JPH06510110A - 推進薬の起爆 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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。

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。

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 。

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透明窓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透明窓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不活性材料の筒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と砲身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。

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 化された又はストリップ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、はぼ星形の横断面を有する区域６１を含んでおり、こ の区域６１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。装薬が貯蔵、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。

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。

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ピング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ピング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。

別紙：３４条補正 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）多 平成６年２月３日

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．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透明窓と、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ている推進薬の起爆用装置。
2. ２．前記放射源からマイクロ波を印加する手段が導波管構造である請求項１に記 載の装置。
3. ３．前記チャンバがマイクロ波用共振空洞であり、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。
4. 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〜１００ＧＨ ｚの範囲内である請求項３に記載の装置。
5. 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、不活性ドーパント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。
6. ６．不活性マイクロ波感受性材料が、内部でマイクロ波エネルギが抵抗をもって 結合可能な抵抗導体の１つ以上のストリップ又は部分を含んでいる請求項５に記 載の装置。
7. 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インプラントされ た不活性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（ｔａｎ）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。
8. 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。
9. ９．装薬がチョップトスティックを含み、不活性マイクロ波感受性材料でドーピ ングされたグラニュール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。
10. １０．不活性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である請求項５に記載の装置。
11. １１．混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 不活性コーティングに埋込まれている請求項５に記載の装置。