方向に関して確実に固定し得、カップ状ケースのケーシ
ングに対する相対移動を防止し得、しかも、填実弾の軸
方向に関する衝撃力を効果的に吸収し得る。加えて、ケ
ーシングの開口部がカップ状ケースのすえ込みによって
封鎖された後で信管装置が取り付けられるため、作業性
が低下することもない。その結果、周囲温度によってシ
ール特性が大幅に変化するアスファルトシール、粘度調
節の困難なポリマーシール又は危険なガスを発生するポ
リウレタンシール等を使用することなく、高性能爆発材
料の炸薬に対する高度の密封を達成し得、悪環境下での
保管、取扱い時における落下、振動等によって炸薬が信
管装置あるいは弾丸表面に漏れ出すのを防止し得、信管
の取付け取外し時、弾丸発射時等における不測の爆発を
回避し得る。

本発明における「すえ込み（スウェージング）」と
は、鍛造加工の一種であり、可鍛材料製カップ状部品に
おける所望の部分を型、治具等を使用し内部から加圧す
ることによって変形させ、このカップ状部品における所
望部分の径寸法を拡大する成形加工法のことである。

本発明による填実弾の好ましい特徴によれば、ケース
が雌ねじ溝の一部にすえ込みされるのがよい。

本発明による填実弾の他の好ましい特徴によれば、首
形状部において雌ねじ溝とケーシングにおける平均内径
が増大する領域との間に環状溝又は凹部が形成されてお
り、ケースが溝又は凹部にすえ込みされるのがよい。こ
れにより、ケースの開放周端部が拡径されてこの環状溝
又は凹部にすえ込みされ、ケーシング及びケース間の密
封結合を容易かつ確実に形成し得る。

本発明による填実弾の更に好ましい特徴によれば、ケ
ーシングにおける首形状部の内側壁に環状唇部が形成さ
れており、ケースが該唇部のまわりにすえ込みされるの
がよい。これにより、ケースの開放周端部が拡径されて
この環状唇部のまわりにすえ込みされ、ケーシング及び
ケース間の密封結合を容易かつ確実に形成し得る。

本発明による填実弾の更に他の好ましい特徴によれ
ば、ケースがアルミニウム又はアルミニウム合金からな
る缶形状であるのがよい。

本発明による填実弾の更に他の好ましい特徴によれ
ば、ケーシングの内壁におけるケースとケーシングとの
接合部にシール材料のリングが備えられているのがよ
い。

ケーシング内壁上のケースとケーシングとの間の接ぎ
目に、例えば常温加硫材料、又はエポキシ樹脂あるいは
シリコーン材料等のシール材料からなるリングが設けら
れて、これがすえ込み結合のシーリング機能を補助して
いる。ブースタ装置が金属小缶内に納められていると
き、小缶の外周に軟質テープ又は他の粘着物質を巻けば
ケースとの金属接触（摩擦）を避けることが可能であ
る。

高性能炸薬はTNT（2,4,6−トリニトロトルエン）ある
いはRDX（シクロトリメチレントリニトロアミン）を一
緒に含むものからなる組成を有する。

例えば、英国特許第1,249,038号に記載のようにヘキ
サニトロスチルベンのような既知の添加剤及びワックス
を添加してもよい。

例えば、英国特許第1,295,486号に記載のように高性
能炸薬の充填の前に適当な塗料又はラッカを弾丸の内壁
に塗布してもよい。

本発明による弾丸は、例えば大砲のような任意の鉄砲
を発火弾丸であってもよく、例えば30mm以上の径、すな
わち、76mm、105mm、4.5インチ又は155mmといかなる径
であってもよい。

本発明の第２の目的は、アスファルトシール、合成樹
脂シール等を使用することなく、高性能爆発材料の炸薬
に対する高度の密封を達成し得る、炸薬填実弾内に高性
能爆発材料の炸薬を密封する方法を提供することにあ
る。

本発明によれば、前述の第２の目的は、開口部、開口
部に隣接する首形状部、首形状部の内部壁に形成された
雌ねじ溝、並びに雌ねじ溝を越えた内側壁において平均
内径が増大する領域を有するケーシングに高性能爆発材
料の炸薬を部分的に充填する段階と、起爆装置用空洞を
画定する可鍛性材料のカップ状ケースを炸薬と首形状部
との間に位置させる段階と、ケースの開放周端部を首形
状部並びにケーシングにおける平均内径が増大する領域
の一部にすえ込みする段階とを備えている、炸薬填実弾
内に高性能爆発材料の炸薬を密封する方法によって達成
される。

本発明の炸薬填実弾内に高性能爆発材料の炸薬を密封
する方法によれば、充填する段階が、首形状部の内部壁
において平均内径が増大する領域を有するケーシングに
高性能爆発材料の炸薬を部分的に充填し、位置させる段
階が、起爆装置用空洞を画定する可鍛性材料のカップ状
ケースを炸薬と首形状部との間に位置させ、すえ込みす
る段階が、ケースの開放周端部を首形状部並びにケーシ
ングにおける平均内径が増大する領域の一部にすえ込み
する。従って、本発明の方法によれば、カップ状ケース
の開放周端部においてケーシングの平均内径増大領域の
一部に対応する環状かつ凸状の拡径部が形成される。こ
の拡径部はカップ状ケースとケーシングとの大きな環状
接触面を付与し、ケーシングの径方向外向きの過大な圧
力を必要とすることなく確実な密封を達成し得、ケーシ
ングに充填された炸薬に対する有効な障壁として働き、
雌ねじ溝の領域に炸薬が侵入するのを防止し得ると共
に、各部材における内部応力も低減させ得る。更に、こ
の拡径部はカップ状ケースをケーシングの軸方向及び径
方向に関して確実に固定し得、カップ状ケースのケーシ
ングに対する相対移動を防止し得、しかも、填実弾の軸
方向に関する衝撃力を効果的に吸収し得る。加えて、ケ
ーシングの開口部がカップ状ケースのすえ込みによって
封鎖された後で信管装置を取り付けできるため、作業性
が低下することもない。その結果、周囲温度によってシ
ール特性が大幅に変化するアスファルトシール、粘度調
節の困難なポリマーシール又は危険なガスを発生するポ
リウレタンシール等を使用することなく、高性能爆発材
料の炸薬に対する高度の密封を形成し得、悪環境下での
保管、取扱い時における落下、振動等に起因する信管装
置あるいは弾丸表面への炸薬の漏出を防止し得、信管の
取付け取外し時、弾丸発射時等における不測の爆発を回
避し得る。

ケースを挿入してすえ込む前にシール材料からなるリ
ングがケーシングの内壁上に位置決めされてもよい。こ
れにより、ケース及びケーシング間の結合部を内部でシ
ールし得る。

すえ込みする段階は、既に知られている方法、例え
ば、炸薬填実弾のケーシング内壁に対してほぼ相補的な
外周面を有すると共に径方向に分割された複数部分から
構成される分割治具と該分割治具に対応した拡張コレッ
トとを使用し、この分割治具の中に拡張コレットを圧入
して該分割治具の拡部分を径方向外側に移動することに
よって実施され、分割治具の外周面とケーシング内壁と
が互いに協働してケーシング内壁における内径増大領域
に対応するカップ状ケースの所定の部分を径方向に伸ば
して拡径する。カップ状ケースがケーシング内壁に形成
された雌ねじ溝にすえ込みされる場合は、この雌ねじ溝
に対して相補的な雄ねじ形状を有する分割治具が使用さ
れる。同様に、ケーシング内壁に環状溝が形成されてお
り、カップ状ケースがこの環状溝にすえ込みされる場合
は、環状溝に対して相補的な環状突出唇部を有する分割
治具が使用される。

ケースを挿入してすえ込みをする前に、充填高性能炸
薬の表面に開孔が形成され、その中にケースの底部がは
め込まれてケースが位置決めされる。

ケースの底部と充填高性能爆発材料との間に、例えば
綿フェルトのようなクッション層を配置することも可能
である。

以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用いて詳
述する。

第１図において、例えば高張力鋼からなるケーシング
３を有する弾丸１は充填高性能爆発材料５で部分的に充
満される。高性能爆発材料は、RDXとNDTとの重量比が6
0:40の割合で他に添加剤を含む英国国防省使用記号RDX/
TNTタイプＧ（CW3）に従って製作された既知の成分から
なる。

ケーシング３は首形状部分７を有し、この部分７は弾
丸１への充填用開口を設けている。雌ねじ山９は首形状
部分７内に加工される。

ケーシング３の内壁は領域11内で首形状部分７の下方
へ向って増大する内径を有する。充填炸薬５の頂部面内
に開孔13が加工されており、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金からなるカップ状ケース15が開孔13内でフェル
トクッション層17を有して設置される。

通常の起爆ブースタ19がケース15内に埋設されてお
り、通常の信管装置21がケーシング３の雌ねじ山９にね
じ込まれて首形状部分７に設けられた上部開口を閉鎖す
る。充填炸薬５の制御的爆発を信管装置21とブースタ19
とが協働して必要な瞬間に行わせる。

充填高性能爆発材料５は、首形状部分、特に信管装置
21及び雌ねじ山９の汚染を防止するために以下のように
シールされる。

ブースタ19及び信管装置21をケーシング３に挿入する
前に、ケース15は、雌ねじ山９の下部にすえ込みされて
ケース15の対応部分が雌ねじ山９の相補形状に変形され
ると共に、ケーシング３の内壁における拡大領域11の上
部にすえ込みされてケース15の対応部分が拡大領域11の
上部に沿って変形され、ケース15において外側に突出す
る環状のこぶ部23が形成される。ケーシング３の内壁に
おける拡大領域11に付着されたシール材料からなるリン
グ25は、ケース15とケーシング３との接合部において上
記すえ込み部分によるシールをより完全にするところの
付加的なシールを提供する。

第２図において第１図と同一な部分は同一番号が付さ
れている。第２図においてケーシング３には雌ねじ山９
の直下に目的を有して溝31が加工され、溝31の下に環状
唇部33が形成されている。この例におけるケース15は、
溝31、唇部33、及び拡大領域11の上部を含みかつその間
に伸長する領域におけるケーシング３の内壁内にすえ込
みされる。この例ではすえ込み継手部でケース15内に二
つのこぶ部23,24が形成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は炸薬填実弾の部分切断正面図、第２図は代替シ
ール構造を示す炸薬填実弾の部分切断正面図である。 １……弾丸、３……ケーシング、５……充填炸薬、７…
…首形状部分、 ９……雌ねじ山、11……拡大領域、13……起爆ブースタ
用空洞、 15……ケース、19……起爆ブースタ、21……信管装置、
23,24……こぶ部、 25……シール、31……環形溝、33……環状唇部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部、該開口部に隣接する首形状部、該
   首形状部の内部壁に形成された雌ねじ溝、並びに該雌ね
   じ溝を越えた内側壁において平均内径が増大する領域を
   有するケーシングと、 該ケーシングの内部空間に部分的に充填される高性能爆
   発材料の炸薬と、 該炸薬と前記首形状部との間に位置すると共に起爆装置
   用空洞を画定しており、前記炸薬を密封すべくすえ込み
   加工によって開放周端部が前記首形状部並びに前記ケー
   シングにおける平均内径が増大する領域の一部に対応し
   て拡径された可鍛性材料のカップ状ケースとを備えてい
   る炸薬填実弾。
2. 【請求項２】前記ケースが前記雌ねじの一部にすえ込み
   される特許請求の範囲第１項に記載の填実弾。
3. 【請求項３】前記首形状部において前記雌ねじ溝と前記
   ケーシングにおける平均内径が増大する領域との間に環
   状溝又は凹部が形成されており、前記ケースが該溝又は
   凹部にすえ込みされる特許請求の範囲第１項に記載の填
   実弾。
4. 【請求項４】前記ケーシングにおける首形状部の内側壁
   に環状唇部が形成されており、前記ケースが該唇部のま
   わりにすえ込みされる特許請求の範囲第１項に記載の填
   実弾。
5. 【請求項５】前記ケースがアルミニウム又はアルミニウ
   ム合金からなる缶形状である特許請求の範囲第１項から
   第４項のいずれか一項に記載の填実弾。
6. 【請求項６】前記ケーシングの内壁における前記ケース
   と前記ケーシングとの接合部にシール材料のリングが備
   えられている特許請求の範囲第１項から第５項のいずれ
   か一項に記載の填実弾。
7. 【請求項７】開口部、該開口部に隣接する首形状部、該
   首形状部の内部壁に形成された雌ねじ溝、並びに該雌ね
   じ溝を越えた内側壁において平均内径が増大する領域を
   有するケーシングに高性能爆発材料の炸薬を部分的に充
   填する段階と、 起爆装置用空洞を画定する可鍛性材料のカップ状ケース
   を前記炸薬と前記首形状部との間に位置させる段階と、 前記ケースの開放周端部を前記首形状部並びに前記ケー
   シングにおける平均内径が増大する領域の一部にすえ込
   みする段階とを備えている、炸薬填実弾内に高性能爆発
   材料の炸薬を密封する方法。