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発明の名称 空包用弾薬
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−241899(P2001−241899A)
公開日 平成13年9月7日(2001.9.7)
出願番号 特願2000−51036(P2000−51036)
出願日 平成12年2月28日(2000.2.28)
代理人 【識別番号】100072718
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 史旺 (外1名)
発明者 川口 周平 / 足立 圭介 / 小山 郁雄 / 青田 行雄 / 大内 清司
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 雷管、着火薬および発射薬を内部に備えた薬きょう部と弾頭部とから成る空包用弾薬において、前記弾頭部が、生分解性樹脂と、比重1〜10であり、かつ最大粒径3mm以下の充填物とから構成されて成ることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項2】 請求項1記載の空包用弾薬において、前記弾頭部が、生分解性樹脂と分散させた充填物とで一体成形されて成ることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項3】 請求項1記載の空包用弾薬において、弾頭部の外殻部が生分解性樹脂で成形されるとともに、その内部に充填物を配置して成ることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項4】 請求項1または請求項3の空包用弾薬において、充填物の一部が緩衝材であることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれか記載の空包用弾薬において、前記弾頭部の、弾底部外側底面、弾殻部外側外周または弾殻部内側内周のいずれか1ヶ所以上にスリットを設けて成ることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項6】 請求項1、請求項3または請求項4記載の空包用弾薬において、前記弾殻部は、前記充填物の発射後退力により弾底部が破壊・分離する前に、弾殻部尾部側面に破壊を生じさせる破壊領域が弾底部内面に形成されていることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項7】 請求項6記載の空包用弾薬において、前記弾底部内面は、凹部断面形状が半円状に形成されていることを特徴とする空包用弾薬。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空包用弾薬に係り、砲から発射されるとほぼ同時に分割破砕され、そして、小破片は飛翔範囲が狭く、かつ自然環境下において自然分解して消滅する空包用弾薬に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、射撃訓練は、実戦と同じ音、煙、光、そして発射反動が望まれる。しかし、実弾では発射する弾丸の飛距離が大きいため、射撃訓練は場所の確保が難しく、機会が限られていた。したがって、射撃訓練では砲口からの飛散物がないか、またあるとしてもその飛散物は砲口から近い距離に落下する弾薬が望まれる。
【0003】そして、そのいくつかは、射撃訓練用弾薬として公知である。その一例として、弾丸の弾殻にプラスチックを用い、その弾殻の外周に軸長状の溝を形成し、この弾丸内部の空洞部に鉄粉などをプレス成形したペレット状(タブレット状)の質量調整材を充填して成る射撃訓練用弾丸が、Handbook Weaponry (ラインメタル社発行)、Break-up Ammunition カタログ(NWM社)に開示されている。
【0004】これら射撃訓練用弾丸は、ガス反動を利用する機関砲から発射されると、砲腔の腔線の山により弾丸の弾帯を切り、弾帯は腔線に沿って移動し弾丸に旋動(スピン)を与える。そして、スピンしながら砲口外へ出た弾丸は、弾丸の弾殻が外へ向かう遠心力で形状を維持できなくなり破壊されるが、この弾殻は細分割されず、開花状の大塊となって残る。
【0005】また、弾殻自体を形成する材料にプラスチックを用いている。通常は、強度面からナイロンやポリエチレンが使用される。また、他の例として、弾丸素材自体が着火し、爆燃してガス化してしまう爆発性物質を素材とする弾丸が、米国特許第5,907,121号明細書に開示されている。
【0006】また、他の例として、弾殻に生分解性プラスチックを用い、その弾殻の中に着弾時に爆破する火薬が充填されている弾丸(軍事用演習用破壊消耗品)が、特開平9−89500号公報に開示されている。また、この弾殻の材料は、グルテン生分解性プラスチックにより形成され、弾殻の中に火薬とともに重量調整用の粉体あるいは着弾表示用の粉体が充填されている。
【0007】また、他の例として、紙束と呼ばれる小銃用(5.56mm〜12.7mm)の空包用弾丸がある。また、他の例として、生分解性プラスチックから成るピストル用弾丸が、特開平6−213597号公報に開示されている。また、他の例として、薬室と砲腔との境で装填するよう構成した分割破砕型の無薬きょう空包用ふた栓が、特開平8−320200号公報に開示されている。
【0008】このふた栓は、薬室内の発射薬の作動で、発射時におけるガス圧力をシールするとともに、このガス圧力により分割破砕する際、大塊片の発生がない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】先ず、弾丸スピンの遠心力で弾殻を破壊する方式は、破壊を確実にするため、通常は弾殻(外面または内面)に溝加工を行うが、飛散物による飛散範囲を小さくするためには、弾殻の破片を小さくする必要がある。そして、破片の大きさは、この溝の間隔で決まる。
【0010】しかしながら、弾丸強度を確保するには、その強度面(取扱い上、機関砲における送給弾システム上)で溝数に限界があるため、破片を小さくするには自ずと限界があり、開花状の大塊となって残ってしまう。
【0011】そして、弾殻材料がプラスチックであり、通常は強度面からナイロンやポリエチレンが使用されるので、これらは自然環境下において腐食消滅することなく、いつまでも残り環境上の問題を生じる虞がある。次に、爆発性物質を素材とする弾丸の方式では、砲身内で弾丸素材が着火、爆燃してガス化するため、飛散物はほとんど生じないが、砲身内の焼食により砲の寿命が短くなる虞がある。また、万一爆燃しなかった場合、実弾と同等の飛距離が出る虞がある。
【0012】次に、グルテン生分解性プラスチック製の弾殻と、その中に火薬を充填している弾丸では、砲から発射された後、目標の標的まで飛行し、標的に当たり弾殻内の火薬により破砕するので、飛距離の問題や訓練条件などの問題が生じ、訓練場所などが特定されてしまう。次に、小銃用の空包の紙束では、紙や段ボール紙が使用されており、重量が軽いため、これをそのまま小中口径用空包に使用しても実弾と同様の反動力が得られず、連射が不可能であった。また、実弾と形状を異にするもので、実弾使用時のような取扱い、装填訓練が採用できなかった。
【0013】次に、生分解性プラスチックを用いるピストル用弾丸では、衝撃に強いため、分割破砕されにくい上に、破片の飛距離が長く、また弾丸の重量が軽いため連射が不可能であった。次に、無薬きょう空包用ふた栓では、155mmのような大口径で分離装填弾に用いるもので、このふた栓を装填した後に発射薬を装填することとなる。
【0014】これは、弾丸と発射装置が完全に分離しており、また、ガス反動を利用して連続射撃する機関砲のタイプ(25mm弾使用、35mm弾使用など)のように実弾相当の質量を得て速射的に連続射撃する構成としていないので、所定の腔圧を得て速射的に連続射撃を安定的に行うことはできない。
【0015】本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、射撃時に弾丸が分割破砕され、その破片が小片化され、小破片の飛翔範囲が狭く、連射が可能であり、かつ生分解しやすい空包用弾薬を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、雷管、着火薬および発射薬を内部に備えた薬きょう部と弾頭部とから成る空包用弾薬において、前記弾頭部が、生分解性樹脂と、比重1〜10であり、かつ最大粒径3mm以下の充填物とから構成されて成ることを特徴とする空包用弾薬である。
【0017】第2の発明は、第1の発明の空包用弾薬において、前記弾頭部が、生分解性樹脂と分散させた充填物とで一体成形されて成ることを特徴とする空包用弾薬である。第2の発明においては、比重1〜10であり、かつ最大粒径が3mm以下の充填物が、弾頭部中にほぼ均一に分散しているため、弾頭部として要求される強度を有し、かつ連射機関砲の送給弾する装填衝撃(ガス圧力)、発射時のセットバック(後退力)で弾殻部が軸方向につぶされ割れに耐えるとともに砲口から近距離の範囲内で完全に分割破砕することができる。すなわち、弾頭部に所定の強度と脆さを付与することができる。
【0018】しかも、生分解性樹脂により形成されているので、使用後に、自然環境下(例えば地上など)で自然分解し形状などが消滅する。第3の発明は、第1の発明の空包用弾薬において、弾頭部の外殻部が生分解性樹脂で成形されるとともに、その内部に充填物を配置して成ることを特徴とする空包用弾薬である。
【0019】第3の発明においては、外殻部の内部に空洞部を形成しておりその中に充填物が設けられ、実弾相当の質量を得ると同時に、外殻部の分割破砕に寄与している。弾頭部は、弾底部と弾殻部とで構成されており、この弾底部の内部断面形状を、例えば、■半円状、■半楕円状、■台形、などにして、充填物を配置することができる。
【0020】ガス圧力により弾頭部が砲腔内を加速しながら砲口外へ出て小片化するときに、充填物は、ともに粉塵状になって飛散落下する。第4の発明は、第1の発明または第3の発明の空包用弾薬において、充填物の一部が緩衝材であることを特徴とする空包用弾薬である。第4の発明においては、弾殻部の空洞部に充填物と緩衝材を設けるものであるが、緩衝材は、充填物の隙間を埋めることができ、また、送給弾の際に、充填物が弾殻内を移動し弾殻に衝突する衝撃を緩和する。
【0021】弾頭部は、弾殻部と弾底部とで構成されており、この弾底部の内部断面形状を、例えば、■半円状、■半楕円状、■台形、などにして、充填物を配置することができる。第5の発明は、第1の発明ないし第4の発明のいずれかの空包用弾薬において、前記弾頭部の、弾底部外側底面、弾殻部外側外周または弾殻部内側内周のいずれか1ヶ所以上にスリットを設けて成ることを特徴とする空包用弾薬である。
【0022】第5の発明においては、設けたスリットが、割れの起点となり、弾頭部を分割破砕する。また、機関砲の砲腔内からガス圧で外へ出る際、弾帯により砲腔内の腔線にそってスピン(回転)しながら空包用弾薬の弾殻部外側外周または弾殻部内側内周に設けたスリットが、割れの起点となり、弾殻部を分割破砕する。
【0023】第6の発明は、第1の発明、第3の発明または第4の発明のいずれかの空包用弾薬において、前記弾殻部は、前記充填物の発射後退力により弾底部が破壊・分離する前に、弾殻部尾部側面に破壊を生じさせる破壊領域が弾底部内面に形成されていることを特徴とする空包用弾薬である。第6の発明においては、充填物の発射後退力により、弾殻部尾部側面に破壊を生じさせるために、弾底部の内部に凹部を形成する。
【0024】また、充填物が弾底部の底面と側面とに圧力を加え、弾底部の底面から側面にわたって割れを与えることができる。第7の発明は、第6の発明の空包用弾薬において、前記弾底部内面は、凹部断面形状が半円状に形成されていることを特徴とする空包用弾薬である。第7の発明においては、弾頭部は通常実弾と同様な円錐形状であるが、その弾底部は円柱状であり、この弾底部の内面(内部)の凹部形状は半球状となる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係る空包用弾薬1を示す(請求項1、請求項2、請求項5に対応する)。空包用弾薬1は、薬きょう部2と、先端が円錐形状を為す弾頭部3とから成る。そして、弾頭部3が、生分解性樹脂と、比重1〜10であり、かつ最大粒径が3mm以下の充填物とでほぼ均一に一体形成されている。
【0026】弾頭部3は、弾底部4に近い方に弾帯5を形成している。弾頭部3は、実弾相当の形状に形成してある。生分解性樹脂は、酸素や水分、微生物などが存在する通常の環境条件下では自然分解する生分解性樹脂の全てが使用可能であるが、生分解性樹脂の生分解性が良いものほど好ましい。さらに、それらの中では融点が90℃以上のものがより好ましい。ここで、融点が90℃以上とは、機関砲のように連続射撃するものは砲内が過熱するので、当然大気環境下よりも高温になることが予想されることから、弾頭部3が変形や破損しないための条件である。
【0027】ここで、生分解性が良いとは、ASTM−D533892の規格によるコンポスト化条件で、40日で90%以上の分解率を示すことを意味している。具体的に例示すると、例えば、ポリ乳酸菌系のラクティ(島津製作所(株)製)、脂肪族ポリエステル系のビオノーレ(昭和高分子(株)製)、ポリ乳酸菌系のレイシア(三井化学(株)製)、セルグリーン(ダイセル化学工業(株)製)、ビオグリーン(三菱ガス化学(株)製)、エコプラ(カーギルジャパン(株)製)、ルナーレ(日本触媒(株)製)、ポバール(クラレ(株))、エバーコーン(日本コーンスターチ(株)製)、澱粉系のコーンポール(日本コーンスターチ(株)製)、ドロンCC(アイセロ化学(株)製)、ノボン(チッソ(株)製)、マタービー(日本合成化学工業(株)製)、澱粉系のプラコーン(日本食品加工(株)製)などが挙げられる。
【0028】また、比重1〜10であり、かつ最大粒径が3mm以下の充填物(以下、分散粒子と略記する)とは、弾頭部3の構成物質となるものであり、かつ、弾頭部3中においてほぼ均一に分散しているものである。分散粒子の具体例としては、例えばパルプ、石炭、鉄、亜鉛、タングステンなどの粉砕粒子が挙げられる。
【0029】これらの中では、有害性がないという点でパルプ、石炭が好ましい。分散粒子の平均粒子径は、通常、1μm〜3mmであり、分散粒子の種類により最適な粒子径を選択する。一般には、粒子径は小さいものを選択する方が飛翔範囲が狭くなる傾向にあるが、1μm未満では成形時の取扱いが困難となる。3mmを超える場合には、均一な成形が困難となる。
【0030】分散粒子は1種あるいは2種以上の組み合わせで使用される。例えば、鉄粉とパルプ、鉄粉と石炭灰などが挙げられる。空包用弾薬1において、生分解性樹脂の弾頭部中に占める含有量は通常5重量%〜90重量%であり、最大腔圧を出すために必要な強度と砲口離脱後の良好な分割破砕状況を得るため、好ましくは10重量%〜70重量%、さらに好ましくは15重量%〜30重量%である。
【0031】連射に有効な反動力を得るために金属粉とそれ以外の分散粒子を選択した場合には、通常以下の条件を満たすように、その種類、重量比を調整する必要がある。ただし、右辺の2は、砲システム、使用発射薬により大きくなる場合がある。
Cada+Cbdb+Ccdc>2Ca:生分解性樹脂の弾頭部中に占める重量割合Cb:金属粉以外の分散粒子の弾頭部中に占める重量割合Cc:金属粉の弾頭部中に占める重量割合da:生分解性樹脂の真比重db:金属粉以外の分散粒子の真比重dc:金属粉の仮比重空包用弾薬1における弾頭部3の製造は、例えば対象とする比重2(真比重)の物質をおよそ0.1mm〜2.5mmまで粉砕する。その後、混和機に入れ、必要に応じてさらに均一性を増すために高分子樹脂系分散剤を混入する。それを生分解性樹脂と混合し、射出成形することで行われる。
【0032】図2は、本発明の第二実施形態に係る空包用弾薬の弾頭部10を示す(請求項1、請求項3、請求項5ないし請求項7に対応する)。弾頭部10は、生分解性樹脂から成る弾殻部11と、その中に充填された充填物12とから成る。充填物12とは、比重1〜10であり、かつ最大粒径が3mm以下のもの、好ましくは仮比重が3.5以上であり粒径が200μm以下である全てのものが含まれるが、有害性のないものが好ましい。
【0033】具体的に例示すると、鉄、亜鉛、タングステンであり、製造の際の利便性および良好な分割破砕状況を得るためには、好ましくは粒径10μm〜100μmの鉄、亜鉛、タングステンなどが挙げられる。弾殻部11の厚さは、通常砲の口径の2%〜20%であり、取扱時、輸送時ならびに装填衝撃に対する強度確保のために砲の口径の5%以上が好ましい。また、連射に有効な反動量を得るための重量を確保するためと、良好な分割破砕状況を得るため、砲の口径の20%以下が好ましい。
【0034】弾殻部11の弾底部13の厚みは、砲腔内圧力に耐えうる強度を持つ必要性から、特に限定はないが、通常砲の口径の15%〜25%とするが、良好な分割破砕状況を得るために、図3のような構造の弾底部13が好ましい。さらに好ましくは、図4のように弾底部13にスリット14を入れる。弾頭部10における弾殻部11の製造は、成形を可能とするために、弾殻部11をユニットに分け、各ユニットに対応する金型に加熱溶融した生分解性樹脂を射出成形し、それらを嵌合させ弾殻部11を作製する。その後、金属粉を内部に充填あるいは圧填することで行われる。
【0035】さらに具体的にいえば、図2のような構造の弾殻部11を作製するためには、例えば、図5に示す3つのユニット(先端部15、胴体部17、弾底部13)を組み合わせる方法がある。各ユニット(先端部15、胴体部17、弾底部13)を作製するために各ユニット用の金型を作製し、そこに加熱溶融した生分解性樹脂を射出成形する。先端部15、胴体部17を組み合わせた後に、内部の中空部分に充填物12を充填し、弾底部13を接着剤を介して結合する。
【0036】また、図2のような構造の弾殻部11を作製するためには、例えば、図6に示す3つのユニット(先端部15a、胴体部17a、弾底部13a)を組み合わせる方法もある。この場合には、充填物12aとして、例えば、タングステンと砂とを任意の割合で混ぜたものなどが使用される。
【0037】充填物の質量が高いとセットバック(後退力)Gの力が大きくかかるので、弾殻部11を所定の強度にする必要がある。ただし、強度が大きいと砲口から近距離の範囲に完全に分割破砕し小片化することが容易でないので、脆さ(伸び率の低いもの)の性質を併せ持つ生分解性樹脂が必要である(伸び率を低くするためには、フィラーの混合量を調整する)。
【0038】なお、伸び率とは、物体に引張力を加えた場合には、一般にその引張力に応じた伸びが物体に生じる。そして、物体の元の長さ(引張力を加える前)に対して引張力によって伸びた寸法の比率を%で示したものをいう。図7は、本発明の第三実施形態に係る空包用弾薬20を示す(請求項1、請求項4ないし請求項7に対応する)。
【0039】本実施形態に係る空包用弾薬20は、薬きょう部21と弾頭部22とから成る。そして、弾頭部22が、先端が円錐状を為す弾殻部本体23と、閉鎖部25を有する弾底部24とから成る。弾殻部本体23と弾底部24は、生分解性樹脂によって形成されている。弾殻部本体23は、弾底部24に近い方に弾帯26を形成している。また、弾殻部本体23は、先端部27aが閉塞した空洞27が全長にわたって形成されている。空洞27内には、充填物28を配置されている。充填物28は、先端から緩衝紙(例えば、ティッシュペーパ)28a、鉄粉(例えば、平均粒子径80μm)28b、鉄粉ペレット(例えば、2枚の円柱状鉄粉ペレット)28c、鉄粉(例えば、平均粒子径80μm)28dを順に充填している。
【0040】その際、円柱状鉄粉ペレット28cの外周(空洞27の内壁と接触する側面)にエポキシ系の接着剤を塗布する。これは、主に、弾薬を機関砲に装填する際の衝撃で、円柱状鉄粉ペレット28cが弾丸内部で移動したり崩れたりして、弾丸に損傷を生じさせないためである。緩衝紙28aは弾力性があるので、緩衝紙28aを入れることで輸送中や保管中の鉄粉密度の変化による隙間が発生した場合でも、この隙間を埋めることができる。
【0041】緩衝紙28aは、機関砲に空包用弾薬を装填する際の動作で、鉄粉28bが、弾殻内部を動く際の衝撃を緩和する。緩衝紙28aは、軽く弾力性があるので、鉄粉などの充填する質量の関係から隙間が生じる場合にも使用できることは言うまでもない。緩衝材28aは、紙以外にも、コルク、発泡性樹脂(例えば、発砲スチロール、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレンなど)が使用可能である。
【0042】ここで、充填物を充填した後に、弾底部24を挿入し接着固定して基本的な弾殻部が完成する。鉄粉ペレット28cとしては、ペレット以外に、鉄粉をタブレット形状にプレス成形したものでも良い。ここで、タブレット形状とは、錠剤状のものをいい、丸薬として飲み込める小さな円盤状のものをいう。
【0043】充填物28は、先端から緩衝紙28a、鉄粉28b、鉄粉ペレット28c、鉄粉28dを順に充填した場合について説明したが、先端から緩衝紙28a、鉄粉ペレット28c、鉄粉28b、鉄粉ペレット28c、鉄粉28dを順に充填しても、あるいは先端から緩衝紙28a、鉄粉ペレット28c、鉄粉28dを順に充填しても良い。
【0044】弾底部24は、鍔部29aが弾頭部22の胴体部より若干小さい径とし、挿入部29bが弾殻部本体23の胴体部にしっくり挿入できる程度の径としてある。弾底部24は、弾殻部本体23の開口部23aにエポキシ系の接着剤を介して固着される。弾底部24の内面断面は略半円状の凹部24aを形成している。
【0045】次に、本実施形態の35mm径の弾頭部22において、弾殻部(充填物を装填している)の質量と発射薬量(ガス圧力に係わる)を基準(100%)にして、それぞれを減量させたときの腔圧データを表1に示した。
【表1】

この表から、弾頭部質量および発射薬量に対して少なくともその一方が減少する場合には腔圧の減少を伴うことが分かる。
【0046】また、機関砲がその送給弾システムを動かすための必要最小腔圧は機関砲のタイプにより異なり、弾頭部質量と発射薬量の組み合わせ設定を表1などのデータに基づいて行うことが可能となる。なお、本実施形態では弾底部24の内部断面を半円状の凹部24aに形成(この場合、弾底部は円柱状なのでその内部の凹部は半球状となる)したものを用いているが、必ずしもこの半円状に限定されるものではなく、半楕円形状、円錐形状、台形状などが可能である。
【0047】次に、本実施形態に係る空包用弾薬20の作用を説明する。空包用弾薬20を、機関砲(火砲)の薬室に装填し、薬きょう部21の弾底部に設けられる雷管21aを撃針で発火させ着火薬および発射薬に伝火させてこの燃焼ガス圧力で弾頭部22を発射させる。薬きょう部21は、弾頭部発射後、送給弾システムにより砲内から自動的に排出される。
【0048】そして、弾薬発射時に薬室内に発生するガス圧力で次弾の送給弾を行うが、弾頭部22は、ガス圧力で砲腔内から外へでる。その際、弾帯26により砲腔内の腔線に沿ってスピン(回転)しながら放出される。この時、発射時のセットバックG(後退力)で弾頭部22が軸方向につぶされ、弾殻部本体23が割れる。
【0049】弾頭部22は、砲腔内にあるときには、次弾を送給弾するためのガス圧力を確保する必要から、一定の質量を有する一塊の物体として砲腔内を移動し、砲口から出て完全に分割破砕および小片化する。そして、この小片化した弾頭部22は、最大でも略幅10mm×40mmの片状なので空気抵抗により急激に減速し、砲口の近い距離で落下する。
【0050】弾頭部22の、内部に入れてある充填物28は、ガス圧力により弾頭部22が砲腔内を加速しながら砲口から近距離の範囲で完全に小片化する弾頭部22とともに粉塵状になって飛散落下する。このとき、内部の密度を高めるために鉄粉ペレット28cを挟んで両サイドに鉄粉28b、28dを入れてあるので、発射時に弾殻部本体23の耐圧が弱まり始めると鉄粉ペレット28cが粉体を圧しながら後退するので、鉄粉ペレット28c自体に不均一なひずみがかかり、鉄粉ペレット28cが崩壊し、砲口外へ出たときには粉体となる。
【0051】充填物28は、弾丸発射時のセットバック(後退力)Gで弾頭部22の弾底部24を破砕し始める。このとき、弾底部24の内面底部の断面形状を略半円状にしているので、充填物28は底面25と側面24bに圧力を加え、弾底部24の底面25から側面24bにわたり完全に割れる。
【0052】そして、弾殻部が砲口から近距離の範囲へ落下すると、充填物28は例えば鉄粉であり、自然界の環境下で腐食消滅し、また、弾殻部22は生分解性樹脂なので自然界の微生物により分解され消滅する。
【0053】図9は、本発明の第四実施形態に係る空包用弾薬30を示す(請求項1、請求項3ないし請求項7に対応する)。本実施形態に係る空包用弾薬30は、弾頭部31の表面に幅1mm、深さ2mmのスリット32、33を複数長手方向に設けたものである。弾頭部31は、胴体部外径35mm、長さ175mm、肉厚3mmの円錐形状(実弾相当の形状)に形成してある。
【0054】スリット32は、図9、図10に示すように、弾殻部本体31aの先端部31a1の表面に等間隔で8本設けてある。スリット32は、弾殻部本体31aの円錐形状を為す弾殻部胴31a2の始まる付近から先端部31a1までの約50mmとしている。スリット33は、図9に示すように、弾殻部本体31aの弾殻部胴31a2に等間隔で8本設けてある。スリット33は、弾帯36から円錐形状に成る境付近までの約70mmとしてある。
【0055】本実施形態に係る空包用弾薬30の弾頭部31は、図1に示す空包用弾薬1、図2に示す弾頭部10、図7に示す空包用弾薬20のいずれの構造であっても良く、任意である。本実施形態では、幅1mm、深さ2mmのスリット32、33を8本設けた場合について説明したが、スリット32、33の溝幅、溝深さ、長さ、本数、箇所などは、質量調整の充填物の種類(密度が重要)や胴体外径などから適宜選択することが好ましい。
【0056】また、本実施形態では、弾殻部表面にスリットを形成する場合について説明したが、弾殻部内面にスリットを形成しても良い。本実施形態に係る空包用弾薬30の作用を説明する。
【0057】空包用弾薬30を、機関砲(火砲)の薬室に装填し、薬きょう部35の弾底部に設けられる雷管37を撃針で発火させ着火薬および発射薬に伝火させてこの燃焼ガス圧力で弾殻部を発射させる。薬きょう部は、弾丸発射後、送給弾システムにより砲内から自動的に排出される。
【0058】そして、弾薬発射時に薬室内に発生するガス圧力で次弾の送給弾を行うが、弾頭部31は、ガス圧力で砲腔内から外へでる。その際、弾帯36により砲腔内の腔線に沿ってスピン(回転)しながら弾頭部31の外周側面部および底部面に設ける各スリット32、33から割れ始める。この時、発射時のセットバックG(後退力)で弾頭部31が軸方向につぶされ、弾殻部本体31aが割れることとなるが、スリット32、33は割れの起点となる。
【0059】弾頭部31は、砲腔内にあるときには、次弾を送給弾するためのガス圧力を確保する必要から、一定の質量を有する一塊の物体として砲腔内を移動し、砲口から出て完全に分割破砕および小片化する。そして、この小片化した弾頭部31は、最大でも略幅10mm×40mmの片状なので空気抵抗により急激に減速し、砲口の近い距離で落下する。
【0060】図11は、本発明の第二実施形態ないし第四実施形態に係る弾頭部10、空包弾薬20、30のいずれかに使用される弾底部40を示す(請求項5に対応する)。弾底部40は、鍔部41と挿入部44とが一体成形されており、鍔部41の外側底面部42には、等間隔に8本のスリット43が形成されている。
【0061】図12は、本発明の第二実施形態ないし第四実施形態に係る弾頭部10、空包用弾薬20、30のいずれかに使用される弾底部50を示す(請求項6、請求項7に対応する)。弾底部50は、鍔部51と挿入部52とを有し、挿入部52の内部断面が底面方向に略半円状を為す凹部53に成形してある。
【0062】ここで、矢印は、発射時のセットバック(後退力)Gで充填物(鉄粉など)が底面54および側面55方向に力がかかる様子を表している。なお、本発明は、従来の小銃用空包弾薬から大口径砲用空包弾薬まで適用可能である。
【0063】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明する。
【0064】(実施例1)本発明を25mm機関砲の空包用弾薬に応用した例を示す。平均繊維長2.0mmである針状結晶を持つ古紙パルプを90重量%とラクティー((株)島津製作所製生分解製樹脂)を10重量%混合し、外割で8重量%の高分子樹脂系分散剤を添加する。それを射出成形し、図1に示す外形を持つ35gの弾頭部3を作製した。
【0065】薬きょう部2に所定の発射薬を填薬して、弾頭部3を設置して、空包用弾薬1を作製し、25mm機関砲により射撃試験を行った。弾頭部3の破砕状況を、砲口前5mの所に縦×横が1.8m×1.8mで厚さ1mmのチップボードを設置し、チップボードにあいた孔径ならびに孔数状況により確認した。
【0066】その結果、5m地点に置いたチップボードの状況から判断すると、最大破片の大きさは1.5cm×1.0cmの大きさであり、約300個の小片に分割されていることが分かった。
【0067】次に、30m地点にチップボードを置いて射撃試験を実施した結果、チップボードには破片が刺さっていなかったことから、30m以上の飛距離は無いことを確認した。なお、弾頭部3のバインダー成分が6ヶ月で大部分生分解することを確認した。
【0068】(実施例2)パルプの代わりに石炭灰を用い、平均粒径0.5mmである石炭灰を72重量%とラクティー((株)島津製作所製生分解製樹脂)を28重量%混合し、外割で8重量%の高分子樹脂系分散剤を添加する。それを射出成形し、図1に示す外形を持つ49.5gの弾頭部3を作製した。
【0069】薬きょう2に所定の発射薬を填薬して、弾頭部3を設置して、空包用弾薬1を作製し、25mm機関砲により射撃試験を行った。弾頭部3の破砕状況を、砲口前5mの所に縦×横が1.8m×1.8mで厚さ1mmのチップボードを設置し、チップボードにあいた孔径ならびに孔数状況により確認した。
【0070】その結果、5m地点に置いたチップボードの状況から判断すると、最大破片の大きさは2.5cm×1.0cmの大きさであり、約300個の小片に分割されていることが分かった。次に、30m地点にチップボードを置いて射撃試験を実施した結果、チップボードには、わずか1個の小片のみが届いたに過なかった。
【0071】なお、弾頭部3のバインダー成分が6ヶ月で大部分生分解することを確認した。
【0072】(実施例3)平均粒径0.5mmである石炭灰を34重量%、平均粒径0.05mmである鉄粉を44重量%、およびラクティー((株)島津製作所製生分解製樹脂)を22重量%混合し、外割で8重量%の高分子樹脂系分散剤を添加する。それを射出成形し、図1に示す外形を持つ75gの弾頭部3を作製した。
【0073】薬きょう2に所定の発射薬を填薬して、弾頭部3を設置して、空包用弾薬1を作製し、25mm機関砲により射撃試験を行った。弾頭部3の破砕状況を、砲口前5mの所に縦×横が1.8m×1.8mで厚さ1mmのチップボードを設置し、チップボードにあいた孔径ならびに孔数状況により確認した。
【0074】その結果、5m地点に置いたチップボードの状況から判断すると、最大破片の大きさは2.8cm×1.8cmの大きさであり、約300個の小片に分割されていることが分かった。次に、50m地点にチップボードを置いた射撃試験を実施した結果、チップボードの状況から判断すると、最大破片の大きさは2.5cm×1.0cmであり、平均4個の破片が貫通していたが、80m以上飛翔したものはなかった。
【0075】なお、この弾薬は連射が可能であり、かつ、弾頭部3のバインダー成分が6ヶ月で大部分生分解することを確認した。(実施例4)図5に示すような各パーツを作製し、それらと充填剤を組み合わせて弾頭部10Aを作製した。生分解性樹脂として、ビオノーレ(昭和高分子(株)製生分解製樹脂)を使用し、充填物12としてタングステン(仮比重5.9)と砂(仮比重)を任意の割合に混ぜたものを使用し、重量が75gおよび105gの2種類とした。
【0076】薬きょうに所定の発射薬を填薬して、弾頭部10Aを設置して、空包用弾薬を作製し、25mm機関砲により射撃試験を行った。弾頭部10Aの破砕状況を、砲口前5mの所に縦×横が1.8m×1.8mで厚さ1mmのチップボードを設置し、チップボードにあいた孔径ならびに孔数状況により確認した。
【0077】その結果、5m地点に置いたチップボードの状況から判断すると、最大破片の大きさは3.0cm×1.5cmの大きさであり、約300個の小片に分割されていることが分かった。次に、50m地点にチップボードを置いた射撃試験を実施した結果、チップボードの状況から判断すると、いずれの場合も、チップボードは無傷であることから、50m先のチップボードを貫通する威力は残っていないことを確認した。
【0078】なお、この弾薬は連射が可能であり、かつ、弾頭部10Aの胴体部分17が12ケ月で大部分生分解することを確認した。(実施例5)本発明を35mm機関砲の空包用弾薬に応用した例を示す。図6に示すような各バーツを作製し、それらと充填物12aを組み合わせることで、弾頭部10Bを作製した。生分解性樹脂としてはビオノーレ(昭和高分子(株)製生分解製樹脂)を使用し、充填物12aとしてタングステン(仮比重5.9)と砂(仮比重)を任意の割合に混ぜたものを使用し、重量を380gとした。
【0079】薬きょうに所定の発射薬を填薬して、弾頭部10Bを設置して、空包用弾薬を作製し、射撃試験を行った。その結果、100m地点に置いたチップボードの状況から判断すると、最大破片の大きさは3.0cm×1.0cmであり、平均1個の破片の打痕が確認されたが、110m以上飛翔したものはなかった。
【0080】なお、この弾薬は連射が可能であり、かつ、弾頭部10Bの胴体部分17aが12ヶ月で大部分生分解することを確認した。
【0081】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では次の効果を有する。
【0082】(1)射撃時に分割破砕された弾頭部の破片の飛翔範囲が狭いので、安全性が高い。
(2)実弾相当の形状と質量を有し、機関砲での連続射撃が可能となる。
(3)連射が可能であるので、実弾時と同じ取扱、装填、射撃訓練が可能である。
(4)弾頭部が、砲口の近い距離で分割破砕および小片化し落下するので、射撃訓練上(演習上)の安全が確保されるとともに、訓練場所の選定範囲が広がる。
(5)弾頭部が、添加物を混合する生分解性樹脂により形成されるので、使用後に、自然環境下(例えば地上など)で自然分解し形状などが消滅する。




 

 


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