JP3146005B2 - 推進薬の起爆 - Google Patents
推進薬の起爆Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/95—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by starting or ignition means or arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
- F41A19/58—Electric firing mechanisms
- F41A19/63—Electric firing mechanisms having means for contactless transmission of electric energy, e.g. by induction, by sparking gap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
- F42B5/08—Cartridges, i.e. cases with charge and missile modified for electric ignition
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、特に砲（gun）、ロケット、ガス発生器及
び公知の類似用途での推進薬の起爆に関する。
び公知の類似用途での推進薬の起爆に関する。
現在の推進薬起爆技術は幾つかの点で理想的でない。
例えば大口径の砲は、英国ではチューブベントエレクト
リック（tube vent electric）（TVE）として知られて
いる装置によって起爆されるスティック状推進装薬（即
ち推進薬スティックの集合体）を含み得る。このような
装置では高温燃焼材料は、電気的刺激をボディ内の穴を
通じて高温粒子出力に変換して、周辺の推進薬材料を起
爆することによって急速に爆燃する。内部弾道及び砲の
性能の再現性は影響を受ける。TVEは更に推進装薬の容
積のかなりの部分を占める。TVE中での起爆材料は感湿
性であり、手荒な使用にも感応するので、推進薬は予測
通りに点火するかもしれないし、点火しないかもしれな
い。推進薬が点火するとしても、燃焼プロセスは予測で
きないかもしれない。
例えば大口径の砲は、英国ではチューブベントエレクト
リック（tube vent electric）（TVE）として知られて
いる装置によって起爆されるスティック状推進装薬（即
ち推進薬スティックの集合体）を含み得る。このような
装置では高温燃焼材料は、電気的刺激をボディ内の穴を
通じて高温粒子出力に変換して、周辺の推進薬材料を起
爆することによって急速に爆燃する。内部弾道及び砲の
性能の再現性は影響を受ける。TVEは更に推進装薬の容
積のかなりの部分を占める。TVE中での起爆材料は感湿
性であり、手荒な使用にも感応するので、推進薬は予測
通りに点火するかもしれないし、点火しないかもしれな
い。推進薬が点火するとしても、燃焼プロセスは予測で
きないかもしれない。
現代の砲推進薬は、弾丸、破片等の攻撃を受けにくい
ように配合された組成物を含み得る。このような組成物
は本来起爆させることがより困難である。従来技術でこ
のような組成物を起爆させることは困難であるか又は不
可能であり得る。
ように配合された組成物を含み得る。このような組成物
は本来起爆させることがより困難である。従来技術でこ
のような組成物を起爆させることは困難であるか又は不
可能であり得る。
ロケットモータでは、推進薬点火装置の設計は問題を
提起している。点火装置は推進装薬内に急速に移動する
燃焼粒子の雨を放出する。点火装置のエネルギはしばし
ば非常に高いので、装薬は特に低温では破損し得る。こ
れは予測できない弾道につながり得る。
提起している。点火装置は推進装薬内に急速に移動する
燃焼粒子の雨を放出する。点火装置のエネルギはしばし
ば非常に高いので、装薬は特に低温では破損し得る。こ
れは予測できない弾道につながり得る。
本発明では、燃焼チャンバと、チャンバ内の推進装薬
と、マイクロ波加熱によって装薬の推進薬を点火するた
めの手段とを含み、該手段がマイクロ波放射源と、前記
チャンバの壁内のマイクロ波通過窓と、前記放射源から
前記窓を介して前記チャンバ内にマイクロ波を印加する
ための手段とを備え、推進装薬又はその１つ以上の区域
が、前記放射源からのマイクロ波エネルギを吸収して、
推進薬を加熱し且つ点火するためのマイクロ波感受性材
料を含み、前記チャンバがマイクロ波用共振空洞である
推進薬の起爆用装置を提供する。
と、マイクロ波加熱によって装薬の推進薬を点火するた
めの手段とを含み、該手段がマイクロ波放射源と、前記
チャンバの壁内のマイクロ波通過窓と、前記放射源から
前記窓を介して前記チャンバ内にマイクロ波を印加する
ための手段とを備え、推進装薬又はその１つ以上の区域
が、前記放射源からのマイクロ波エネルギを吸収して、
推進薬を加熱し且つ点火するためのマイクロ波感受性材
料を含み、前記チャンバがマイクロ波用共振空洞である
推進薬の起爆用装置を提供する。
前記放射源からマイクロ波を印加する手段は従来の導
波管構造であってもよい。
波管構造であってもよい。
装薬の推進薬はガス発生器で使用する、例えばガス注
入器（gas inflator）又は発射体の基本抵抗（base dra
g）減少に使用する推進薬であってもよいが、好ましく
は砲又はロケットの推進薬を含む固体推進薬である。
入器（gas inflator）又は発射体の基本抵抗（base dra
g）減少に使用する推進薬であってもよいが、好ましく
は砲又はロケットの推進薬を含む固体推進薬である。
前記放射源によって提供されるマイクロ波の周波数
は、周波数がチャンバの寸法に適合するように同調可能
となるように可変であれば有利である。
は、周波数がチャンバの寸法に適合するように同調可能
となるように可変であれば有利である。
放射源はクライストロン又は固体発振器（例えばガン
ダイオード、アバランシダイオード若しくはインパット
ダイオード）のような任意の公知の放射源であり得る。
ダイオード、アバランシダイオード若しくはインパット
ダイオード）のような任意の公知の放射源であり得る。
推進装薬内で結合されるマイクロ波の周波数は0.1GHz
〜100GHzの範囲内である。
〜100GHzの範囲内である。
推進装薬内で結合されるマイクロ波の必要なエネルギ
密度はエネルギを与えるべきマイクロ波感受性材料に依
存する。エネルギ密度は、通常の損失性誘電体を、通常
の、例えば２成分からなる推進薬材料と一緒に使用する
場合で励起（excited）すべき材料1kg当たり少なくとも
108ワットである。しかしながら、マイクロ波感受性材
料自体が推進薬よりも簡単に点火し得るならば、エネル
ギ密度は小さくなってもよい。
密度はエネルギを与えるべきマイクロ波感受性材料に依
存する。エネルギ密度は、通常の損失性誘電体を、通常
の、例えば２成分からなる推進薬材料と一緒に使用する
場合で励起（excited）すべき材料1kg当たり少なくとも
108ワットである。しかしながら、マイクロ波感受性材
料自体が推進薬よりも簡単に点火し得るならば、エネル
ギ密度は小さくなってもよい。
点火すべき推進装薬は、それ自体がマイクロ波感受性
の材料を含んでいてもよい。例えば、ニトロセルロース
とニトログリセリンとを主成分として含んでいる推進薬
が必要な感受性を示すことが判明している。
の材料を含んでいてもよい。例えば、ニトロセルロース
とニトログリセリンとを主成分として含んでいる推進薬
が必要な感受性を示すことが判明している。
印加されたマイクロ波のエネルギを吸収して装薬内の
推進薬組成物を加熱するために、推進薬組成物に前述の
成分の代わりに又は該成分の他にマイクロ波感受性の添
加剤又はドーパント材料を加えてもよい。
推進薬組成物を加熱するために、推進薬組成物に前述の
成分の代わりに又は該成分の他にマイクロ波感受性の添
加剤又はドーパント材料を加えてもよい。
印加されたマイクロ波は任意の公知の結合作用によっ
てマイクロ波感受性材料内で結合され得る。例えばマイ
クロ波感受性材料は、内部でエネルギが抵抗をもって
（resistively）結合される例えばグラファイト又はア
ルミニウムの抵抗性導体の１つ以上の片又は部分を含み
得る。あるいは結合は、マイクロ波感受性材料を構成す
る損失性誘電体の配向分極のために直接的であってもよ
い。推進薬組成物又は該推進薬組成物内に埋込まれた若
しくは込められた無火薬マイクロ波感受性誘電体の１つ
以上の部分若しくは区域を含み得るこのような誘電体
は、緩和（relaxation）周波数での損失角度のタンジェ
ント（tanδ）が0.05以上、特に0.1以上になるように十
分な損失があることが好ましい。種々の損失性無火薬誘
電体の例はマイクロ波加熱技術分野の当業者には公知で
あり、本発明に適用するのに適している。
てマイクロ波感受性材料内で結合され得る。例えばマイ
クロ波感受性材料は、内部でエネルギが抵抗をもって
（resistively）結合される例えばグラファイト又はア
ルミニウムの抵抗性導体の１つ以上の片又は部分を含み
得る。あるいは結合は、マイクロ波感受性材料を構成す
る損失性誘電体の配向分極のために直接的であってもよ
い。推進薬組成物又は該推進薬組成物内に埋込まれた若
しくは込められた無火薬マイクロ波感受性誘電体の１つ
以上の部分若しくは区域を含み得るこのような誘電体
は、緩和（relaxation）周波数での損失角度のタンジェ
ント（tanδ）が0.05以上、特に0.1以上になるように十
分な損失があることが好ましい。種々の損失性無火薬誘
電体の例はマイクロ波加熱技術分野の当業者には公知で
あり、本発明に適用するのに適している。
本発明の装置によって起爆される推進薬材料は、本発
明の実施にあたっては重要なものでない。但しある推進
薬材料がマイクロ波の起爆に特に適していることが判明
している。従って、複数の成分からなる組成物、即ちニ
トログリセリンとニトロセルロースとを含む組成物、特
にニトログリセリンの含量が20〜50重量％の組成物は、
誘電感受性が比較的高いために特にマイクロ波に感応す
る。
明の実施にあたっては重要なものでない。但しある推進
薬材料がマイクロ波の起爆に特に適していることが判明
している。従って、複数の成分からなる組成物、即ちニ
トログリセリンとニトロセルロースとを含む組成物、特
にニトログリセリンの含量が20〜50重量％の組成物は、
誘電感受性が比較的高いために特にマイクロ波に感応す
る。
例えば、ポリマー結合剤（例えばポリウレタン又はポ
リエステル）と共に１種以上の複素脂環式ニトラミン
（例えばRDX又はHMX）を非常に強力な充填剤成分として
含んでいる組成物をベースとする攻撃を受けにくい推進
薬を本発明の装置によって起爆させてもよい。
リエステル）と共に１種以上の複素脂環式ニトラミン
（例えばRDX又はHMX）を非常に強力な充填剤成分として
含んでいる組成物をベースとする攻撃を受けにくい推進
薬を本発明の装置によって起爆させてもよい。
推進薬技術分野の当業者には公知の如く、前述のタイ
プの適切な推進薬組成物は、無火薬の又は強力な可塑
剤、調節剤、火炎温度降下剤（例えばニトログアニジ
ン）、酸化防止剤、閃光抑制剤等を任意の添加剤として
含み得る。
プの適切な推進薬組成物は、無火薬の又は強力な可塑
剤、調節剤、火炎温度降下剤（例えばニトログアニジ
ン）、酸化防止剤、閃光抑制剤等を任意の添加剤として
含み得る。
更には、他の強力な充填剤（例えば無機硝酸塩又は過
塩素酸塩）及び金属燃料（例えばアルミニウム）を一部
分又は全て前述したタイプの推進薬の非常に強力な成分
に代えてもよい。
塩素酸塩）及び金属燃料（例えばアルミニウム）を一部
分又は全て前述したタイプの推進薬の非常に強力な成分
に代えてもよい。
本発明の装置でのマイクロ波の励振による推進装薬の
点火の利点を、例えば前述した如きTVEを使用する従来
技術と比較して以下に示す。
点火の利点を、例えば前述した如きTVEを使用する従来
技術と比較して以下に示す。
（ａ）可動部品は必要ない； （ｂ）推進薬の燃焼はより均一で、望ましくない圧力指
数を下げるように調整され得る。均一な火炎前面（flam
e front）は、点火されたマイクロ波感受性材料の筒か
ら発生される。これによって例えば砲の内部弾道が改善
される。
数を下げるように調整され得る。均一な火炎前面（flam
e front）は、点火されたマイクロ波感受性材料の筒か
ら発生される。これによって例えば砲の内部弾道が改善
される。
（ｃ）推進装薬の区域は、装薬内へのマイクロ波感受性
材料区域の選択的な配置によって選択的に点火可能であ
る。
材料区域の選択的な配置によって選択的に点火可能であ
る。
（ｄ）弾丸又は他の発射体の攻撃を受けにくい推進薬
は、装薬に導入された添加剤のマイクロ波感受性によっ
て点火可能である。この場合の点火剤は好ましくは、強
力可塑剤（例えばグリシジルアジドポリマー（GAP）又
はビス−2,3−ジニトロプロピルアセタール／ホルマル
（BDNPA/F））のような強力添加剤を含むプラスチック
材料又はゴムを加熱して簡単に点火し得る。
は、装薬に導入された添加剤のマイクロ波感受性によっ
て点火可能である。この場合の点火剤は好ましくは、強
力可塑剤（例えばグリシジルアジドポリマー（GAP）又
はビス−2,3−ジニトロプロピルアセタール／ホルマル
（BDNPA/F））のような強力添加剤を含むプラスチック
材料又はゴムを加熱して簡単に点火し得る。
本発明の装置で使用する推進装薬が、例えば口径が30
mm以上の大口径の砲用の装薬の場合、装薬は、マイクロ
波感受性材料が装薬全体で均一に配分されているスティ
ックを含み得る。例えば５〜50本に１本のスティックに
マイクロ波感受性添加剤がドープ処理される。装薬が細
粒又は短く切断されたスティックから製造される場合、
ドーパント細粒は装薬全体に均等に拡散される。従って
本発明では、点火（light−up）及び内部弾道が以前よ
りも予測可能な、スティック、短く切断されたスティッ
ク又は細粒をベースとする推進装薬を製造することが可
能である。
mm以上の大口径の砲用の装薬の場合、装薬は、マイクロ
波感受性材料が装薬全体で均一に配分されているスティ
ックを含み得る。例えば５〜50本に１本のスティックに
マイクロ波感受性添加剤がドープ処理される。装薬が細
粒又は短く切断されたスティックから製造される場合、
ドーパント細粒は装薬全体に均等に拡散される。従って
本発明では、点火（light−up）及び内部弾道が以前よ
りも予測可能な、スティック、短く切断されたスティッ
ク又は細粒をベースとする推進装薬を製造することが可
能である。
あるいはマイクロ波感受性材料は、前記チャンバによ
って形成された共振空洞の中心に特別に配置された区域
であってもよい。
って形成された共振空洞の中心に特別に配置された区域
であってもよい。
例えば融和性界面に推進薬材料を提供するために、マ
イクロ波感受性材料自体を無火薬コーティングに埋込ん
でもよい。コーティングは実際に共振空洞の寸法を最小
限にするために金属、例えばアルミニウム箔であり得る
か又は例えば無火薬プラスチック材料であり得る。多数
の無火薬マイクロ波感受性材料がマイクロ波加熱技術分
野の当業者に知られている。例えば以下の特許明細書に
記載の材料の中から選択した材料を、推進薬材料の直接
のドープ処理によって又は中間層内に混入させて推進薬
融和性コーティングを提供するために、推進装薬材料用
の無火薬マイクロ波感受性ドーパントとして使用するこ
とができる:GB2065027A,GB2081560B,US4,538,630,US4,4
82,239,Canadian1,108,276,US4,655,276,European02429
52A。
イクロ波感受性材料自体を無火薬コーティングに埋込ん
でもよい。コーティングは実際に共振空洞の寸法を最小
限にするために金属、例えばアルミニウム箔であり得る
か又は例えば無火薬プラスチック材料であり得る。多数
の無火薬マイクロ波感受性材料がマイクロ波加熱技術分
野の当業者に知られている。例えば以下の特許明細書に
記載の材料の中から選択した材料を、推進薬材料の直接
のドープ処理によって又は中間層内に混入させて推進薬
融和性コーティングを提供するために、推進装薬材料用
の無火薬マイクロ波感受性ドーパントとして使用するこ
とができる:GB2065027A,GB2081560B,US4,538,630,US4,4
82,239,Canadian1,108,276,US4,655,276,European02429
52A。
本発明の装置内の推進装薬がロケットモータの装薬を
含んでいる場合、装薬の点火装置の代わりに、装薬内の
１つ以上の重要な点に置かれたマイクロ波感受性材料層
を使用してもよい。更には、モータは複雑な装薬形状に
頼ることなく特別な選択方法で燃焼可能である。
含んでいる場合、装薬の点火装置の代わりに、装薬内の
１つ以上の重要な点に置かれたマイクロ波感受性材料層
を使用してもよい。更には、モータは複雑な装薬形状に
頼ることなく特別な選択方法で燃焼可能である。
マイクロ波は、キャスタブル高爆発性材料を加熱して
融解させるために従来技術で使用されている。例えば爆
発性充填剤はこの方法によって未発弾から除去されてい
る。しかしながら、推進薬はこのような方法ではこれま
で点火されなかった。本発明の調整された機構内で推進
薬材料を加熱して突然に起爆させることによって、前述
した利点が得られる。
融解させるために従来技術で使用されている。例えば爆
発性充填剤はこの方法によって未発弾から除去されてい
る。しかしながら、推進薬はこのような方法ではこれま
で点火されなかった。本発明の調整された機構内で推進
薬材料を加熱して突然に起爆させることによって、前述
した利点が得られる。
本発明の他の特徴によれば、チャンバ内に配置された
推進装薬の推進薬の起爆方法は、推進薬を点火するため
のマイクロ波エネルギな導波管放射源からマイクロ波通
過窓を通じて装薬に提供することを含んでいる。
推進装薬の推進薬の起爆方法は、推進薬を点火するため
のマイクロ波エネルギな導波管放射源からマイクロ波通
過窓を通じて装薬に提供することを含んでいる。
以下で添付図面を参照して本発明の実施態様を例示的
に説明する。
に説明する。
図１はマイクロ波点火機構を含む砲の側方断面図であ
る。
る。
図２は代替のマイクロ波点火機構を含む砲の側方断面
図である。
図である。
図３はマイクロ波点火機構を含むロケットモータの側
方断面図である。
方断面図である。
図４は図３に示すロケットモータで使用するのに適し
た推進装薬の斜視図である。
た推進装薬の斜視図である。
図１に示す砲は、例えば鋼鉄のような硬質金属の砲身
１を含み、砲身内には、該砲身１の拡大区域６内に含ま
れる推進装薬５によって砲身１から発射されるべき砲弾
３が収納されている。誘電可燃性カートリッジケース７
内に収納された装薬５は砲弾１の拡大区域６の後方端部
にカートリッジケースの後方端部に隣接して例えば石英
製のマイクロ波通過窓９を有し、これによって前記端部
を密封している。クライストロン又は他のマイクロ波放
射源11からのマイクロ波は通常の方法で選択された瞬間
に導波管13を介して窓９から、砲身１の拡大区域６及び
窓９によって包囲され且つ中に装薬５が収納されている
チャンバ内部に印加される。放射源11の周波数及び出力
は、装薬５内で結合されるマイクロ波放射が前述した方
法のいずれかで装薬５の推進薬を点火するのに適するよ
うに例えば事前の校正結果の結果を使用して予調整され
ている。このような点火では、砲弾３は通常の方法で砲
身１に沿って推進される。
１を含み、砲身内には、該砲身１の拡大区域６内に含ま
れる推進装薬５によって砲身１から発射されるべき砲弾
３が収納されている。誘電可燃性カートリッジケース７
内に収納された装薬５は砲弾１の拡大区域６の後方端部
にカートリッジケースの後方端部に隣接して例えば石英
製のマイクロ波通過窓９を有し、これによって前記端部
を密封している。クライストロン又は他のマイクロ波放
射源11からのマイクロ波は通常の方法で選択された瞬間
に導波管13を介して窓９から、砲身１の拡大区域６及び
窓９によって包囲され且つ中に装薬５が収納されている
チャンバ内部に印加される。放射源11の周波数及び出力
は、装薬５内で結合されるマイクロ波放射が前述した方
法のいずれかで装薬５の推進薬を点火するのに適するよ
うに例えば事前の校正結果の結果を使用して予調整され
ている。このような点火では、砲弾３は通常の方法で砲
身１に沿って推進される。
図２に示す砲は図１に示す砲に類似しており、同様の
部品は同様の参照番号で示す。しかしながら図２では、
後方窓９が後方金属端部板15に代わっている。代わりに
砲身１の側壁に装着された１つ以上の側方マイクロ波通
過窓29が存在し、且つ放射源11からの導波管出力は導波
管13を介して窓29に提供される。装薬５は、装薬５内の
点火中心として機能する窓29によって規定された筒の中
心にマイクロ波感受性の無火薬材料の筒４を含んでい
る。砲弾３は、適切なマイクロ波入力が（放射源11から
導波管13を介して）筒４に印加されて、装薬３の推進薬
を点火させるのに十分な筒４の局所加熱を生じる砲身１
によって推進される。
部品は同様の参照番号で示す。しかしながら図２では、
後方窓９が後方金属端部板15に代わっている。代わりに
砲身１の側壁に装着された１つ以上の側方マイクロ波通
過窓29が存在し、且つ放射源11からの導波管出力は導波
管13を介して窓29に提供される。装薬５は、装薬５内の
点火中心として機能する窓29によって規定された筒の中
心にマイクロ波感受性の無火薬材料の筒４を含んでい
る。砲弾３は、適切なマイクロ波入力が（放射源11から
導波管13を介して）筒４に印加されて、装薬３の推進薬
を点火させるのに十分な筒４の局所加熱を生じる砲身１
によって推進される。
図３に示すロケットモータは、一方の端部にスラスタ
ノズル53を、ボディ51の円筒部分でスラスタノズル53の
付近には１つ以上の誘電窓55を有する従来型金属ボディ
51を含んでいる。ボディ51内には推進装薬57が収納され
ている。装薬57は必要時には、導波管61及び窓55を介し
て装薬57の材料内で結合されるマイクロ波放射源59から
の出力によって起爆される。
ノズル53を、ボディ51の円筒部分でスラスタノズル53の
付近には１つ以上の誘電窓55を有する従来型金属ボディ
51を含んでいる。ボディ51内には推進装薬57が収納され
ている。装薬57は必要時には、導波管61及び窓55を介し
て装薬57の材料内で結合されるマイクロ波放射源59から
の出力によって起爆される。
代替例ではボディ51は、それ自体が窓55を提供する誘
電体（例えば繊維で強化された又は片で巻回された複合
材料）から製造し得る。
電体（例えば繊維で強化された又は片で巻回された複合
材料）から製造し得る。
図４は、図３に示す装薬57として使用するのに適した
装薬の一例を示している。装薬はその軸に沿って、ほぼ
星形の横断面を有する区域71を含んでおり、この区域71
内にマイクロ波感受性材料が集められている。このよう
な区域は、選択された推力／時間特性曲線を与えるため
に従来のロケット推進装薬に備えられる対応する中空星
形区域にとって代わる。従来技術の場合、中空区域に沿
っての装薬の内面は、中空区域に沿って高温ガス及び破
片に火をつけることによって点火される。製薬が貯蔵、
手荒な取り扱い又は点火プロセスの作用によって予め亀
裂を生じるならば、点火は予測不可能であり且つ装薬は
発火性材料とは異なる表面を有する。
装薬の一例を示している。装薬はその軸に沿って、ほぼ
星形の横断面を有する区域71を含んでおり、この区域71
内にマイクロ波感受性材料が集められている。このよう
な区域は、選択された推力／時間特性曲線を与えるため
に従来のロケット推進装薬に備えられる対応する中空星
形区域にとって代わる。従来技術の場合、中空区域に沿
っての装薬の内面は、中空区域に沿って高温ガス及び破
片に火をつけることによって点火される。製薬が貯蔵、
手荒な取り扱い又は点火プロセスの作用によって予め亀
裂を生じるならば、点火は予測不可能であり且つ装薬は
発火性材料とは異なる表面を有する。
図４に示す推進装薬は、より調整された燃焼作用を有
する必要な燃焼曲線を示している。
する必要な燃焼曲線を示している。
星形区域31の横断面積は装薬全体にわたって一定であ
り得る。あるいは横断面積は異なる燃焼時間で異なるモ
ータ特性を与えるために徐々に変化してもよい。
り得る。あるいは横断面積は異なる燃焼時間で異なるモ
ータ特性を与えるために徐々に変化してもよい。
図４に示す如き装薬の軸に沿っての区域沿いに集めら
れたマイクロ波感受性材料を有する円筒形のロケットモ
ータ装薬の重要な利点を以下に示す： （ａ）マイクロ波感受性材料とドープ処理されていない
推進薬との間の界面沿いの全ての点でばらつきのない点
火が提供される。
れたマイクロ波感受性材料を有する円筒形のロケットモ
ータ装薬の重要な利点を以下に示す： （ａ）マイクロ波感受性材料とドープ処理されていない
推進薬との間の界面沿いの全ての点でばらつきのない点
火が提供される。
（ｂ）特にマイクロ波感受性材料が主要推進薬と同様の
物理的及び熱機械的性質を有する場合、例えばマイクロ
波感受性材料がドープ処理された推進薬材料を含んでい
る場合、不利な貯蔵／輸送条件下で装薬に亀裂が生じる
可能性が低い。
物理的及び熱機械的性質を有する場合、例えばマイクロ
波感受性材料がドープ処理された推進薬材料を含んでい
る場合、不利な貯蔵／輸送条件下で装薬に亀裂が生じる
可能性が低い。
（ｃ）ロケットモータの圧力及び推力対時間曲線により
広い範囲でより正確に適合するように点火させるために
（現在中空の従来技術の装薬で使用されているよりも）
複雑な形状の区域を装薬の軸上に設けても良い。
広い範囲でより正確に適合するように点火させるために
（現在中空の従来技術の装薬で使用されているよりも）
複雑な形状の区域を装薬の軸上に設けても良い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベイカー，フランシス・シドニー イギリス国、シユロプシヤー・エス・ワ イ・８・２・ピー・アール、ラドロウ、 フイツシユモア・ビユー・31 (56)参考文献 特公 昭61−57558（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3601054（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F41A 19/63 F42B 5/08
Claims (11)
- 【請求項１】燃焼チャンバ（７、51）と、チャンバ内の
推進装薬（５、57）と、マイクロ波加熱によって装薬の
推進薬を点火するための手段とを含み、該手段がマイク
ロ波放射源（11、59）と、前記チャンバの壁内のマイク
ロ波通過窓（９、29、55）と、前記放射源から前記窓を
介して前記チャンバ内にマイクロ波を印加するための手
段（13、16）とを備え、推進装薬又はその１つ以上の区
域が、前記放射源からのマイクロ波エネルギを吸収し
て、推進薬を加熱し且つ点火するためのマイクロ波感受
性材料を含み、前記チャンバがマイクロ波用共振空洞で
ある推進薬の起爆用装置。 - 【請求項２】前記放射源からマイクロ波を提供する手段
が導波管構造（13、61）である請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】前記放射源によって提供されるマイクロ波
の周波数が、該周波数がチャンバの寸法に適合するため
に同調し得るように可変である請求項１又は２に記載の
装置。 - 【請求項４】放射源によって印加されるマイクロ波の周
波数が0.1GHz〜100GHzの範囲内である請求項３に記載の
装置。 - 【請求項５】印加されたマイクロ波のエネルギを吸収し
て装薬内の推進薬組成物を加熱するために、無火薬マイ
クロ波感受性材料が推進薬組成物に加えられる請求項１
から４のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項６】無火薬マイクロ波感受性材料が、内部でマ
イクロ波エネルギが電流を誘導し、その電源が熱を生ず
る抵抗性導体の１つ以上の片又は部分を含んでいる請求
項５に記載の装置。 - 【請求項７】推進薬組成物又は該推進薬組成物内に埋込
まれた若しくは込められた無火薬マイクロ波感受性誘電
体の１つ以上の部分若しくは区域が、緩和周波数での損
失角度のタンジェント（tanδ）が0.05以上になるよう
に十分な損失のある損失性誘電体を含んでいる請求項１
から６のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項８】推進装薬が、口径30mm以上の大口径の砲用
の装薬であり、装薬が、マイクロ波感受性材料が装薬全
体で均一に配分されている推進薬スティックを含んでい
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】装薬が短く切断されたスティックを含み、
無火薬マイクロ波感受性材料でドープ処理された細粒が
装薬全体に均等に拡散されている請求項１に記載の装
置。 - 【請求項１０】無火薬マイクロ波感受性材料が、前記チ
ャンバによって形成された共振空洞の中心に特別に配置
された区域（14、71）である請求項５に記載の装置。 - 【請求項１１】融和性界面に推進薬材料を提供するため
に、マイクロ波感受性材料自体が無火薬コーティングに
埋込まれている請求項５に記載の装置。
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|---|---|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |