JPH09113187A - 電熱化学砲 - Google Patents
電熱化学砲Info
- Publication number
- JPH09113187A JPH09113187A JP27436695A JP27436695A JPH09113187A JP H09113187 A JPH09113187 A JP H09113187A JP 27436695 A JP27436695 A JP 27436695A JP 27436695 A JP27436695 A JP 27436695A JP H09113187 A JPH09113187 A JP H09113187A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- metal wire
- gun
- ammonium nitrate
- ignition part
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- Pending
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の電熱化学砲における点火部は、水とア
ルミニウムフューズで構成されていたため、アルミニウ
ムフューズを水中でプラズマ化するには大電流を必要と
し、電源は大型化し、砲としては小型化が不可能であっ
た。 【解決手段】 本発明による電熱化学砲は、点火部(15)
が硝酸アンモニウム水(13a)と高融点金属線(14a)又はア
ルミニウムフューズ(14)の組合わせ又は硝酸アンモニウ
ムと水とアルミニウム粉を混合したスラリー爆薬(20)に
高融点金属線(14a)を組合わせ、小電流で点火を可能と
した構成である。
ルミニウムフューズで構成されていたため、アルミニウ
ムフューズを水中でプラズマ化するには大電流を必要と
し、電源は大型化し、砲としては小型化が不可能であっ
た。 【解決手段】 本発明による電熱化学砲は、点火部(15)
が硝酸アンモニウム水(13a)と高融点金属線(14a)又はア
ルミニウムフューズ(14)の組合わせ又は硝酸アンモニウ
ムと水とアルミニウム粉を混合したスラリー爆薬(20)に
高融点金属線(14a)を組合わせ、小電流で点火を可能と
した構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電熱化学砲に関
し、特に、点火部に入力する電気エネルギーを低くし、
省電力型の構成を得るための新規な改良に関する。
し、特に、点火部に入力する電気エネルギーを低くし、
省電力型の構成を得るための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の電熱化学
砲としては、一般に、図４で示す構成が開発されてい
る。すなわち、図４において符号１で示されるものは本
体ケースであり、この本体ケース１の先端には周知の高
温・高圧ガスが渦巻くように形成された遠心分離室２を
その周囲に有する筒状の砲口３が設けられ、この砲口３
の先端には飛翔体４が発射可能な状態で設けられてい
る。前記遠心分離室２の後方側には、多数の孔を有する
ノズル５が隔壁６に接しており、この隔壁６の後方側に
はこの隔壁６と同一寸法の陰極板７が間隔をおいて配設
されていると共に、この隔壁６と陰極板７との間の主反
応室８Ａ内には主反応部８が形成されている。この主反
応部８は、周知の熱化学反応を発生する水とアルミニウ
ム粉等との組合わせ（又は通常の爆薬でも可）により構
成されており、外部からの加熱によって爆薬反応するよ
うに構成されている。前記本体ケース１の後端に形成さ
れた後部開口９には、絶縁部材１０を介して断面Ｔ字型
をなす陽極体１１が設けられ、この陽極体１１と前記陰
極板７との間に形成された点火室１２には、水１３とア
ルミニウムフューズ１４とからなる点火部１５が設けら
れている。
砲としては、一般に、図４で示す構成が開発されてい
る。すなわち、図４において符号１で示されるものは本
体ケースであり、この本体ケース１の先端には周知の高
温・高圧ガスが渦巻くように形成された遠心分離室２を
その周囲に有する筒状の砲口３が設けられ、この砲口３
の先端には飛翔体４が発射可能な状態で設けられてい
る。前記遠心分離室２の後方側には、多数の孔を有する
ノズル５が隔壁６に接しており、この隔壁６の後方側に
はこの隔壁６と同一寸法の陰極板７が間隔をおいて配設
されていると共に、この隔壁６と陰極板７との間の主反
応室８Ａ内には主反応部８が形成されている。この主反
応部８は、周知の熱化学反応を発生する水とアルミニウ
ム粉等との組合わせ（又は通常の爆薬でも可）により構
成されており、外部からの加熱によって爆薬反応するよ
うに構成されている。前記本体ケース１の後端に形成さ
れた後部開口９には、絶縁部材１０を介して断面Ｔ字型
をなす陽極体１１が設けられ、この陽極体１１と前記陰
極板７との間に形成された点火室１２には、水１３とア
ルミニウムフューズ１４とからなる点火部１５が設けら
れている。
【０００３】次に、動作について述べる。まず、陰極板
７と陽極体１１との間に図示しない電源を介して電圧を
供給し、アルミニウムフューズ１４に電流を流すと、こ
のアルミニウムフューズ１４がジュール熱によって溶け
てプラズマ化し、水１３と熱化学反応を発生する。この
熱化学反応によって発生した高温・高圧ガスは陰極７を
破壊して主反応部８に流入し、この高温・高圧ガスの熱
エネルギーにより主反応部８が爆発反応する。この爆発
反応によって発生した高温・高圧ガスは隔壁６を破壊し
てノズル５から噴射して遠心分離室２内で遠心運動を発
生し、この遠心運動において質量の重い成分が分離され
て壁に付着し、軽い成分のみとなった軽ガスによって飛
翔体４が発射される。
７と陽極体１１との間に図示しない電源を介して電圧を
供給し、アルミニウムフューズ１４に電流を流すと、こ
のアルミニウムフューズ１４がジュール熱によって溶け
てプラズマ化し、水１３と熱化学反応を発生する。この
熱化学反応によって発生した高温・高圧ガスは陰極７を
破壊して主反応部８に流入し、この高温・高圧ガスの熱
エネルギーにより主反応部８が爆発反応する。この爆発
反応によって発生した高温・高圧ガスは隔壁６を破壊し
てノズル５から噴射して遠心分離室２内で遠心運動を発
生し、この遠心運動において質量の重い成分が分離され
て壁に付着し、軽い成分のみとなった軽ガスによって飛
翔体４が発射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の電熱化学砲は、
以上のように構成されていたため、次のような課題が存
在していた。すなわち、点火部が水とアルミニウムフュ
ーズで構成されていたため、アルミニウムフューズに大
電流を流さなければアルミニウムフューズがプラズマ化
せず、電源には大電流が発生できる大型のものを用意し
なければならなかった。そのため、砲の構成の欠点とし
ては大型化していた。
以上のように構成されていたため、次のような課題が存
在していた。すなわち、点火部が水とアルミニウムフュ
ーズで構成されていたため、アルミニウムフューズに大
電流を流さなければアルミニウムフューズがプラズマ化
せず、電源には大電流が発生できる大型のものを用意し
なければならなかった。そのため、砲の構成の欠点とし
ては大型化していた。
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、点火部に入力する電気エネ
ルギーを低くし、省電力型とした電熱化学砲を提供する
ことを目的とする。
めになされたもので、特に、点火部に入力する電気エネ
ルギーを低くし、省電力型とした電熱化学砲を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による電熱化学砲
は、電気エネルギーを点火部に投入し、前記点火部が発
生するエネルギーによって主反応部を燃焼させて得た高
圧力により飛翔体を飛翔させるようにした電熱化学砲に
おいて、前記点火部は、硝酸アンモニウム水と高融点金
属線又はアルミニウムフューズからなる構成である。
は、電気エネルギーを点火部に投入し、前記点火部が発
生するエネルギーによって主反応部を燃焼させて得た高
圧力により飛翔体を飛翔させるようにした電熱化学砲に
おいて、前記点火部は、硝酸アンモニウム水と高融点金
属線又はアルミニウムフューズからなる構成である。
【０００７】本発明による電熱化学砲は、電気エネルギ
ーを点火部に投入し、前記点火部が発生するエネルギー
によって主反応部を燃焼させて得た高圧力により飛翔体
を飛翔させるようにした電熱化学砲において、前記点火
部は、硝酸アンモニウムと水とアルミニウム粉を混合し
たスラリー爆薬に高融点金属線を組合わせた構成であ
る。
ーを点火部に投入し、前記点火部が発生するエネルギー
によって主反応部を燃焼させて得た高圧力により飛翔体
を飛翔させるようにした電熱化学砲において、前記点火
部は、硝酸アンモニウムと水とアルミニウム粉を混合し
たスラリー爆薬に高融点金属線を組合わせた構成であ
る。
【０００８】さらに詳細には、前記高融点金属線は、モ
リブデン、タングステン、ニクロム及びタンタルの何れ
かの材料からなる構成である。
リブデン、タングステン、ニクロム及びタンタルの何れ
かの材料からなる構成である。
【０００９】従って、点火部が、硝酸アンモニウム水と
高融点金属線又はアルミニウムフューズの組合わせ、又
は、硝酸アンモニウムと水とアルミニウム粉とからなる
スラリー爆薬から構成され、この硝酸アンモニウムが爆
発性が良好であるため、小電流を印加するのみで点火部
が爆発し、主反応部の爆発を得ることができる。
高融点金属線又はアルミニウムフューズの組合わせ、又
は、硝酸アンモニウムと水とアルミニウム粉とからなる
スラリー爆薬から構成され、この硝酸アンモニウムが爆
発性が良好であるため、小電流を印加するのみで点火部
が爆発し、主反応部の爆発を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による電
熱化学砲の好適な実施の形態について詳細に説明する。
なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して
説明する。図１において符号１で示されるものは本体ケ
ースであり、この本体ケース１の先端には周知の高温・
高圧ガスが渦巻くように形成された遠心分離室２をその
周囲に有する筒状の砲口３が設けられ、この砲口３の先
端には飛翔体４が発射可能な状態で設けられている。前
記遠心分離室２の後方側には、多数の孔を有するノズル
５が隔壁６に接しており、この隔壁６の後方側にはこの
隔壁６と同一寸法の陰極板７が間隔をおいて配設されて
いると共に、この間隔６と陰極板７との間の主反応室８
Ａ内には主反応部８が形成されている。
熱化学砲の好適な実施の形態について詳細に説明する。
なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して
説明する。図１において符号１で示されるものは本体ケ
ースであり、この本体ケース１の先端には周知の高温・
高圧ガスが渦巻くように形成された遠心分離室２をその
周囲に有する筒状の砲口３が設けられ、この砲口３の先
端には飛翔体４が発射可能な状態で設けられている。前
記遠心分離室２の後方側には、多数の孔を有するノズル
５が隔壁６に接しており、この隔壁６の後方側にはこの
隔壁６と同一寸法の陰極板７が間隔をおいて配設されて
いると共に、この間隔６と陰極板７との間の主反応室８
Ａ内には主反応部８が形成されている。
【００１１】この主反応部８は周知の熱化学反応を発生
する水とアルミニウム粉等との組合わせ（又は通常の爆
薬でも可）により構成されており、後述の点火部１５か
らの熱エネルギーによって爆発反応するように構成され
ている。前記本体ケース１の後端に形成された後部開口
９には、絶縁部材１０を介して断面Ｔ字型をなす陽極体
１１が設けられ、この陽極体１１と前記陰極板７との間
に形成された点火室１２には、後述の点火部１５が設け
られいる。
する水とアルミニウム粉等との組合わせ（又は通常の爆
薬でも可）により構成されており、後述の点火部１５か
らの熱エネルギーによって爆発反応するように構成され
ている。前記本体ケース１の後端に形成された後部開口
９には、絶縁部材１０を介して断面Ｔ字型をなす陽極体
１１が設けられ、この陽極体１１と前記陰極板７との間
に形成された点火室１２には、後述の点火部１５が設け
られいる。
【００１２】前記点火部１５は、硝酸アンモニウム水１
３ａと高融点金属線１４ａ（又はアルミニウムフューズ
１４でも可）との組合わせよりなり、他の実施の形態と
しては、図２で示すように、硝酸アンモニウムと水とア
ルミニウム粉からなるスラリー爆薬２０と高融点金属線
１４ａとの組合わせよりなる。また、この高融点金属線
１４ａの材質としては、モリデデン、タングステン、ニ
クロム、タンタルのうちの何れかにより構成されてい
る。
３ａと高融点金属線１４ａ（又はアルミニウムフューズ
１４でも可）との組合わせよりなり、他の実施の形態と
しては、図２で示すように、硝酸アンモニウムと水とア
ルミニウム粉からなるスラリー爆薬２０と高融点金属線
１４ａとの組合わせよりなる。また、この高融点金属線
１４ａの材質としては、モリデデン、タングステン、ニ
クロム、タンタルのうちの何れかにより構成されてい
る。
【００１３】次に、動作について述べる。まず、図１の
場合、陰極板７と陽極体１１との間に図示しない電源を
介して電圧を供給し、高融点金属線１４ａに電流を流す
と、この高融点金属線１４ａがジュール熱によって溶け
てプセズマ化し、硝酸アンモニウム水１３ａと熱化学反
応を発生する。この熱化学反応によって発生した高温・
高圧ガスは陰極７を破壊して主反応部８に流入し、この
高温・高圧ガスの熱エネルギーにより主反応部８が爆発
反応する。従来の電熱化学砲においては前記点火部１５
から主反応部８へ投入される化学反応エネルギーである
高温・高圧ガスは、他に熱が逃げないと仮定すると、単
純に以下の(1)式で表されるようにAl１モルで約４１０K
Jである。 Al＋3/2 H2O → 1/2 Al2O3＋3/2 H2＋408.91KJ ・・・・(1)式 一方、本発明の電熱化学砲においては従来の水の代わり
に硝酸アンモニウム水を用いているため、 Al＋1/2 NH4NO3 → 1/2 Al2O3＋1/2 N2＋H2＋650KJ ・・・・(2)式 2/1.7 H2O→2/1.7 H2＋1/1.7 O2＋336.27KJ ・・・・(3)式 (2)式中、硝酸アンモニウム（NH4NO2）は(3)式の水に溶
かしてあり、Al１モルで(2)式と(3)式の和である約１０
００KJの出力が期待できる。同じAl１モルを考えてみる
と、従来の２倍以上のエネルギーが主反応部８に投入さ
れることにより、主反応部８をより良く燃焼させること
も可能となる。但し、硝酸アンモニウムは水に１００ｇ
中１８８ｇ溶けるので、Al１モル（２７ｇ）に対する硝
酸アンモニウムを４０ｇとし、この飽和水溶液を作る水
１.１７モルの反応熱を(3)で用いた。なお、図２に示す
点火部１５も図１の点火部１５と同様の作用を発生する
ので、ここではその動作は省略する。また、前述の動作
において、図１と図２で示す何れの点火部１５において
も、図３で示すように、従来の水を用いた構成に比較す
ると、入力電気エネルギーＥは、図１の構成ではＥ／
２、図２の構成ではＥ／１０程度となり、何れの場合も
飛翔体４に対する運動エネルギーＥproはほぼ等しいこ
とが実験の結果、確認できた。
場合、陰極板７と陽極体１１との間に図示しない電源を
介して電圧を供給し、高融点金属線１４ａに電流を流す
と、この高融点金属線１４ａがジュール熱によって溶け
てプセズマ化し、硝酸アンモニウム水１３ａと熱化学反
応を発生する。この熱化学反応によって発生した高温・
高圧ガスは陰極７を破壊して主反応部８に流入し、この
高温・高圧ガスの熱エネルギーにより主反応部８が爆発
反応する。従来の電熱化学砲においては前記点火部１５
から主反応部８へ投入される化学反応エネルギーである
高温・高圧ガスは、他に熱が逃げないと仮定すると、単
純に以下の(1)式で表されるようにAl１モルで約４１０K
Jである。 Al＋3/2 H2O → 1/2 Al2O3＋3/2 H2＋408.91KJ ・・・・(1)式 一方、本発明の電熱化学砲においては従来の水の代わり
に硝酸アンモニウム水を用いているため、 Al＋1/2 NH4NO3 → 1/2 Al2O3＋1/2 N2＋H2＋650KJ ・・・・(2)式 2/1.7 H2O→2/1.7 H2＋1/1.7 O2＋336.27KJ ・・・・(3)式 (2)式中、硝酸アンモニウム（NH4NO2）は(3)式の水に溶
かしてあり、Al１モルで(2)式と(3)式の和である約１０
００KJの出力が期待できる。同じAl１モルを考えてみる
と、従来の２倍以上のエネルギーが主反応部８に投入さ
れることにより、主反応部８をより良く燃焼させること
も可能となる。但し、硝酸アンモニウムは水に１００ｇ
中１８８ｇ溶けるので、Al１モル（２７ｇ）に対する硝
酸アンモニウムを４０ｇとし、この飽和水溶液を作る水
１.１７モルの反応熱を(3)で用いた。なお、図２に示す
点火部１５も図１の点火部１５と同様の作用を発生する
ので、ここではその動作は省略する。また、前述の動作
において、図１と図２で示す何れの点火部１５において
も、図３で示すように、従来の水を用いた構成に比較す
ると、入力電気エネルギーＥは、図１の構成ではＥ／
２、図２の構成ではＥ／１０程度となり、何れの場合も
飛翔体４に対する運動エネルギーＥproはほぼ等しいこ
とが実験の結果、確認できた。
【００１４】
【発明の効果】本発明による電熱化学砲は、以上のよう
に構成されているため、次のような効果を得ることがで
きる。すなわち、点火部に、硝酸アンモニウム水と高融
点金属線又はアルミニウムフューズ、あるいは、硝酸ア
ンモニウムと水とアルミニウム粉からなるスラリー爆薬
と高融点金属線の組合わせであるため、入力電気エネル
ギーを従来より大幅に小さく（約１／１０）することが
でき、電源形状の小型化により実用に向けて多大の貢献
を達成することができる。
に構成されているため、次のような効果を得ることがで
きる。すなわち、点火部に、硝酸アンモニウム水と高融
点金属線又はアルミニウムフューズ、あるいは、硝酸ア
ンモニウムと水とアルミニウム粉からなるスラリー爆薬
と高融点金属線の組合わせであるため、入力電気エネル
ギーを従来より大幅に小さく（約１／１０）することが
でき、電源形状の小型化により実用に向けて多大の貢献
を達成することができる。
【図１】本発明による電熱化学砲を示す断面図である。
【図２】図１の他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】入力電気エネルギーの大きさを示す説明図であ
る。
る。
【図４】従来の電熱化学砲を示す断面図である。
４ 飛翔体 ８ 主反応部 １３ａ 硝酸アンモニウム水 １４ アルミニウムフューズ １４ａ 高融点金属線 １５ 点火部 ２０ スラリー爆薬
Claims (3)
- 【請求項１】 電気エネルギーを点火部(15)に投入し、
前記点火部(15)が発生するエネルギーによって主反応部
(8)を燃焼させて得た高圧力により飛翔体(4)を飛翔させ
るようにした電熱化学砲において、前記点火部(15)は、
硝酸アンモニウム水(13a)と高融点金属線(14a)又はアル
ミニウムフューズ(14)で構成したことを特徴とする電熱
化学砲。 - 【請求項２】 電気エネルギーを点火部(15)に投入し、
前記点火部(15)が発生するエネルギーによって主反応部
(8)を燃焼させて得た高圧力により飛翔体(4)を飛翔させ
るようにした電熱化学砲において、前記点火部(15)は、
硝酸アンモニウムと水とアルミニウム粉を混合したスラ
リー爆薬(20)に高融点金属線(14a)を組合わせた構成よ
りなることを特徴とする電熱化学砲。 - 【請求項３】 前記高融点金属線(14a)は、モリブデ
ン、タングステン、ニクロム及びタンタルの何れかの材
料からなることを特徴とする請求項１又は２記載の電熱
化学砲。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27436695A JPH09113187A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 電熱化学砲 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27436695A JPH09113187A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 電熱化学砲 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113187A true JPH09113187A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17540664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27436695A Pending JPH09113187A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 電熱化学砲 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09113187A (ja) |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP27436695A patent/JPH09113187A/ja active Pending
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