コンポジ ッ ト推進薬 の燃焼特性

Sc i . a n dTe c h . E n e r B e t j c i Ma t e r i a l s . Vo L6 4 . No .1 . 2 0 0 3 9

研究論

^文

川 日 日 日 日 川 l H 日

^日Hl川

高分子で コーテ ィング された AN を用いた AN

系

コンポジ ッ ト推進薬 の燃焼特性

寺 田秀 一 ', 甲類 故 事,萩 原 豊 ●

硝酸 ア ンモ ニ ウム

( AN)

系 コンポ ジ ッ ト推進薬 は,燃焼速度 と比推 力が小 さいために実用 化が困難 といわれ てい るO比推 力 と燃焼速度 を増加 させ るために,AN含 有率の大きな推進 薬 を製造 しなけれ ばな らない｡ 本実験 では,ポ リ酢酸 ビニル またはエチルセル ロー スでAN 粒子表面をコーテ ィング した｡ コーテ ィングされ たANを用いることで,ANと末端水酸基 ポ リプ タジェ ン(

HTPB)

の怖れ をよく し,混和性 を改葬す ることによって,推進薬 中に混入可 能なAN含 有率の上限 を増加 させ る とともに.金属燃 料 であるホ ウ素 を添加 す る こ とによっ て

,AN /HTPB系推進 薬の燃 焼速度 と比推 力の増加 を拭みた｡ その結果,以 下の こ とがわ

かった｡ 1)高分子 で コーテ ィング されたANを用い ることに よって,推進薬 中に混入 可能 な

AN

含有率を10ma88

%

増加できた｡2)木実験で用いた コーテ ィング剤は推進薬の燃焼速度 を減 少 させ た｡燃焼速度 の減少億 は,AN粒子 表面にあ るコー テ ィング剤 のJg.さに依存す る こと がわかった

.3)

燃焼速度 と比推力の増加のために,ホ ウ素を金属燃料 として用いた

｡AN/B/

HTPB=72.9/1 4.3/1 2.8 〔 ma8 8 %]

で知造 された推進薬の燃焼速度は,7

MPa

において5

. 2 m ･

8

l L

, 理論比推力は2460N8kg‑■となった｡

1. は じめに

現 在. コンポ ジ ッ ト推 進 薬 の酸 化 剤 と して用 い られ てい る過塩 素酸 ア ンモ ニ ウム (以 下,AP と記す)に代 わ り得 るもの として.硝酸 ア ンモニ ウム (以下,ANと記す)が注 目され てい る｡ しか し

.ANは多 くの欠点 を持 ってお り,実用化には

至 っていない｡ そ の最 大 の 欠点 と して.燃 焼速 度 と比推 力が低 い こ とが あげ られ る｡ 推進 薬 の 比推 力や燃 焼 速度 を高 め るためには,酸 化剤 と バ イ ンダの混 合比 率 を化学 最論比 に近づ け る必 要が あ る｡APと比較 して,ANは現在使用 され て い るほ とん どのバイ ンダに対 して混和性 が磐 いために,AN含有率の大 きな推進 薬 を製造す る ことが困難 で あ る

112)

｡

コンポ ジ ッ ト推進 薬 を判造 す る際 ,酸 化剤 と バイ ン ダを混 合 した未硬 化状 の推 進 薬が注型 可 能 な粘 度 を有 していな けれ ばな らな い｡ 一 方,

2 0 0 2

年

1 0

月

1 7

日受 付

2 0 0 2

年

1 2

月

1 2

日受理 '防衛大学校 は:用化学科

I T2 3 9 ‑ 8 6 8 6

横須賀市走水

l ‑1 0 ‑ 2 0 TEL:0 4 6 8 ‑ 41 ‑ 3 81 0e x t . 3 5 8 5

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e ‑ ma il:ko hg a @ nda. a c . j p

推 進 薬 中に空隙 が あ る割 合 以 上存在 す る場 合 , その推進 薬の燃 焼 は, 空隙 に彩響 を受 け異 常 に 速 くな るた めに,飛期 体の飛 行 を制御 す る こ と が 困難 とな る3)｡ コンポ ジ ッ ト推 進 薬 を製 造す る上で. これ ら二つ の条件 が あ るた めに,推進 薬中に混入可能 なAN含有率の上限 (以下限界AN 含有率 と紀す)が ある｡ バ イ ンダ と して末端水酸 甚ポ リブ タジエ ン(以下HTPBと記す)を用いた場 令. 当研 究室にお ける限界AN含有率は最大で約

81ma88%と低 く,その推進薬の理論比推 力は約 1 960N8k

g

‑1 ,7MPa

における燃焼速度は1

. 1 mm･ ⁸ ‑ ^I

と低 い｡ANはHTPBとの混和性が悪いために,

AN含有率が低 く,実用化 に十分な比推 力 と燃焼

速度 は得 られ なか った｡ なお .比推 力はNASA

SP‑273

プ ログラムに よって理論的 に算出 され

た｡ 計昇条件はチャンバ内圧力7MPa,出 口圧力

0.1 MPa

である｡

A N

含 有 率 を増 加 させ る た め に は.A N と

HTPB

の混和他 を改善す る必要がある｡ 前報 日で は,AN/HTPB系推進薬中に界面活性剤を添加す ることで.ANと

HTPB

の滴れ をよく し,混和性 の改 辞 を耗み た｡ そ の結 果,ANの含 有 率 を約

85maB

8%まで増加 させ ることができた｡ しか し,

1 0 Sc i . i ) n dTe c h . E n e r B e t j cMa t e r i a l s . Vo l . 6 4 . No .1 . 2 0 0 3

比推 力は

2040N8kgl .7MPa

にお ける燃焼速度は I

.6mm･8

‑1と依然 と して低か った｡ 非血活他 剤 を添加す ることによって,実用可能な

AN/HTPB

系推 進 薬 を別造 で きる まで

AN

含有率 を増加 で き な か った｡

粒 子表 面 を高分子 で コー テ ィン グされ た

AN

が 高 分 子 化 合物 で あ るバ イ ン ダ と接 触 した場 合.

AN

は コー テ ィングされ た満分子 を介 してバイ ン ダ と接触す る｡ この場 合 にお け る滞れ は

,AN

と バ イ ン ダが 直接 接 触 す る場 合 と比 較 して よい と 考 えた｡ この 方法 に よって

.AN

とバ イ ンダ問の 濡れ を よ くで きれ ば.

AN

とバイ ン ダの混 和性 の 改 善 を期 待 で き る｡

中島 ら2)は

AN

の温度 変 化に よる体積 変化の対 策 と して.

AN

粒子 衆 面に高分子 の コーテ ィン グ をお こな っ た ｡ 木 実 験 で は . 中 島 ら

2

)の コー テ ィン グ方法 を参考 に して.

AN

の コーテ ィン グ をお こな った｡ そ して, 高分 子で コー テ ィン グ され た

AN

を用 い ることで

.HTPB

との混和性 を 改 善 し. 限界

AN

含有率 を増加 させ る とともに, 金 属 燃 料 で あ る ホ ウ素 を 添 加 す る こ と に よ っ て

,AN/HTPB

系推進薬の燃焼速度 と比推 力の上

界 を就 み た｡ 以 上の 就み の結 果 に つ い て報 告す る｡

2.

実験 方法

2.1

妖料

本 実験 では.関東化学 知.武藤特級 の

AN

を約

20

分間振動 ミルで粉砕 され た もの を用いた

｡AN

の平均粒 子径 は約

1201 1 m

であ った｡ なお , 平均 粒 子径 は走 査 型 確 子頼 微 鏡 で鞭 彫 した写 氏 に基 づ き.約

2000

傍の粒 子 について

Feret

l曇を測 定 し. 個 数 基 畔 の長 さ平均 径 と して 求 め られ た｡

バイ ンダには

ARCO

杜

刑HTPB( R‑45M)

を用い

T 8 bl e 1Coat edAN

た｡ 硬 化剤 には

I 80phor one di i 80Cyanate

を

HTPBI OO

に対 し外割 で

8

部 (モル比

0.23)

加 えた｡

金属燃 料 に は添川理 化学 判 のホ ウ素 (平均粒 子径

0.85pm)

を用いた｡

本 実験 で は, コー テ ィン グ剤 と して ポ リ酢 酸 ビニル (関東 化学 別.以 下

PVAc

と記す)とエ チル セル ロー ス(和 光純 薬別, 以 下

EC

と記す )を用 い た｡ 次の よ うな 方法 で

,AN

粒 子 表面 に

PVAc

と

EC

を コー テ ィン グ した

｡300cc

ビー カにアセ ト

ン

50g

を入れ, これ に コー テ ィング剤 を溶解 させ る｡ このアセ トン溶液

にAN60g

を入れ約

5

分開披 押 す る｡ この

AN

が入 ったアセ トン溶 液 を真 空 乾 燥 し. アセ トンを蒸 発 させ た｡ なお , アセ トン は コール ドトラ ップで回収 され た

｡PVAc

と

EC

の 添加 虫は

0.01‑0.2g

と した｡ コーテ ィングされ た

AN

拭料 を

Tabl e

lに示す｡ 以 下,本突放 にお い て網 刺 され た

AN

は同衆 の 妃 号で示す｡

本実験 の範 朗 内では

,AN

粒 子表 面に コー テ ィ ン グ され た屑 の呼 さを正 純 に測 定 で きな か っ た が , 次 の よ うな 方法 で コー テ ィン グ剤 の厚 さを 推 算 したo 掩 机 本実験 で用い た

AN

の比表 面積 を 空 気 通 過 法 で 測 定 した

｡ A N

の 比 表 面 積 は

日0m 2 /kg

であった｡ コーテ ィング剤が均一に

AN

粒 子 東 面 を搾 ってい る と仮 碇 して, コー テ ィン グ剤 の惇 さは用 いた コー テ ィン グ剤 の容積 を

AN

粒 子 の 全 米 面 積 で 除 す こ とに よ っ て 昇 出 され た｡ コーテ ィン グ剤 の厚 さの雰 山結 果 を

Tabl el

に示 す｡ 粉 体粒 子 の 比 来 両 税 測 定 法 に は空 気透 過 法 と

BET

吸 着 法の

2

種類 に大別 され る｡ 空気 通 過 法 に よ って求 め られ る比 表 面積 は, 粉 体 充 填 層 を通 過 す る賀長iの透 過 性 か ら求 め られ る｡

粉 体 充填 層 を通 過 す る額 気 は. 粉 体 表 面 を滑 る よ うに流 れ る ため に. 粒 子 末 面 に存 在す る微 細 な孔 は無 現 され る

｡一方.BET

吸 着法 で求 め ら

pr epar edi nt hi s8 t udy

Symbol Coat ag ent i ng Quant agentper60gA i L yoic 【 g ふふi ) P. 0. 01 AN PVAc

0. 01 p‑ 0. 03 AN PVA

c 0. 03

P. 0. 05AN

PVAC 0. 05 P. 0. l A

N PVAc 0. 1 0 p‑ 0. 2AN PVA( : 0. 20 E‑ 0. 01 AN EC 0.

Ol E‑ 0. 03 AN BC

0. 03 E‑ 0. 05AN

EC 0. 05

E. 0.

Sc La n dTe c h . E n e r g e t i cMa t e 血I s . Vo I . 6 4 . No .1 . 2 0 0 3 1 1

れ る比 表 面積 は葡 寮分 子 が 入 り込 め る細 孔 の 南 柏 まで測超 され る

｡BET

吸 着法 で求 め られ る比 衆 南 柏 と比 較 して . 窄 気 透 過 法 で求 め られ た幌 は

,PVAc

または

EC

が

AN

粒 ‑7･表面を コーテ ィン グす る面相 に よ り近 い と考 え.本 実 験 で は . 比 表 面梢 の 測 定 法 と して空 気通 過 法 を採 用 した.

2.2

せん断応 力の湘定

当研究宅では

.AP/HTPB

混和物の粘度測定で は在荷砥押出型細管式 レオメー タを用いてきた 日｡

AN/HTPB

混和物 の粘 健 を伺装 同 で測'jgした場 合.脱 軸物 が ノ ズル に つ ま るた め に粘 度 刺 客 を で きない ことが あ った｡ これ は

.AN

とバ イ ンダ の 混 和性 の 悪 さに起 因 す る と考 え られ る｡ 前報 Hで 報 告 した よ うに

.AN

含 有 率 を変 化 させ た AN/HTPB混 和物 のせ ん断応 力 を測定す る こと

Fi g. 1 Sc hemat i cdi agr am Orappar at u8f orme A･

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で.限 界

AN

含有率 を推 定 で きる｡ 本実験 に お い て も

,AN

含有率 を変化 させ て.AN/HTPB

混和 物 のせ ん断応 力 を測 定す る こ とで.限界

AN

含 有 率 を推 定す る こ と と した｡ せ ん断 応 力 の測 定 に 用いた装冊を

Fi g.

1に示す｡ セル

( A.B)

は,ポ リ 塩 化 ビニル兜 で高 さ

2cm

. 内

径2.5cm

であ る｡

測 定 は 的報 lIと同様 の 方法 でお こな われ た｡

すなわ ち.固定セル(B)に可動セル(A)を重 ねた セ ル の 内部 に試 料 を充填 す る｡ 試 料 は空 隙 率 が

7.0±2

馴こな るよ うに充填 され る｡ 上部の可

動セ ル(A)に取 り付けた糸に荷 耽(E)を加 えて

い く｡

セル (A)が横 方向にずれ た時の

荷盛 (E)を測定 し た｡

この 荷 窮 をセ ル の断 面楢 で割 っ てせ ん断応 力

を求 めた｡ なお .本実験 では.垂 直応 力

2kPa

に対す

るせ ん 断応 力が 測 定 され た｡

2.3

燃焼

速度 の溺定

燃 焼 は チ ム ニ ー 型 ス トラ ン ド燃 焼

器 を 用 い て.重来雰囲気 下.圧 力屯

鰐0.5‑7MPa

でお こ な われ た｡ 燃 焼 速 度 は ,燃 焼 状 況 を ビデ オ カ メラで松 影 し, それ に基 づ き測 定 され た｡

推 進 薬 初期温度 は

298±2K

であ った｡

3.

実

験 特 異 及 び考 察

3.1 AN/HTPB

混和 物 の

せ ん断応 力に及 ぼす コ ー テ ィ ン グ 剤 の 効 果

Tabl el

に示 され た

AN

と

HTPB

の混和物 につい て

.AN

含有率 とせ ん断応 力の関係 を

求 め,その 結果の一例 を

Fi g.2

に示す. 比較のた め

に. コー テ ィン グ され て い な

いAN

につ い て も併 せ て 示 す ｡ 同 国 に よれ ば. コ

ー テ ィン グ され て い な い

AN , AN

含有率の増加にしたがい大きくなり.約

83ma88%

で危大

′O l⊃ 4 r

J と

HTPB

の混和物のせ ん断応 力は

っ

l ー

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1 2 Sc i . a n dTe c h . E ne r g e t i c鵬t e r i a J s . Vo l . 6 4 . No .I . 2 0 0 3

となった｡ コーテ ィングされた

AN

を用いた場 合 は, コーテ ィン グ剤 の添加 量 に関係 な く. ほぼ 一本 の曲線 で表 され た｡ いずれ の コー テ ィン グ 剤を用いて も.

AN

含有率約

93ma88%

においてせ ん断応力は最大 となった｡ この こ とは.

PVAc

あ るいは

EC

で

AN

粒子表面 をコーテ ィングす るこ とによって,せ ん断応力 を最大す る

AN

含有率 を

83ma88 %

か ら

93m888 %

まで増加 できたことを示 す｡ 前報

II

で報告 した よ うに.限 界

AN

含 有 率 は,せん断応力が最大 となる

AN

含有率に

0.92‑

0.98

を乗 じた範囲内にあ ると考 え られ る｡ 以上 の ことか ら.

PVAc

または

EC

を用いて コーテ ィン グした

AN

を用いた場合

,AN

含有率

86‑91 m88 8 %

の推進 薬 を刺造 で きる こ とが期待 で きる｡

AN/HTPB

混和物 に界面活性剤 を添加す るこ とで,その混和物 のせ ん断応 力が放 火 となる

AN

含有率 を増加 で きる日｡ コーテ ィングされ た

AN

と

HTPB

の混和物 に界 面活性剤 を添加す るこ と で,更に

AN

と

HTPB

の混和性 を改善できれば, 限界

AN

含有率 をよ り大き くできる と考 えた｡ ラ ウ リル ア ミンが

AN

と

HTPB

の混和性 を改善に最 も有効 で あっ た と報 告 され て い る ))｡ そ こで, コーテ ィングされた

AN

と

HTPB

の混和物 にラ ウ リル ア ミンを添加 してせ ん断応 力 を測 定 した｡

それ らの

AN

含有率 とせ ん断応力の関係 は

Fi g.2

とほぼ 同 じとな った｡ この こ とは, コー テ ィン グされた

AN

と

HTPB

の濡れ は,界面活性 剤 を添 加 して も, 更 に改 善 され な い こ とを示 して い る｡

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0 . 5

1

Pr e s s u r el hI Pa ]

→ 1 0

3.2

コーテ ィング され た川 を用 いた推進薬の 限界AN含有率

的項において, コ‑テ ィングされ た

AN

を用い た推進薬の限界

AN

含有率は

86‑91m888 %

の範囲 内 に あ る と推 定 され た｡ 前

轍

川 )と同様 の 方法 で, コーテ ィングされ た

AN

を用いた推進薬 の限 界

AN

含有率 を求めることとす る

｡p‑0.1AN

と

E‑0.1 AN

を用いて.

AN

含有率

86m88 8 %

以上の推 進 薬 を魁造 し, それ らの燃 焼速度 を測 定 した｡

それ らの結果の一例を

Fi g.3

に示す｡ 同図によれ ば

,AN

含有率の増加 に したがって,燃焼速度 は 増加 してい る

｡

いずれ の コーテ ィン グされ た

AN

を用いた場合で も

,AN

含有率が

91ma88%

以下で は,圧 力 と燃 焼 速度 の関係 はそれ ぞれ 一本 の 直 線で衆 され るが

,AN

含有率が

92ma88 %

ではば ら つ き一･本 の直線 で は袈 され なか った｡ これ は,

AN

含有率が

92ma88 %

では.推進薬中に空隙が生 じたた めに,燃 焼速度 は ば らつ いた と考 え られ る･')｡ 以 上の こ とか ら

,p‑0.1AN

または

E‑

0. 1AN

を用 い た推 進 薬 の限 界

AN

含 有 率 は

91ma88 %

と判断 され る

｡Tabl e

lに示 され る他の

AN

を用いて同様 の実験 をお こなった ところ,そ れ らの限界

AN

含有率は

91m888%

と判断 された｡

本実験の範囲内では

,PVAc

または

EC

でコーテ ィ ングされ た

AN

を用いた推進薬の限界

AN

含有率 は, コーテ ィン グ剤 の種類 と添加 丑 に影響 され な い こ とがわ か った｡

コーテ ィング していない

AN

を用 いた

AN

含有 率

81ma88 %

の推進薬の燃焼速度 を

Fi g.3

に併せ示 す. なお. コーテ ィング していな

いAN

を用 いた 推進薬の限界

AN

含有率は

8lma88%

であった｡一 般 的 に.推 進 薬 IIlの酸 化剤 含有 率 の増加 に した

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AN/HTPB

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Sc La n dTe c h . E n O r E e t i cMa t e r i a l s . Vo I . 6 4 . No .1 . 2 0 0 3 1 3

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がい燃焼速度は大きくなる

｡ AN/HTPB

系推進薬が完全燃焼するための丑姶比は

94ma8

8%であり,

その組成において燃焼速度は最大値になると考 えられる

｡Fig.3

によれば,コーティングしていないA

Nを用いた AN含有率 81ma88%

の推進薬の燃

焼速度は.p‑0.1ANまたは

E‑0.1AN

を用いたAN

含有率

87m888%の推進薬のそれとほぼ同じであっ

た｡このことは.

AN

粒子表面にあるコーティン

グ剤は.燃焼速度を減少させることを示している｡一･方.コーティングされていない

ANを用い

た場合.

2 . 5MPa以下では燃焼を持続できなかっ

たが,コー テ

1 4 Sc La n dTe c h . E n e r E 8 t i cMa t e r i a l s . Vo l . 6 4 . No .1 . 2 0 0 3

は.燃 焼 速 度 は ほ ぼ 同 じにな った｡ コー チ イン I/剤 の 添加 畳が小 さ くなれ ば

,AN

粒 子 表 面 の コーテ ィン グ剤の厚 さは減 少す る

｡7MPa

にお け る燃 焼 速 度 と コー テ ィ ン グ剤 の 輝 きの 関 係 を

Fi g.5

に示す

｡PVAc

で コ‑テ ィングされ た

AN

を 用いた場 合

5.9nm

以 上

,EC

で コーテ ィン グされ た

AN

を用 いた場合

6.6mm

以上では, コーテ ィン グ剤 の 惇 さが 燃 焼 速 度 に 影 響 を 及 ぼ し, コー テ ィン グ剤 の厚 さの増 加 に した が い燃 焼 速 度 は 低 下す る こ とが わ か っ た ｡ 以 下 の 実 験 で は . コーテ ィング され た

AN

試料 と して

,p‑0.05AN

と

E‑0.05AN

を用い ることとす るo

AN

粒子表 面上 の コーテ ィング剤 に よって.

固相 での

AN

の熱分解性 が低 下, または熱 分解 し た

AN

の気相 ‑の拡 散が妨 害 され た場 合,推 巡 薬 の燃 焼 速 度 は低 下 す る と考 え られ る｡ コー テ ィ ングされ た

AN

の勲 分解性 を調べ るために,示 差 熱 分析 及 び熱 重 畳分 析 をお こな った｡ それ らの 結 果 , コー テ ィン グ され た

AN

の 熱 分節 性 は, コーテ ィン グされ ていな

いAN

のそれ とほぼ同 じ であった｡ この こ とは, コー テ ィン グ剤 は

AN

の 熱 分 解 性 に影 響 を及 ぼ さな い こ とを示唆 して い る｡ コー テ ィン グ剤 に よ る燃 焼 速 度 の低 Fは,

AN

粒 子 表 面 上 の コー テ ィン グ剤 が 熱 分 郎 した

AN

の気相 ‑ の拡散 を妨 害 して い るた め と推 測 さ れ る｡

3.4 ホ ウ素 添加 に よ る燃焼 速 度 増加 の拭 み

PVAc

または

EC

で コーテ ィン グされ た

AN

を用 い る こ とに よ って 限 界

AN

含 有 率 を増 加 で き た が , これ らの コー テ ィン グ剤 は推 進 薬の燃 焼 速 度 を低 下 させ た

｡AN

系推進 薬 にホ ウ索 を愈属燃 料 と して添 加 した場 合 , 比推 力 を 向 上 させ るだ けで な く,燃 焼速 度 も高 くで き る と報 告 され て い る

･ n

｡ コー テ ィン グ され た

AN

の 一部 をホ ウ素 に 厭 き換 え る こ とに よ って, 比推 力 と燃 焼 速 度 の 向上 を試 み た｡

本 実 験 で 用 い た ホ ウ素 は 微 粒 子 で あ る た め に

,AN

の

lma88%

以 上 をホ ウ素 と殿 き換 えた場 令 . 未 硬 化推 進 薬 の 流 動性 が 著 し く低 下 し.推 進薬 を製造す るこ とが で きなか った｡ なお .

AN

の

Im888%

をホ ウ素 に置換 した推進 薬の燃 焼速度 は, ホ ウ素 無 添加 の推 進 薬 の それ とほぼ 同 じで あ り, ホ ウ素 に よ る燃 焼 速 度 増 加 効 果 は得 られ なか った｡ ホ ウ素 の 含 有 率 を 大 き くす るた め に は

,AN

の添加 率 を減 少 させ なけれ ば な らない｡

は じめに

,AN/B/HTPB

系推進薬 にお いて.

Ta bl e 2Wei g h tf r ac t i onof AN/ B/ HTPB pr o pel ･ l ant

f

rac t i onl m a8 8 %】 Spe c i r I Ci mpu1 8 e 早 HTPB L N8 kg

‑ ' ] 一一 J l 6. 7 1 6. 1

2350 1 2. 7 1

4. 3 2430 1 4. 3 1 2. 8 2 46 0

0

∩ .

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L' ･L

S

S c La n dTe c h . E n e r g e t i cMa t e r i a l s . Vo l . 6 4 . No .1 . 2 0 0 3 1 5

ブタジェ ン

( HTPB)

の滞れ をよく し

.

混和性 を改 善す るこ とに よって.推進 薬 中にWtt:入 可能 な

AN

含 有率 の 上限 を増加 させ る とと もに, 金 属燃 料 で あ るホ ウ素 を添加 す る こ とに よ っ て

,AN

/

HTPB

系推進 薬の燃焼速度 と比推 力の向上を就み た｡ その結 果 .以 下の こ とがわか った｡ 1)高分 子で コー テ ィン グされ た

AN

を用 い るこ とに よっ て.推進薬 中に混入 可能 な

AN

含有率 を

10m888 %

増加 できた

｡2

)本実験 で用 いた コー テ ィング剤 は推 進 薬 の燃 焼 速度 を低 下 させ たb 燃 焼 速 度 の 低 下故は

,AN

粒 子表 面にあ るコー テ ィング剤 の 厚 さに依存す る ことが わ か った｡3)燃焼 速度 と 比推 力の 向 上の た め に, ホ ウ素 を金 属燃 料 と し て用いた ところ

,AN/ B/ HTPB=7 2. 9 /1 4 . 3 /1 2. 8 lma88%

】で斜 道 され た推 進 薬 の燃 焼速 度 は,

7M Pa

にお い て

5.2mm･8

t,理 論 比推 力 は

2460N8kg‑ '

となった｡

文 献

1)荒川洋 一, 甲胡乱 都 筑寛達,萩原 豊 ; 硝酸

ア ンモ ニ ウム推進薬 (第

2

報 ), 火薬学会誌 .

5 8,2,pp. 83 ‑8 8 ( 1 997)

2)中 島 千 香 子 . 山 谷 寿 夫 , 霜 田正 隆 , 督 藤 猛 男 ;

GAP /AN

系推進薬の熱分解 と燃焼への ク ロム化合物 の影響 火薬 学 会秋 季研 究発表 会 要 旨

.pp.5 ト58 ( 1 996)

3)M.KohgaandY.Hagi har a;Expe r i ment al St ud yonE8 t i mat i onofUppe rLi m i tofAP Cont e nti nAP/ HTPB Compo s i t ePr o pe l l ant . T

ran8 ･JapanSoc ･Aer o･Spa? eSc

i･

,41 , 1 3 2.pp. 74‑7 8 ( 1 9 98)

4)M. Kohga and Y. Hagi har a;Re ol ogy of Concent rat ed AP/HTPB Su8Pen8i on8 Pr e par e datt heUppe rLi mi to fAPCont ent , Pr o pe l l ant

S

,Expl o 8 i ve

8

,Pyr o t e c hmi c

8

. ,25 . pp.1 9 9‑202 ( 200 0)

5)

荒川洋一 , 甲賀誠,都筑寛 達,萩原 豊 ; 硝酸 ア ンモ ニ ウム推 進薬 の燃 焼 特性 ‑ ホ ウ素 の添 加 の効果, 火 薬学会

1996

年 度年会 要 旨集,

pp. 5‑ 6 ( 1 996)

B ur ni n gc h ar a c t eri s ti c 80 fA Nb a s e dc o m p o si t epr o p el l a n t L J Bi n gA Nc o a t e dyi t hp ol y me r

Shui c hiTer ada',Makot oKohga',andYut ak n Hag i har a'

Ammoni umni t r at e仏N)par t i c l esWe r eC O at e dwi t hpol y v inyla c et at eande t hylc el l ul o 8 ei nor de rt o i mpr ov ewet t i ngbe t we enANandbi nd er .I nt hi 8S t ud y ,anat t emptWa8madet opr e par eANbas e d pr o pe l l antathi g he rANc ont entbyt heus eOfc o at e dAN.Fur t he r ,t hebur ni ngc har ac t er i8 t i c 80 f AN bas e dc o mpo 8 i t epr o p el l antu8 i ngc o at e dANwe r ei nv e 8 t i g at e d. Theuppe rl i m itc ont e nto f ANc o nt ai ne d i npr o pe l l antC anbei nc r e as e db yt heu8 eO ft hec o at edAN.Ho we ve r , t hec o a t i ngag entont he8 ur hc e o r ANpar t i c l ec au8 e8t Ode c r e as eal i ne arbur ni ngr at eoft l l epr o pe l l ant . Thede c r e as eOft hebur ni ng r at ede pe nd80nt het hi c kne 8 80fc o at i ngag ent .Bo r onwa卓adde dt ot hepr o pe l l antc o nt a ini ngc o a t e d ANi nor dert oi mpr o v et hebur ni ngr at eandS pe c i f i ci mpul s e. Thel i ne arbur ni ngr at eat7 MPaand 8 pe C i f i ci mpu1 8 eOft hepr o pel l antpr e par edatAN/ B/ HTPB=72. 9 / 1 4. 3 / 1 2. 8【 ma8 8 %】ar e5. 2mm ･8° l

and2460NS kg ' 1 ,r e s pe c t i v e l y . Thebur ni ngr at eandS pe c i f i ci mpul s eC anbei AC r e a8 e db yt headdi t i on ofbo r o nt oANbas e dc ompo 8 i t epr o pel l ant .

( ' De par t mentofAppl i edChem i s t

r

y ,Nat i onalDef ens eAc ademyl ･ 1 0･ 20,HaS hi r i mi z u

,

Yoko B uka･ 8 hi ,Ⅰ く anagaW8, 239･ 8686,JAPAN)