(57)【要約】【課題】本発明は、硝安と固体アルコールによって、気化や蒸発による硝安とのモル比の変動をなくし、かつ、飛翔体の高速度化を図ることを目的とする。【解決手段】本発明による発射薬は、プリル化した硝安と固体アルコールを混合して構成され、常温及び常温以上においても気化や蒸発による硝安とのモル比の変動をなくし、取扱いを容易とした構成である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリル化した硝安と固体アルコールを混合して得られたことを特徴とする発射薬。
【請求項２】
前記固体アルコールは第３ブチルアルコールよりなり、前記第３ブチルアルコール１モル当たり前記硝安１モル以上１３モル以下に混合したことを特徴とする請求項１記載の発射薬。
【請求項３】
前記固体アルコールはデシルアルコールよりなり、前記デシルアルコール１モルに対して前記硝安３モル以上３１モル以下に混合したことを特徴とする請求項１記載の発射薬。
【請求項４】
前記固体アルコールはテトラデシアルコールよりなり、前記テトラデシアルコール１モルに対して前記硝安４モル以上４３モル以下に混合したことを特徴とする請求項１記載の発射薬。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発射薬に関し、特に、常温で固体の固体アルコールとプリル化した硝安を混合することにより、気化や蒸発による硝安とのモル比の変動をなくし、かつ、反応生成物の平均分子量を１４以下として飛翔体の高速度化を図ると共に、単純な容器に収容して長寿命の保持を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発射薬は、発射薬の燃焼後の反応生成物の平均分子量が２０以上となる組成物を用いていたため、発射した場合の飛翔体の速度は１５００ｍ／秒〜１６００ｍ／秒程度であった。
また、近時、本発明者である生田一成の報告（特許文献１、非特許文献１）において、硝安とアルコールの混合物を発射薬として用いると、反応生成物の平均分子量を１４前後に下げ得ることが提案され、初歩的な実験において１７００ｍ／秒が得られたことの詳細を発表した（非特許文献２）。
また、この反応生成物の平均分子量が水分子量以下となる発射薬は、従来、硝安とエチルアルコール、又は、メチルアルコールの混合物（特許文献２）で、アルコールと硝安の混合モル比を１：２〜８０に選ぶことにより発射管出口速度の最大値が得られていた。
【０００３】
従って、飛翔体の速度Ｖは駆動ガスの温度Ｔと平均分子量Ａの比の平方根に比例しており（Ｖ∝√（Ｔ／Ａ））、高発射速度を得るためには駆動ガスの温度を上げるか平均分子量が小さいガスを発生させる発射薬が必要である。上述のアルコール硝安混合物はアルコールと硝安の混合比を変えることによって平均分子量を９〜２３に変化させることができ、同時に発熱量（温度）も変化するものであり、両者の比が最大の時に最高発射速度が得られることになり、この値が実験でアルコール硝安混合モル比１：２〜８０の時であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２９３８８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２６４９１号公報
【非特許文献１】
Ｊｐｎ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．Ｖｏｌ　３６，Ｐ１４１３，１９９７
【非特許文献２】
米国宇宙工学雑誌　Ｊ．ｏｆ　Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｖｏｌ　１７，ＮＯ．１，Ｐ１２０（２００１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発射薬は、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、アルコールが固体化されていないために、硝安と混合した場合に、気化や蒸発による硝安とのモル比の変動が発生し、その取扱いには、厳重な容器を必要としているため、扱い上極めて不便な状態であった。
また、前述のようにモル比の変動が発生するために、飛翔体の安定した高速化を得ることができず、実用化への大きい障害となっていた。
【０００６】
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、常温で固体の固体アルコールとプリル化した硝安を混合することにより、気化や蒸発による硝安とのモル比の変動をなくし、かつ、反応生成物の平均分子量を１４以下として飛翔体の高速度化を図ると共に、単純な容器に収容して長寿命の保持を可能とする発射薬を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による発射薬は、プリル化した硝安と固体アルコールを混合して得られた構成であり、また、前記固体アルコールは第３ブチルアルコールよりなり、前記第３ブチルアルコール１モル当たり前記硝安１モル以上１３モル以下に混合した構成であり、また、前記固体アルコールはデシルアルコールよりなり、前記デシルアルコール１モルに対して前記硝安３モル以上３１モル以下に混合した構成であり、また、前記固体アルコールはテトラデシアルコールよりなり、前記テトラデシアルコール１モルに対して前記硝安４モル以上４３モル以下に混合した構成である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による発射薬の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは金属円筒２を備えた発射装置であり、この金属円筒２には飛翔体３及び発射薬４が装填されている。
【０００９】
前記金属円筒２の後端２ａ側には、円筒状絶縁物５を介して金属棒６が設けられ、この金属棒６との金属円筒２間にはフューズ７が接続されていると共に、このフューズ７は前記発射薬４内に位置している。前記金属棒６と前記後端２ａとの間には、スイッチ８とコンデンサーバンク９が直列に接続されている。
【００１０】
前記発射薬４は、アルコールが固体アルコールよりなり、アルコール１モルに対して、プリル化した硝安１モル以上を混合して構成されている。
前記硝安と混合する固体アルコールは、分子中の炭素の数ｎが少ないほど反応生成物の平均分子量Ａが小さく、第３ブチルアルコールの場合は平均分子量が１２．８になる。
前記炭素の数が１０から１４の固体高級アルコールでさえ、平均分子量１３．３の反応生成物が得られる。これら、モル数ｘと平均分子量Ａの関係は次の数１、数２の反応式から計算される。
【００１１】
【数１】
2004137126.tif 000003
【００１２】
【数２】
2004137126.tif 000004
【００１３】
ここで、前記第３ブチルアルコールはｎ＝４、また、他の形態として用いるデシルアルコール及びテトラデシアルコールについてはデシルアルコールはｎ＝１０、テトラデシアルコールはｎ＝１４である。前記硝安のモル数ｘを大きくしていくと平均分子量は大きくなって行くが、従来の高性能発射薬と同程度の平均分子量が得られるｘの値は、ｎ＝４のアルコールに対してｘ＝１３（Ａ＝２３．２）、ｎ＝１０のアルコールに対してｘ＝３１（Ａ＝２３．１）、ｎ＝１４のアルコールに対してｘ＝４３（Ａ＝２３．１）である。
次に前記発射薬４の性能を図１に示す発射装置１で調べた。尚、前記コンデンサーバンク９の充電電圧は一万ボルトで、蓄積エネルギーは１００キロジュールである。このコンデンサーバンク９を充電した後スイッチ３を閉じると反応室内に位置する金属棒６の一端と金属円筒２の内壁面との間を連結するアルミニウム等からなるフューズ７に１０万アンペアを越える電流が流れてフューズ７が加熱されて溶融・蒸発し、アーク放電に移行し、この発射薬４は高熱で分解して平均分子量が１４前後の高温気体を発生して飛翔体８を加速した。この場合の到達速度は２０００ｍ／秒であった。
【００１４】
従って、本発明による発射薬は種々実験の結果、常温で固体のアルコールのうちアルコール分子を構成する炭素の数が１０から１４の高級アルコール（デシルアルコールやテトラデシアルコールなど）及び炭素の数が４と少ないにもかかわらず特異的に融点が２５．６６℃と高い第３ブチルアルコール（ｔ−ブチルアルコール）とプリル硝安を混合して得られ、固体の第３ブチルアルコール１モルに対してプリル化した硝安１モル以上１３モル以下、固体のデシルアルコール１モルに対してプリル化した硝安３モル以上３１モル以下、固体のテトラデシアルコール１モルに対してプリル化した硝安４モル以上４３モル以下で各々混合した構成である。
【００１５】
前述のモル比の根拠は、プリル化した硝安のモル数が小さい場合は生成ガスの平均分子量が小さい（１２〜１３）場合で、硝安のモル数が大きい場合は平均分子量が２０〜２３でエネルギーが最大（すなわち、酸素バランスがゼロ）になる量である。
また、発射薬４にとって飛翔体１の発射時の生成ガスの平均分子量（本発明は１４以下）が小さいほど飛翔体をより高速に発射することができ、また、エネルギーが大きいほど飛翔体３の速度は遅くなるが重い物を飛ばすことができ、本発明の発射薬４は、この両方の機能を硝安の量を加減して調整できるように構成されている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明による発射薬は、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、発射薬をプリル化した硝安と固体アルコールで構成したので、アルコールの原理的特徴である一分子中の水素の多さが生かされた上に、３０℃以下の常温であればアルコールの蒸発に伴う重量変化を全く気にすることなく、且つ液体を密閉するための特別な容器を必要としない。また、３０℃を越える環境での使用に際しては融点の比較的高い高級アルコールを採用することで問題点を回避することができる。
いずれの場合も、反応生成物の平均分子量を１３程度に留めることができ、飛翔体の速度を高速化し、安定した発射薬を用いた高速発射を容易に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による発射薬を装填する発射装置を示す断面構成図である。
【符号の説明】
４　　発射薬
【図１】
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