(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁と、該底壁より立設された筒状の周壁と、該周壁の上端部に取着されガス排出部を設けた板状の蓋体とにより燃焼容器が構成され、該燃焼容器内にガス発生剤が収容されると共に、前記底壁にはガス発生剤を燃焼させるための点火部材を備えた衝撃音発生装置用燃焼容器において、
前記燃焼容器内のガス発生剤以外の領域に二次火炎低減剤を配置することを特徴とする衝撃音発生装置用燃焼容器。
【請求項２】
二次火炎低減剤が燃焼容器内の底壁部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃音発生装置用燃焼容器。
【請求項３】
周壁が底壁の外周部より立設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝撃音発生装置用燃焼容器。
【請求項４】
周壁が底壁の外周部より内側から立設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝撃音発生装置用燃焼容器。
【請求項５】
請求項３に記載の衝撃音発生装置用燃焼容器からなることを特徴とする衝撃音発生装置。
【請求項６】
請求項４に記載の衝撃音発生装置用燃焼容器と、その底壁の外周部より立設された筒状の装填ガイドとを具備していることを特徴とする衝撃音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、戦車砲、りゅう弾砲等に用いられる空包に関し、射撃後鎖栓から衝撃音発生装置が抽筒される際に生じる二次火炎を低減させた衝撃音発生装置用燃焼容器及び衝撃音発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、射撃訓練には実戦と同じような音、煙及び炎を発生するものが望まれている。しかし、実弾を使用した場合、発射された弾丸の飛距離が長いため、射撃訓練を行う場所の確保が難しく、機会が限られていた。そこで、実弾の代わりに仮比重が小さく薄い板状物を積層した蓋栓を用いて薬室部内のガス発生剤から発生するガスを密閉し、密閉されたガス圧によって蓋栓が破壊するときに生じる音、煙及び炎を利用する音発生装置が使用されてきた。しかし、この音発生装置は、蓋栓が破壊するとき、音の発生と同時に破片が前方に飛び出すことが避けられず、取扱性の面で改良の余地があった。
【０００３】
近年、これらの問題点を解決するための提案がなされている。具体的には、音発生装置として、空包容器、ガス発生剤、着火部、点火部、空包容器に固定された破裂板を有する空包であって、破裂板の中央部を破裂板周辺部よりガス発生剤の燃焼で壊れやすい構造とした空包が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この空包によれば、破裂板の中央部を選択的に壊れやすくすることにより、破裂板破片量の低減及び飛散距離の抑制を図ることができる。
【０００４】
さらに、本願出願人等は次のような衝撃音発生装置を提案した（例えば、特許文献２を参照）。すなわち、衝撃音発生装置は、底壁と、該底壁の周囲より立設された筒状の周壁と、該周壁の上端部に取着されガス排出部を設けた板状の蓋体とにより燃焼容器が構成され、該燃焼容器内にガス発生剤が収容されると共に、前記底壁にはガス発生剤を燃焼させるための点火部材を備えている。前記ガス排出部は、燃焼容器内でのガス発生剤の燃焼に基づく緊塞圧力が１５〜３０ＭＰａに調整されるように開口面積が増加するように構成されている。この衝撃音発生装置によれば、緊塞部の破片が放出されるのを防止でき、取扱性を良好にできると共に、衝撃音を周辺へ十分に到達させることができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の空包や特許文献２に記載の衝撃音発生装置においては、前方への破片の飛散は抑制されるものの、蓋栓等の飛翔体が砲口から射出されないためガス発生剤の燃焼により発生する一酸化炭素や水素ガス等の可燃成分が砲内に残存してしまう。そして、射撃後に砲身底部の鎖栓を移動させてそこから衝撃音発生装置が取り出される（抽筒される）際、砲内に残存していた可燃成分が空気中で再度酸化反応を起こし、二次火炎が発生することにより隊員に火傷等の損傷を与えるという欠点があった。
【０００６】
また一方で、拳銃や小火器等に使用される発射薬には消炎剤を含有させることが従来より知られている（例えば、非特許文献１を参照）。これは、銃口や砲口付近に発生する銃口炎や砲口炎を抑制するための方法として発射薬に消炎剤を含有させることが好ましいからである。消炎剤を含む発射薬を使用することにより、射撃後に鎖栓から衝撃音発生装置が抽筒される際に生じる二次火炎を抑制できる可能性はある。
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載の発射薬を使用すると、射撃後に鎖栓から衝撃音発生装置が抽筒される際に生じる二次火炎を抑制できる可能性はあるものの、砲口付近に発生する砲口炎を抑制してしまうため、実戦と同じような音、煙及び炎が要求されている空包には適用できないという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３４９２８４号公報
【特許文献２】特開２００９−２６４６５１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】長田英世著「火薬ケミストリー」丸善株式会社、平成15年11月10日 ｐ.308
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的とするところは、実戦と同じような音、煙及び炎を発生しつつ、鎖栓から衝撃音発生装置が抽筒される際に発生する二次火炎を低減させた衝撃音発生装置用燃焼容器及び衝撃音発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために第１の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器では、底壁と、該底壁より立設された筒状の周壁と、該周壁の上端部に取着されガス排出部を設けた板状の蓋体とにより燃焼容器が構成され、該燃焼容器内にガス発生剤が収容されると共に、前記底壁にはガス発生剤を燃焼させるための点火部材を備え、前記燃焼容器内のガス発生剤以外の領域に二次火炎低減剤を配置することを特徴とする。
【００１２】
第２の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器では、第１の発明において、二次火炎低減剤が燃焼容器内の底壁に配置されていることを特徴とする。
第３の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器では、第１又は第２の発明において、周壁が底壁の外周部より立設されていることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器では、第１又は第２の発明において周壁が底壁の外周部より内側から立設されていることを特徴とする。
第５の発明の衝撃音発生装置は、第３の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器からなることを特徴とする。
【００１４】
第６の発明の衝撃音発生装置では、第４の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器と、その底壁の外周部より立設された筒状の装填ガイドとを具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
第１の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器は、底壁と、該底壁より立設された筒状の周壁と、該周壁の上端部に取着されガス排出部を設けた板状の蓋体とにより燃焼容器が構成され、該燃焼容器内にガス発生剤が収容されると共に、前記底壁にはガス発生剤を燃焼させるための点火部材を備えている。そして、前記燃焼容器内のガス発生剤以外の領域には、二次火炎低減剤が配置されている。
【００１６】
このため、二次火炎抑制剤がガス発生剤の燃焼に影響を与えることなく、ガス発生剤の燃焼により実戦と同じような音、煙及び炎を発生することができる。同時に、ガス発生剤の燃焼により発生する一酸化炭素や水素ガス等の可燃成分のガス温度が二次火炎抑制剤の作用により低下し、衝撃音発生装置が鎖栓から抽筒される際に発生する二次火炎を低減させることができる。
【００１７】
第２の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器は、二次火炎低減剤が燃焼容器内の底壁部に配置されているものである。このため、第１の発明の効果に加えて、ガス発生剤に要求される燃焼性能を維持したまま、燃焼容器内の底部で生成しやすい二次火炎を有効に低減させることができる。
【００１８】
第３の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器は、周壁が底壁の外周部より立設されているものである。このため、第１又は第２の発明の効果に加えて、燃焼容器をそのまま空包の砲身部に装填することができ、取扱性を向上させることができると共に、二次火炎の低減を図ることができる。
【００１９】
第４の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器は、周壁が底壁の外周部より内側から立設されているものである。このため、第１又は第２の発明の効果に加えて、燃焼容器を小型化できるためコストの低減を図ることができ、取扱性を維持しつつ、二次火炎の低減を図ることができる。
【００２０】
第５の発明の衝撃音発生装置は、第３の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器からなるものである。このため、燃焼容器をそのまま空包の砲身部に装填することができ、実戦と同じような音、煙及び炎が要求される空包として容易に適用できる。
【００２１】
第６の発明の衝撃音発生装置は、第４の発明の衝撃音発生装置用燃焼容器と、その底壁の外周部より立設された筒状の装填ガイドとを具備しているものである。このため、装填ガイドにより燃焼容器を空包の砲身部に容易に装填することができると共に、実戦と同じような音、煙及び炎が要求される空包として容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態における衝撃音発生装置を備えた戦車砲やりゅう弾砲の砲身部を模式的に示す概略断面図。
【図２】周壁が底壁の外周部より立設されている衝撃音発生装置用燃焼容器を模式的に示す概略断面図。
【図３】周壁が底壁の外周部より立設されている衝撃音発生装置用燃焼容器を模式的に示す概略斜視図。
【図４】装填ガイドに収容された衝撃音発生装置用燃焼容器を備えた砲身部を模式的に示す概略断面図。
【図５】周壁が底壁の外周部より内側から立設されている衝撃音発生装置用燃焼容器を模式的に示す概略断面図。
【図６】（ａ）は実施例１における衝撃音発生装置用燃焼容器を示す平面図、（ｂ）は衝撃音発生装置用燃焼容器を示す概略断面図。
【図７】（ａ）は実施例２における衝撃音発生装置用燃焼容器を示す平面図、（ｂ）は衝撃音発生装置用燃焼容器を示す概略断面図。
【図８】（ａ）は実施例３における衝撃音発生装置用燃焼容器を示す平面図、（ｂ）は衝撃音発生装置用燃焼容器を示す概略断面図。
【図９】燃焼試験装置を模式的に示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、戦車砲やりゅう弾砲の砲身部１０は、後端側（図１の下端側）の直径の大きな円筒状をなす薬室部（燃焼室）１１と、上端側の直径の小さな円筒状をなす施線部１２と、その中間の圧入斜面部１３とからなり、後端部は鎖栓１４により塞がれるように構成されている。薬室部１１の後端部には衝撃音発生装置１５が装填されるようになっている。前記鎖栓１４は砲身部１０の軸線と直交方向又は軸線方向に移動可能に構成されている。衝撃音発生装置１５を砲身部１０内に装填する際には、鎖栓１４を自動又は手動で開口させ、衝撃音発生装置１５を砲身部１０内に装填し、その後自動又は手動で鎖栓を閉鎖させる。また、射撃後には、自動又は手動により鎖栓１４が開口し、薬室部１１より衝撃音発生装置１５が抽筒されるようになっている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、衝撃音発生装置１５を構成する燃焼容器１６は、底壁１７と、該底壁１７の周囲より立設された円筒状の周壁１８と、該周壁１８の上端部には内部に収容空間２０を形成するための有蓋円筒状の蓋体２１とから構成されている。前記周壁１８上端の外周面には雄ねじ部２２が螺刻されると共に、蓋体２１はその周板２３内周面に雌ねじ部２４を有し、該雌ねじ部２４が周壁１８上端の雄ねじ部２２に螺合されることにより、燃焼容器１６の上端部に固定されている。
【００２５】
蓋体２１には、例えば断面円形状に形成されたガス排出孔１９が設けられており、そのガス排出孔１９は、アルミニウム製のテープ、ステンレス鋼製のテープ、紙製のテープ等のクロージャー２５により蓋体２１の内側で塞がれている。ガス排出孔１９の形状寸法、クロージャー２５の材質や厚みは、使用されるガス発生剤の性能や空包に求められる要求値により設定される。また、蓋体２１には、ガス排出孔１９を設けず、ガス発生剤の燃焼で壊れやすいように切り溝を入れた構造としてもよい。切り溝の形状寸法や厚みは、使用されるガス発生剤の性能や空包に求められる要求値により設定される。
【００２６】
図１に示すように、燃焼容器１６の底壁１７の中心部には雌ねじ孔２７が設けられ、その雌ねじ孔２７には点火部材としての点火具２８の雄ねじ２８ａが螺合されている。なお、前記鎖栓１４には貫通孔１４ａが透設され、点火具２８に接続される図示しないリード線が挿通されるようになっている。その点火具２８の前方位置の収容空間２０には点火部材を構成する伝火薬２９が配置されている。収容空間２０の伝火薬２９より前方位置には袋状の収容体３０ａ内に収容されたガス発生剤３０が装填されている。燃焼容器１６内の底壁１７上には環状に形成された二次火炎低減剤２６が配置されている。
【００２７】
燃焼容器１６は砲身部１０内に装填可能なようにその外径は砲身部１０の薬室部１１の内径より小さく、燃焼容器１６の長さも砲身部１０の薬室部１１内に装填できる長さが適宜選択される。燃焼容器１６の外径は、砲身部１０内に円滑に着脱でき、かつ砲身部１０内に位置決めできるように砲身部１０の内径より５〜６ｍｍ小さいことが好ましい。
【００２８】
また、図５に示したようにコスト面や取扱性の点から燃焼容器１６の外径を小さく設計する場合には、図４に示したように燃焼容器１６の外側に筒状の装填ガイド３１を設けた構造とすることが好ましい。すなわち、燃焼容器１６の底壁１７は拡径され、その外周面に雄ねじ１７ａが形成され、該雄ねじ１７ａに装填ガイド３１の下端部内周面の雌ねじ３１ａが螺合され、連結されている。装填ガイド３１の外径は、砲身部１０内に円滑に着脱でき、かつ砲身部１０内に位置決めできるように砲身部１０の内径より１〜２ｍｍ小さく設定することが好ましい。
【００２９】
燃焼容器１６の長さは、砲身部１０の薬室部１１の長さに対して１／２以下であることが好ましい。その理由は、燃焼容器１６の重量を軽減し、砲身部１０への燃焼容器１６の装填及び取り出しを容易にするためである。また、コスト面や取扱性の観点から燃焼容器１６の長さを短く設計した場合には、前述のように燃焼容器１６の外側に装填ガイド３１を設けることが好ましい。その場合の装填ガイド３１の長さは、砲身部１０への燃焼容器１６の装填及び取り出しを容易にするために砲身部１０の薬室部１１の長さに対して１／２以下であることが好ましい。
【００３０】
燃焼容器１６内の容積は、燃焼容器１６の外径及び長さに基づいて決定されるが、砲身部１０の容積の１／２以下であることが好ましい。そして、点火具２８が点火されると点火具２８前方に配置されている伝火薬２９が着火され、さらに伝火薬２９の着火による火炎でガス発生剤３０全体が燃焼されるようになっている。点火具２８としては、砲身部１０の外部からの電気信号又は打撃によって点火する雷管が好ましい。
【００３１】
伝火薬２９とは、点火具２８の点火により速やかに点火されてガス発生剤３０に火炎を伝播するものであり、その種類は特に限定されず、従来から伝火薬２９として用いられている全てのものが使用できる。この伝火薬２９としては、一般に弾薬に用いられている黒色火薬やシングルベ−ス系点火薬が好ましい。
【００３２】
ガス発生剤３０の種類は特に限定されず、従来からガス発生剤３０として用いられている全てのものが使用できる。これらの中では砲身部１０に腐食等の影響を及ぼさない燃焼ガスを生成するという点から、シングルベース系、ダブルベース系又はトリプルベ−ス系の無煙火薬で構成されるガス発生剤３０が好ましい。ガス発生剤３０の形状は特に限定されず、従来からガス発生剤３０に用いられている全ての形状が使用できる。この中では、一般にガス発生剤３０に用いられている溝付き長管状又は単孔管状が好ましい。
【００３３】
次に、前記二次火炎低減剤２６について説明する。二次火炎低減剤２６とは、ガス発生剤３０の燃焼ガス温度を低下させるものであり、射撃後に鎖栓１４から衝撃音発生装置１５が抽筒される際に生じる二次火炎を低減させるものである。二次火炎低減剤２６としては、比較的融点が低く、吸熱分解するものや１０００℃以上の高温で融解して多量の熱を吸収するものが使用される。具体的には、カリウム又はバリウムの酸素酸塩やヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムが挙げられる。カリウムの酸素酸塩としては、例えば硝酸カリウム、硫酸カリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。バリウムの酸素酸塩としては、例えば硝酸バリウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム等が挙げられる。それらのうち、二次火炎を低減させる効果の高い硝酸カリウム、硫酸カリウム、硝酸バリウム及び硫酸バリウムが好ましく、硝酸カリウムが特に好ましい。
【００３４】
二次火炎低減剤２６の含有量は、ガス発生剤３０の１００質量部に対して好ましくは３〜２０質量部、より好ましくは５〜１５質量部、特に好ましくは８〜１３質量部である。二次火炎低減剤２６の含有量が３質量部未満の場合、二次火炎低減剤２６としての効果が乏しくなるため、二次火炎を低減させる効果が低下する傾向にある。その一方、二次火炎低減剤２６の含有量が２０質量部を超える場合、二次火炎低減剤２６としての効果は多大となるが、ガス発生剤３０の燃焼性を悪くするため、ガス発生剤３０の燃焼速度及び燃焼最大圧力が低下し、要求される音量を発生できなくなる傾向にある。
【００３５】
二次火炎低減剤２６は、可燃成分との接触性の観点から粉末であることが望ましい。その平均粒子径は１〜１０００μｍの範囲であることが好ましく、二次火炎の低減効果を考慮すれば、１〜５００μｍの範囲であることがさらに好ましい。この平均粒子径は、１〜２００μｍの範囲であることが特に好ましい。その平均粒子径が１μｍ未満の場合、製造が困難である。一方、平均粒子径が１０００μｍを超えると、二次火炎の低減効果が低下する傾向にある。
【００３６】
二次火炎低減剤２６の配置場所は、燃焼容器１６内のガス発生剤３０以外の領域（空間部）であれば特に限定されず、任意の位置に配置することができる。例えば、燃焼容器１６内の底壁１７部つまり底壁１７上、周壁１８部つまり周壁１８の内側等の領域である。射撃後に鎖栓１４から衝撃音発生装置１５が抽筒される際に生じる二次火炎の低減を効率的に行うためには燃焼容器１６内の底壁１７上に配置することが最も好ましい。
【００３７】
二次火炎低減剤２６をガス発生剤３０内に含有させることは不適当である。なぜならば、二次火炎低減剤２６をガス発生剤３０内に配合すると砲口付近での砲口炎が発生し難くなるためである。二次火炎低減剤２６が含有されたガス発生剤３０では、ガス発生剤３０の燃焼中に二次火炎低減剤２６も反応するため、ガス発生剤３０の燃焼ガス温度が低下してしまう。そのため、砲口炎が発生し難くなると考えられる。
【００３８】
それに対し、二次火炎低減剤２６をガス発生剤３０中には含有させず、燃焼容器１６内のガス発生剤３０以外の領域に配置した場合には、まずはガス発生剤３０のみが燃焼するため燃焼温度の高い燃焼ガスが発生する。その燃焼ガス中の可燃成分により砲口炎が発生する。そして、射撃後に鎖栓１４から衝撃音発生装置１５が抽筒される際には、砲内に残存していた可燃成分が、燃焼容器１６内に配置された二次火炎低減剤２６と反応することにより温度が低下するため、二次火炎の発生が低減できると考えられる。
【００３９】
さて、衝撃音発生装置１５を用いて衝撃音を発生させる場合には、まず砲身部１０の外部からの電気信号によって点火具２８が点火される。この点火具２８の点火により、その前方に位置する伝火薬２９が着火され、その火炎によってガス発生剤３０が燃焼して燃焼ガスが発生する。
【００４０】
ガス発生剤３０の燃焼初期には、燃焼容器１６内の燃焼ガスによる圧力が増大して燃焼ガスが燃焼容器１６内に緊塞された状態になり、その後燃焼容器１６内の緊塞圧力が上昇する。そして、燃焼容器１６内の緊塞圧力が規定圧力に達するとガス排出孔１９を塞いでいるクロージャー２５が破れて、緊塞圧力が次第に開放される。このため、ガス発生剤３０の燃焼後期には、燃焼容器１６内の緊塞圧力は低下する。この過程で、燃焼容器１６内の緊塞圧力が上昇した後、緊塞圧力が急激に低下しながらガス排出孔１９から燃焼容器１６外にガスが一気に排出されるときに衝撃音が発生する。
【００４１】
その後、砲身部１０の鎖栓１４を移動させて開口し、その開口部より衝撃音発生装置１５が抽筒される。このとき、燃焼容器１６内のガス発生剤３０以外の領域例えば底壁１７上には二次火炎低減剤２６が配置されていることから、可燃成分が二次火炎低減剤２６と反応して二次火炎の発生が抑えられる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
本実施例１の衝撃音発生装置１５として、図６（ａ），（ｂ）に示す構造の装置を製作した。図６（ａ）はガス排出孔１９を設けた蓋体２１を備えた衝撃音発生装置１５を示す平面図であり、図６（ｂ）は衝撃音発生装置１５を示す断面図である。
【００４３】
燃焼容器１６の底壁１７及び周壁１８は、鋼鉄（炭素鋼、Ｓ２５Ｃ）を用いて作製した。燃焼容器１６の蓋体２１も同じ材質を用い、蓋体２１の雌ねじ部２４を周壁１８の雄ねじ部２２に螺合して蓋体２１を周壁１８に固定した。蓋体２１は厚さ３ｍｍの鋼鉄を使用し、燃焼容器１６内の圧力が２ＭＰａ以上になるとガス排出孔１９が開放されるように図６（ａ）に示したような直径１５ｍｍの真円状（断面積：１.７７ｃｍ２）となるガス排出孔１９を形成し、クロージャーとして厚み０.２ｍｍのアルミニウム製のテープを用いてガス排出孔１９を内側から塞いだ。燃焼容器１６の周壁１８の内径は約５７ｍｍ、長さは約１６０ｍｍで、収容空間２０の容積は約４００ｃｍ3とした。燃焼容器１６の周壁１８には、圧力変換器３２が取り付けられており、ガス発生剤３０が燃焼した際の燃焼時間と燃焼圧力との関係を求めることができるようになっている。
【００４４】
ガス発生剤３０の組成として、ニトロセルロ−スとニトログリセリンを主成分とするダブルベ−ス系ガス発生剤を用いた。ガス発生剤３０は外径約８.５ｍｍ、内径約２.５ｍｍ、長さ約１０ｍｍの単孔管状薬であり、薬量は１７０ｇとした。燃焼容器１６の底壁１７には、電気式雷管からなる点火具２８を取り付け、ガス発生剤３０に均一に着火させるため伝火薬２９として黒色火薬１０ｇを点火具２８の近傍に配置した。そして、底壁１７上で点火具２８の周囲に二次火炎低減剤２６として布袋に入れた硝酸カリウム１８ｇ（ガス発生剤１００質量部に対して１０.６質量部）を配置した。その後、収容体３０ａとしてのポリエチレン袋に入れたガス発生剤３０を燃焼容器１６内に配置し、蓋体２１を取り付けた。その後、衝撃音発生装置１５を＋２１℃に設定されている恒温槽内に入れて２４時間の調温を行った。
【００４５】
２４時間の調温を行った後、衝撃音発生装置１５を燃焼試験装置に装填した。そして、点火具２８を結線し、遠隔操作で通電することにより、点火具２８を点火させ、伝火薬２９を着火させてガス発生剤３０を燃焼させた。通電１秒後に鎖栓１４を下降させ、同時に衝撃音発生装置１５を燃焼試験装置から抽筒した。
【００４６】
次に、燃焼試験装置について説明する。
図９に示すように、燃焼試験本体３８内には一定容積を有する薬室部３３が設けられ、その薬室部３３には衝撃音発生装置１５が装填される。薬室部３３の一端側には、砲身３４が取り付けられ、他端側には、薬室部３３内に衝撃音発生装置１５を装填したり、抽筒したりするための鎖栓３５が設置されており、空圧シリンダにより開閉可能になっている。また、鎖栓３５の中央部には貫通孔３６が空いており、衝撃音発生装置１５の底壁１７に取り付けられている点火具２８と点火装置とを接続配線にて接続する。
【００４７】
そして、点火装置を作動させることにより接続配線を経て電気雷管が点火し、衝撃音発生装置１５内のガス発生剤３０を着火させて燃焼させるようになっている。また、薬室部３３内における周壁１８内面の１８０度対向する２箇所には、射撃後に衝撃音発生装置１５を抽筒するための抽筒装置３７が取り付けられている。
【００４８】
鎖栓３５を下降させた状態で薬室部３３内に衝撃音発生装置１５を装填する。次いで、鎖栓３５を空圧シリンダにて上昇させた後、点火装置にて衝撃音発生装置１５のガス発生剤３０に着火した。着火後、砲口付近の様子を高速ビデオカメラにて撮影し、砲口炎の発生有無について確認した。また、通電１秒後に空圧シリンダにて鎖栓３５を下降させ、同時に抽筒装置３７にて衝撃音発生装置１５を薬室部３３から抽筒させた。その際の状況を高速ビデオカメラにて撮影し、二次火炎の発生有無について確認した。
【００４９】
さらに、ガス発生剤３０が燃焼した際の燃焼時間と燃焼圧力との関係を圧力変換器３２を介してオシロスコープにて計測した。試験の結果を表１に示した。衝撃音発生装置１５は、射撃時において規定された範囲の音量を発生させることが要求されており、今回実施する試験においては、燃焼容器１６内の燃焼最大圧力が２３〜３８ＭＰａ、燃焼最大圧力に達する時間が４０〜５５ｍｓであることが望ましい。
【００５０】
二次火炎発生有無の評価基準は以下の通りである。○は、鎖栓３５付近からの二次火炎の発生がないものである。また、△は鎖栓３５付近から一瞬小さな二次火炎が発生するが、隊員に対して火傷等の損傷を与えないものである。さらに、×は鎖栓付近から大きな二次火炎が発生し、隊員に対して火傷等の損傷を与える可能性が高いものである。
【００５１】
砲口炎発生有無の評価基準は以下の通りである。○は、砲口付近から大きな砲口炎が発生し、空包の要求値を十分に満足できるものである。△は、砲口付近から砲口炎が発生し、空包の要求値を満足できるものである。×は、砲口付近からの砲口炎の発生がないものである。
（実施例２及び３）
実施例２の衝撃音発生装置１５を図７（ａ），（ｂ）に示すように構成した。すなわち、二次火炎低減剤２６が周壁１８の内側にガス発生剤３０の収容体３０ａを取り巻くように収容されているほかは、実施例１と同様に構成されている。また、実施例３の衝撃音発生装置１５を図８（ａ），（ｂ）に示すように構成した。すなわち、二次火炎低減剤２６がガス発生剤３０の収容体３０ａ内のガス発生剤３０以外の領域に収容されているほかは、実施例１と同様に構成されている。そして、二次火炎低減剤２６としての硝酸カリウム１８ｇ（ガス発生剤１００質量部に対して１０.６質量部）を設置し、実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
（実施例４〜６）
表１に示した各配置場所に二次火炎低減剤２６として硝酸カリウム５ｇ（ガス発生剤１００質量部に対して２.９質量部）を設置し、実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
（実施例７〜９）
表１に示した各配置場所に二次火炎低減剤２６として硝酸カリウム３５ｇ（ガス発生剤１００質量部に対して２０.６質量部）を設置し、実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
（実施例１０）
二次火炎低減剤２６として硫酸カリウム１８ｇ（ガス発生剤１００質量部に対して１０.６質量部）を燃焼容器１６内の底壁１７上に設置し、実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
（実施例１１）
二次火炎低減剤２６として硝酸バリウム１８ｇ（ガス発生剤１００質量部に対して１０.６質量部）を燃焼容器１６内の底壁１７上に設置し、実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
（比較例１）
二次火炎低減剤２６を使用しない状態で実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
（比較例２〜４）
ガス発生剤３０を製造する際に二次火炎低減剤２６である硝酸カリウムを配合し、硝酸カリウムを含有するガス発生剤３０を製造した。このガス発生剤３０を用いて、実施例１と同様の方法により燃焼容器１６を組み立て、各々の特性を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示した。
【００５２】
尚、比較例２については、ガス発生剤３０中に５ｇの硝酸カリウムが含有されているため、使用するガス発生剤３０の薬量は１７５ｇとした。比較例３については、ガス発生剤３０中に１８ｇの硝酸カリウムが含有されているため、使用するガス発生剤３０の薬量は１８８ｇとした。比較例４については、ガス発生剤３０中に３５ｇの硝酸カリウムが含有されているため、使用するガス発生剤３０の薬量は２０５ｇとした。
【００５３】
【表１】
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表１に示したように、実施例１〜１１においては、燃焼容器１６内の燃焼最大圧力が２６〜３５ＭＰａ、燃焼最大圧力に達する時間が４５〜５１ｍｓ（ミリ秒）であり、空包として要求される性能を満足できることが確認できた。また、砲口炎を発生させることができると同時に、二次火炎の発生を低減できることがわかった。さらに、二次火炎低減剤２６は、燃焼容器１６内の底壁１７上に配置することが二次火炎の低減には最も効果的であることがわかった。
【００５４】
二次火炎低減剤２６の配合量は、ガス発生剤１００質量部に対して２０質量部を超えるとガス発生剤３０の燃焼性が低下する傾向にあると共に、砲口炎の発生が少なくなる傾向にあり、且つ二次火炎低減剤２６の残渣が発生する傾向にあることがわかった。また、ガス発生剤１００質量部に対して５質量部未満では二次火炎を低減させる効果が少ないことがわかった。さらに、使用する二次火炎低減剤２６の種類による大きな違いは見られなかったが、評価を行った物質の中では硝酸カリウムが最も二次火炎低減剤２６として適していることがわかった。
【００５５】
それに対し、二次火炎低減剤２６を使用しない場合（比較例１）には、燃焼最大圧力は３３ＭＰａ、燃焼最大圧力に達する時間が４７ｍｓであり、燃焼性に問題のないものの、衝撃音発生装置１５が抽筒された際には大きな二次火炎が発生する結果となった。また、ガス発生剤３０中に二次火炎低減剤２６である硝酸カリウムを含有させる（比較例２〜４）と、砲口炎が発生しない結果となった。さらに、硝酸カリウムを１８ｇ以上添加するとガス発生剤３０の燃焼性が大幅に低下し、燃焼最大圧力及び燃焼最大圧力に達する時間の要求を満足できなくなることがわかった。
【００５６】
以上の結果より、衝撃音発生装置１５が抽筒される際の二次火炎を低減させるためには、二次火炎低減剤２６を使用することが必須であることを確認できた。また、二次火炎低減剤２６はガス発生剤３０中に含有させず、燃焼容器１６内のガス発生剤３０以外の領域に単独で配置させる必要があることを確認できた。
【００５７】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・  前記燃焼容器１６内の底壁１７上、周壁１８の内側或いはガス発生剤３０の収容体３０ａ内に二次火炎低減剤２６を複数個配置することも可能である。その場合、二次火炎低減剤２６の個数はガス発生剤３０の使用量などを考慮して適宜設定される。
【００５８】
・  二次火炎低減剤２６を蓋体２１の内側、ガス発生剤３０の収容体３０ａの外面などに配置することも可能である。
・  ガス排出孔１９を塞ぐクロージャー２５を省略し、ガス排出孔１９を開放状態にしておくことも可能である。
【００５９】
・  前記蓋体２１のガス排出孔１９は、断面十字状、断面星型状等の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１５…衝撃音発生装置、１６…燃焼容器、１７…底壁、１８…周壁、１９…ガス排出孔、２１…蓋体、２６…二次火炎低減剤、２８…点火部材としての点火具、２９…点火部材としての伝火薬、３０…ガス発生剤、３１…装填ガイド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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