| 【発明の名称】 |
水素吸蔵合金追加速弾 |
| 【発明者】 |
【氏名】中村 諭
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| 【要約】 |
【課題】従来の追加速弾は、弾の内部に反応物質を内蔵しているため、弾の強度が弱く飛翔中に破壊されることもあった。また、弾の体積も他の弾よりも倍近くとなっていた。
【解決手段】本発明による水素吸蔵合金追加速弾は、弾(2)に設けられたフィン(13)、サボ(12)、プッシャープレート(10)の一部又は全部を水素吸蔵合金で構成したため、全体形状が小形化されて追加速が可能となる構成である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 砲身(1)内に装填した弾(2)を高圧ガスにより加速させる追加速弾において、前記弾(2)に設けられたフィン(13)、前記フィン(13)に接続されたサボ(12)及びプッシャープレート(10)が水素吸蔵合金よりなることを特徴とする水素吸蔵合金追加速弾。
【請求項２】 前記弾(2)、フィン(13)及びプッシャープレート(10)の何れかに、前記水素吸蔵合金中に吸蔵される水素の燃焼に必要な酸素を有する酸化剤(11)を設けたことを特徴とする請求項１記載の水素吸蔵合金追加速弾。
【請求項３】 砲身(1)内に装填した弾(2)を高圧ガスにより加速させる追加速弾において、前記弾(2)の弾底に水素吸蔵合金製もしくは水素吸蔵合金を含むプッシャープレート(10)を設けたことを特徴とする水素吸蔵合金追加速弾。
【請求項４】 前記弾(2)及び／又はプッシャープレート(10)に、前記水素吸蔵合金中に吸蔵される水素の燃焼に必要な酸素を有する酸化剤(11)を設けたことを特徴とする請求項３記載の水素吸蔵合金追加速弾。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金追加速弾に関し、特に、フィン、サボ、プッシャープレートの何れか又は全てを水素吸蔵合金で構成することにより、弾の追加速を砲身内又は砲身外の何れでも可能とす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追加速弾としては、例えば、図５で示す特開平５−３２２４８４号公報に開示された移動装薬型飛翔体の加速方法及び移動装薬型飛翔体を挙げることができる。すなわち、図５において符号１で示されるものは砲身であり、この砲身１の内腔１ａ内には反応物質８を内蔵した反応チャンバー９を有する弾２が装填されている。この弾２の弾底側には分離膜２ｂを介して例えば水とアルミニウム線５からなる周知の電熱化学反応による高温高圧ガスを発生する加速部１０が設けられている。従って、この加速部１０のアルミニウム線５に通電してアルミニウム線５が高温となると水素が発生するため水と反応して高温高圧の高圧ガスが発生する。この反応ガスにより弾２は加速を開始すると共に、この高圧ガスによって分離膜２ｂが破壊され、反応チャンバー９内の反応物質８がこの高圧ガスと熱化学反応して弾２は追加速される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の追加速弾は、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、弾の内部に反応物質を内蔵しているため、弾の設計に制約があり、弾が飛翔中に破壊される恐れもあった。また、反応物質を入れない他の弾に比べると体積は倍近くとなり、高圧ガスによって破壊される分離膜も破壊時期が一定でなく、性能上も問題があった。
【０００４】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、フィン、サボ、プッシャープレートの何れか又は全てを水素吸蔵合金で構成することにより、弾の追加速を砲身内、外の何れでも可能とするようにした水素吸蔵合金追加速弾を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による水素吸蔵合金追加速弾は、砲身内に装填した弾を高圧ガスにより加速させる追加速弾において、前記弾に設けられたフィン、前記フィンに接続されたサボ及びプッシャープレートが水素吸蔵合金よりなる構成であり、また、前記弾、フィン及びプッシャープレートの何れかに、前記水素吸蔵合金中に吸蔵される水素の燃焼に必要な酸素を有する酸化剤を設けた構成であり、また、砲身内に装填した弾を高圧ガスにより加速させる追加速弾において、前記弾の弾底に水素吸蔵合金製もしくは水素吸蔵合金を含むプッシャープレートを設けた構成であり、さらに、前記弾及び／又はプッシャープレートに、前記水素吸蔵合金中に吸蔵される水素の燃焼に必要な酸素を有する酸化剤を設けた構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による水素吸蔵合金追加速弾の好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。図１において、符号２で示されるものは従来と同じ砲身１内に装填され前述の高圧ガスにより発射される弾であり、この弾２の外周の後部側には９０度間隔で４枚のフィン１３が設けられ、この弾２の弾底には、フィン孔１４に前記各フィン１３を保持することができるように構成され弾孔１５を有するサボ１２が接続されている。前記サボ１２の後部には板状に形成された酸化剤１１及びプッシャープレート１０が設けられている。前述のフィン１３、サボ１２、プッシャープレート１０は、例えばエポキシ樹脂で固めた水素吸蔵合金製又は水素吸蔵合金を含む材料よりなり、前記酸化剤１１は、前記水素吸蔵合金中に吸蔵される水素の燃焼に必要な量の酸素を有する酸化剤で構成されている。
【０００７】前記水素吸蔵合金として、例えばＭｇ2Ａｌ3−Ｈ系を材料として使用した場合圧力が約２０atm、３５０℃で水素放出が始まる。これより高い圧力であれば高い温度が必要であるが、後方より来る高圧ガスは水素を放出するために十分な高温、高圧である。放出される水素ガスはＭｇ0.62 Ａｌ0.38 で水素吸蔵量が２.３wt％であるのでＭｇ0.62 Ａｌ0.38 合金１モル（２５.１４ｇ）中２.８９モル（５.７８ｇ）である。この水素を砲身内で全て放出したとすると推進ガスの平均分子量は下がり、弾２の速度はガスの熱速度ｕが大きい程良く、ｕは【０００８】
【数１】
【０００９】Ｒ：ガス定数、Ｔ：ガス温度、ｍ：平均分子量、γ：比熱比、で表されるので平均分子量が小さい方が性能が向上する。また、放出される水素の燃焼に十分な酸化剤１１を加えた場合、水素２モルで２Ｈ2＋Ｏ2→２Ｈ2Ｏ＋５７１.６６ＫＪ (1)式の反応が起こり、５７１.６６ＫＪのエネルギーが推進ガスに供給される。平均分子量も従来の火薬により発生する推進ガスが２０より大きいのに比べ、Ｈ2Ｏは１８なので下がる。また、水素の放出が、砲身を出た後に始まる様にすると、弾２の形状により発生する衝撃波により温められた水素と空気中の酸素が(1)式の反応を起こし、噴出されることによりロケット効果で弾２が追加速される。
【００１０】図３は、他の形態を示すもので、弾２の形状を菱形に変更することにより、砲身外において、フィン１３に発生する衝撃波で熱せられた水素吸蔵合金が水素を放出し、空気中の酸素と反応し、追加速を行うことができる。なお、図１と同一部分には同一符号を付しその説明は省略する。また、図４は図１の弾２の他の形態を示すためのもので、弾２の弾底に直接プッシャープレート１０を取付けた構成であり、図示していないがこのプッシャープレート１０と弾底との間に酸化剤１１を取付けることもできる。
【００１１】
【発明の効果】本発明による水素吸蔵合金追加速弾は、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、水素吸蔵合金でサボ、プッシャープレート及びフィンの全て又は一部を作ることにより、弾の追加速が砲身内、外の何れでも可能となり、性能面においても従来よりも高性能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２１５
【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１８３０９７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３５０９３２ |
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