ブ ロブク上の爆薬包の爆発について

研 究

文 m l n T l mt l i m i i i mii i i i d An J .

ブ ロブク上の爆薬包の爆発について

‑ 酵間 Ⅹ農写真観察‑

松本 巣 ･田中雅夫 ･青田 正

金属プt ]ツタは従来から爆薬の生皮および威力等の筒qi な就験法に用いられている｡よって.

顕著等は各範ブt ･･ /ク上で 粉状爆非または棚 薬を爆発させて爆薬内部で起爆 した雷管の管 体破片の挙動および各省 ブ1 7ツクの変形について瞬間 X 線等末法を用いて放赦した｡ その結果 として次のような知見を得た｡

I ) 雷管底部破片は畑 中では 急速にブT ,ツタ裁両方向に進むが, 抄造ベントライ ト中 では殆んど前進 しない｡

2 ) 鋳造ベン トライ ト内で爆発した 留守管体は完全に薬の中に 存在 しないこともあるが.殆 んどは爆薬上軸方向に進展する｡

) ) 爆薬わ湖には各租ブt 7ツクの変形の 相連は殆んど路められないが. 役にそれらの物理的 性質によって著 しい相違を示す｡

4) 飴プpック上の鋳造ベン トライ トの 船 によりブt ,ツタのクレーターの中心に 凹かがで きるが,これは 留守底部肢片の耳通などによるものでな く, 反射衝革汝の兆中によるものであ ると考える｡

5 ) アクリル樹脂ブt ,ツタの変形は粉状爆薬. 釣逝糠難ともに. その爆発の反射帯革波の 非

中により同じ形に破放される｡

ト 緒 富

火薬額の耽験法には鉛ブt l･ Jクのような金属ブt }ツ タ上で赫難色を爆発させて,その変形により爆薬の威 力を故する敏合が多い｡鋳昔年は材賓の異なった各耗 ブt ,･ Jクを用いてブt lツタ上における麟 亀の爆発挙 軌 苑包内の雷管甘体鼓片の進展状況および各社ブt Z

ツクの変形週毎について瞬間Ⅹ魚写其法を用いて扱姦 し,｢応の知見を科たのでここに報告する｡

Ⅱ . 央 鹸 項 目

この東映は主として次の項目について行なった｡

I ) ブt Z･ }ク上で爆発 した麟 包中の雷管の挙動 2 ) ブt ZI /ク上の爆薬包の爆発ガスの挙動 3 ) ブt l･ Jクの材貿等による変形過程 4 ) 爆薬の種類によるRE 寧

Ⅲ. 重職養鷹および尭験緒元

) .1 駒 岡 Ⅹ点発生' 装隈 ; Fi e l d J h ni s s i o n 出 払 FE3 C T RON7 3 D ( ‑3 0 0k V.2 束子,J { ルス 掛 0 0 Z L nO S e C . )

qW 申7 月 lF免租

●全書輔 e f 文辞 末文 8丑E i 浮 間 4 ‑2 6

3 . 2 フイルム ; Ko d A k払 R. P.f t o y dx‑Oma l ･ DuPor L t 牡 , 増感スクリーン併用｡

3 . 3 痔光方式 ;主としてこ鉱酸光方式l )を 用い, 弟 l回館光 伐 佃偲 庄 2 2 5 k V) は爆発前の麻点をとら え .弟2 回蕗光 ( 放旬叱 正 2 6 0 k V)である時間の爆発 変位をとらえる｡

3 . 4 供就爆薬 ;主に粉状愉 沸 く5 号爪カー リ･ /ト, 薬虫 3 0 8.薬径 沖 mt n) を用いたが,他に釣近ベン ト ライ ト く m : PEm 85:1 5 ,薬丑 3 3 g.英銀 3 D mm , 高さh m常管挿入7 L , ≠7 mJ n .深 さ1 5 mm)等を用 いた｡

なお,粉状爆薬の場合は熊包中に B z L SO l糸を押入 して薬包中のガス挽軌状況を税宿した｡ この 恥 Ol 系の使用目的については灰に報告I )してあるので,こ こでは省略するが,その茄包中の押入状況および燥薬 包の各唖プt 7ツタ上‑の故匝状況は Fi g ･ )に示す通

りである｡

3 . 5 同期方法 ;枚彫同期方式 はイオン棟針方式を 用いた. その押入状沢は Fi g .1 に示すように. 藁 包底部とブt 7･ Jク来面の阿蘇にイオン撫針を押入 して

‑2 8 4‑ エ蕪火線協会薗

｣ ‥‑ . ̲ ̲ …｣

A :AI B: B A ‑ SO. b l o c ‑ t k hr e a d C :Cn r t r i d g e ‑ Pe r t t o l i t

e D :Dc I. ･I t on a t e r

r on ‑ b l oc k

S:Ir on‑ wi r et ors u p por t i n gd e t o n a t t ) r ( 2 mm ￠)

T :Tr i g g e r

FJ q･ I Ar r a n ge me n ti nt e s t i n g あるため.常管起爆後爆薬の爆ごうが爆薬底部に適

し た時点で同期する｡ したがって文中に遅れ時

間とある はこの同期時阿後の遅れ時間 3 . 6 ブt 7･ /クの範頼 ( 〟)を菅 う｡

:供妖 ブロックの 材質は鉛, アル ミニウム.アクリル耕席./

, ' ラフイン等 を 用 い た｡ Ⅳ. 実験捷過と写J t叡帝

鞠甜鼻薬 とブt ,ツタとの組合せについては次の嚢に 示す｡イオン交換型爆薬は比軟鉄

故 として行なったも 畑

罪 名 妖放ブt lクク材質名 5 号mカー リグト アルミニウム Aく1 2 ), Bく 3 3 ) , イオン交換型棒苑 アルミニ 水面上

ウム B ,(つるし耗政) 釣並ベントライ ト アルミ ニ ウ ム B , ア ^{クリ} L , 折膚}

く 8 0 ) , パ ラ フ ^ィン く 2 )

注 1 )虫中各プb･ J

タ材架に示す く )内の款伍は シt Jア

一群虚位である｡

2 )アルミニウムA.B の硬度

の違いは ,Aはア ルミニ

ウム . BはTルミ合金によると思われ る｡

∨ I T . 執 . No . l .! Wl のである｡ 4 ･

I L Sまではアル ミニウムブE ,･ Jク･ 来両に 到遮せず . 2 0

‑3 0 psでアル ミニウムブt lツクの 東面または 変形面 に到達する｡ しか し ,Fi g. )に見られるように多 くの 歩合, その衝突痕はほとんど躍められない｡ (ブt lツ ク面上の小 さい凹みは雷管とブt ,ツタ面 との軽船を一 定に保つために笛管に沿わせた鉄線の衝突痕である) このほか飴プt ,･ Jク上で 5 号風 力ー i I･ Jトを爆発させ た歩合も同掛 こ雷管底称破片の衝突痕は路 め られ な い｡この点については後述 ( 4.J l.I )の仲通ベントラ イ トの飴ブt lツタ上の爆発後の女形と香 しく弗なる｡

5 f A l 日 ≦ ; r H r 1 .

,F.i

3)鱗の爆発生成ガスの進展については . その苑 包底部付近のガスの変笹は薬包底面に平行に押入した h SO ▲系の変 仕により同期後 2 Fq , 串よぴ4 FLS(Fig. 2) の写井でブt,ツタ液面で反射するガス状 況が港め

られる ｡ 熔薬包何面のガス進展は特吟著しい特故は港

めら れない｡

4･A･2 水面上における 5 号鼎カー⁝リ･Jト 樽薬包の

嘩発 Fig･4 は水面上に置いた棒薬包の俸井挙動 を同期役 の選れ時間をそれぞれ 5,15F EST･批臣した

1 ものであ 5 f A l

FI B.▲ Mot i onoEwa t e rS ur h c eby de l omt i onoEe xp l o s i v e

s る｡ 1 ) 水面の変形は 5 f A lの写共で薄められる｡

(この 歩合,水面上に B a SO lを由布 した耗 テープを配位

し た) 2 ) 雷管管体の底部破片は 1 5 F L Fでは初め

の静水両 に到達せず, 2 0F L Sで到達 している｡ 水両の

揮発ガス による進展は留守底部破片よりも先 行 す る

｡すなわ ち, 樟薬の爆発ガスの影弓 削こより筋管のみの空

中 ! ) . 水中8 )における自由樟発のような庇伽破片の

軸方向‑

の香 しい先行は見ら

3 ) 棒発生成ガスの進展については.薬包 れない｡

の底鰍 こ 水面に平行に挿入 した B a S O l糸の移動状況から

アJ L , ミニウムプt Z･ Jク上の場合と泉な J )軸方向 に 的 過

す る｡ 水面付近T･ の仰面方向‑のガスの; L b 脚 土初

期におい では水面変化と殆んど時問豊

4 . A. 3 5 号具カー リット樽兆包のつるし樽未来故 はない｡ 各範ブt ZI /ク上の椿発との比較拭験として .つるし 棒未来政を行

Fi g15 は同期後の 遅れ時岡が なった｡ 5 ,1 0 p の 妙合の写 共である｡これ らの写共から次のことが親烏

I ) 薬包中の雷管の特発状況は変 りないが される｡

.甘体底 注)愚弟現象写其下の時f mは トリガー何期

故の選れ 時同を

示す｡ 13

缶鼓片は ) O psで既に薬包底面位倍に到達している｡

2) 薬包底面近 くに 庇掛 こ串行に押入した Z hSÒ

糸の変位は選れ時r q2 F L Sで前進を開始 している｡

3 ) これらの現射 ま何れも薬包庇にブロック新が存 在 しないために生 じた盤泉である｡

4.A4. イオン交換型樽薬包のアル ミニウムブロッ ク上の樟発

薬包内で棒先 した田管の管体破片の変位l )は周辺棒 薬の種掛 こより当然弗なることが考えられるので.莱 磯による影響をしらべるため.同じ粉状ではあるが棒 速の小 さいイオン交換型埠薬を用いて同様の典故を行 なった｡この典故での粒形結果の写邦の租磯は割愛す るが,これらの写井から次のことが硯癖される｡

1 ) 遅れ 時 問 2 psでは アル ミニウムブロックの変 形は静められない｡

1:i ‑1

1 Oi l s 2 ) この簿薬の威力が小さいため,甘

体破片の変位 は大きく, 遜れ時間 2 F L Sで管体底部破

片 はすでにア ル ミニウムブロックの表掛 こ 到

達 している｡

4.B 釣遮ベントライ トによるプ

t )ツク拭験 4. Aにおいては 5 号鼎カーリットおよ

びその他の粉 状捧薬を用いてブt 7ツク上の特発親類を

行なったが, ここでは鋳造 した固形穆薬のブt ,ツタ上

での樽発現魚 の観察

結果を示す｡

4 ･B. ･ l アクリル樹脂上の抄造ベン ト

ライ トの爆発 央験配位は Fi g･ 1に示すものと概ね岡

掛 こし. アク リル樹脂ブT 3ツク ( 縦 7 0 mm , 幼7 0 mm .輝

き5 0 mm) の上に鋳造ベン トライ トをおき,同期後の

遅れ時間 1 0 p5 ‑2 0 0p の関で撮影 した ｡Fi g･ 6 はそ

れぞれ遅れ時 間 1 0 ,5 0 .2 0 0 ps における爆発状況を

示す｡ これ ら の写共から次のことが考察される｡

5 0 F L S 2 0 0 F L l FJ g.d De l or ma L i onoEA C r y l i cr e s i nbyde t on a t i onoL

c a s tp e nt l i t e l

) アクリル桝僧の 変形は同期授 5 f W での 写共で 溜め

2 ) られる｡ 鋳造ベントライ ト内の爆発' d i 管の

変位は前述の 5号具カー リット非包内での樽充の場合と苑な り,管 体底部破片は殆んど軸方向 ( 下方向)に榔 也しな

い｡

管伴侶両

いが特殊な形状を示 している｡なお ,Fi g . 丁のアクリ ル樹畑の破砕挟存物練絞.秩,および上部を振彫 した

ものである｡

4 ) 爆薬の揮発生成ガスの進行は同期後 ) O I L Sまで に娘好した写丈に霞められる｡

4.a. 2 パラフィンブt )･ Jク上の鋳造ペンライ トの

##

I O U 5 0 f L l 爽験配匠は前項と同 じであるが,バラフィンブt ･ I / ク ( 7 0×7 0×4 0 pm) 上で鋳造ベントライ トを

樽発さ せた｡パラフィンプt zックを用いた理由は,鉛プ

t lツ タはアル ミニウムプt ]ツタ噂と典な り梗庶だけ

でな く 酸点も低いので,明らかに蔽点の低いパラフィン

ブt ,

･ Jクでは鉛ブt Z･ Jクと同 じような変形過擬を示 すもの と推塩 したためである ｡ Fi g.8 は左より同州後

1 0 . 2

0 pl Fi g.o De l or ma L i ono【T m 爪nb l oc kbyd e t on a t i o no E c a s tpe J l t O l

i t e 5 0 .2 0 0 p で膨 した瞬P q等おで

ある｡

) ) J {ラフインプt 7･ }クの上和束面の変形はI i g糊役 の選れ時 岡 1 0 f L ,ではアクリル耕席の掛合と相

速がな いが,; 5 0 p 以後においでは変形状況. 凹み

牝 とも 相途する｡とくに,中心部は紳 しているように見え

る｡ 2 ) 揮発笛管の管体破片の変位 は鋳造 ベン トライ ト内の樺発であるから

.揮発 初期には前項のアク リ ル耕価の場

合と殆 んど相遍はないが,後期において

笛管底 部破片はブt 7ツクの方 向 に 過 行

してい る｡これはパラフィンブt 2ツクの

上部の 変形が祈るしいので,鱒発生成ガ

スの 進 展状況がアクリル樹脂の場合と異

なるた めで

ある｡

3 ) 樽発生成ガスのブロック上 部での 進展は金属プt lツタ等の場合と典な

l )メ ラフィンの硬度および酸点等の物

理的性 質の軸迎により球状に進展するものと考

える｡ V. *

#

以上の典鵬 条を捨括 して 考 察 す る

と ; I ) 樟薬包内で爆発する' . J 滑 の管体破

u N u U d

N V l

S [Q JiL'の迎脚ま周辺爆薬の租新により糸なるが.木 典故で ブt,･Jタ上におかれた粉状樟薬包内で起樽した'Jit管底 搬片の遡展 (Fig.2 歩度)と鋳造韓苑内でのそれら

の地境( Fig.6 参恩)とを比故すると . 明らかに肋者 の方が香しい前進を示す.その丙爆薬中で起爆した 'FIl} 管の底如破片の進展鵬巣を Fig･9 に

0 2 0 40 60 80 示す.

1 0 0 D EL AY( J L

S)

Fl f･9 De v e l o pme n tof t x l t t On f mgt zI 飢tO E e x pt o Je d de l oJ l a

t Or

‑2 881

2 ) 鋳造ベン トライ ト内で起爆 した田野甘体披片に ついては,棒薬内に笛管体全体を押入 していないため でもあるが点火玉触および添装薬蝕の仰面甘体の破月●

は樟非の棒発生成ガスの進展により上 砂 こ推進され, 管体底部破片も殆んど前進 しない ｡( Fi g .6 ,8 参照)

) ) 樽薬の爆発生成ガスの迎展についてはブt ,I /ク の抵抗面があるため,当然ガス過行方向が変ることが 考えられるが,親祭写井中の砂状穆井内の 政I SO一糸 の変払 ' J I 管底部故片の進行状況からもこのことが謬 められる｡

4 ) 同倍額の樺苑による各種材常のブt HJクの変形 状況はアル ミニウム A,B においては変形が少なく亀 裂を生 じて攻城される｡また,アク リ ル析楯では Fi g .

10

( LAJu J ) H ト d u C ∝ u ト く ∝ U

6 で見られるように特典な破砕を示すが,パラフィン では初期変形は前者 と余 り盛はないが.後期において 変形の形状,過唖および破砕状況を典にする｡これは ブt lツタの材質の掛 こよるもので.朗紀の金属および アクリル樹脂と異な りパラフィンや水は弾性的執政や 坑車力はなく.また衝撃波抵抗もはるかに小 さいため に Fi g . 8 に示すような変形をしたものと考えられる｡

/ , ' ラフイブt ,･ }クの変形状況は水面変形に似ている｡

パラフィンブt )ツタの鉛ブt Z･ Jク代用材としては適当 でない｡

なお,各擬材賓の表面クレーターの進展状況の測定 者具を Fi B .1 0に示す｡

5 ) Fi g ･ Tに示す触 ベントライ トによる飴ブF )ツ

Fi g . 1 0 Cr a L e rd e p t hgr o wt ho r Lb l o c kb yd e t o r L a t i o n

oEe x p l o s i y e s クの変形 ( 左側)と粉状 5

号恩カー リットによる飴ブ t ]･ Jクの変形 ( 右

伽)を比故 した場合.前者はクレー ターI l 心 鰍 こさ

らに穿孔状凹部を見る｡この成因につ いて当初は餌造ベン

トライ ト自体の起爆状 況 に よ る か,または,笛管底部

の樽発特性によるものと考えた が.各班ブF )･ Jク (アル ミニウム,アク リ ル樹

席.メ ラフィン,および水面等)上の変形過亀の南 関 Ⅹ

鼓等 邦依頼の括A,耽験爆薬 自件の棒連.反射衝撃波の衝

突によるものと奇兵する｡

粉状 5 号県カ ー ッ･ Jトではこのク

レーター中心軸の穿 孔状凹称は見られない｡ しか し ,

Fi g ･ 7 に示すように 粉状 5 号 親 カー ッ･ Jトによ

るアクリル樹庸ブt ,' Jクの 破砕戎存物の形状は鋳造ベントライ トによるアク9

ル 材摘ブ1 7I /クの破砕榊 と非常によく似ている

点か

ら根本的な和迩はないものと考える｡ Y d･ U.N Lも1 1 叩 Ⅵ. 以上.立 として粉状 枯 す 5

号孤カ ー リットおよび抄造ベ ン トライ トを用いて両薬

包内の笛管の爆発挙! 臥 爆発 ガスの過展状況および各部材質ブt ･

･ }クの変形過程を 南 開X 線等苅故を用いて税額 した結果,それ らの爆発

状況について二,三の知見を得た｡ 参 考 文 献 1 )田 L I J

,松*,赤羽, ‑ . J , ･ ' p Jr 南 関X 故写井机掛 こよ る炊飯塀兆

の蛾ごう｣ 工其火m , 3 2, 25 2‑2 5 8 (1 9 71 )

2)' J L . ･ ' M,赤札 ML P.松 * ｢' . %管の爆

発現af こ糊す る研究｣工, %火薬.31 ,31 9‑3 2 5(1

97 0 )

3 )工兼火 掛 二 ) 捜.31 .No.1(1 9 7 0)

4 ) F ] 7 中,' J ! f F I l ,松本

De t onA t l o nofe x pl o d ▼ 也 O nt l l o c k.

b y d 由hr A d hp叩b l co be m t i o T L S. M8 t S u mO t O ,M.Ta J l a kaA n dT.Yos hi da.

S ome t i me s ,me t a lbl o c ki 与u S e dd St h ec o n y e ni e n tt e s t i n g ma t e r ia lL o tb r i 8 8 J ) C e o rs t r e n g t h o fe x pl o s i v es.

Th eo bs e r va t i o nE o rf ol l o w in gi t e msi sc m i e dou tb y鮎s hr a di o ga p hi cme t ho d:

1 ) de t o na t i o no E e x phB ^{i vc} sonbl o c k ,

2 ) de v e l op me n to Es he l lf mgme n t so Ede t onA t O re x p l o de di nac a r t r idg e ,

3 ) de E o m a l i ono fabl o c kb yde t ona t i ono EaC a r t r idg eoni L

Fr o m t h e s ep ho t o g r a ph sa J l dde f o r me dbl o c k s ,we五m dt heF o l l o wi ngf a c t s:

1 ) Thebo t t o m f r a gme n t so Ede t ona t O r i A8C 打t r i d geo fp o yd e re x pl o s i y e sma ke r a pi dp r o gr e s st ot h eb l o c ks u r f a c e ,bu 日h o s ei nc a s tp e n t l i t e ma kes l o w p r o gress,

a ss h o wni nFi g.9.

2) I m de t ona t i o n o fc a s tP C n t l i t e ,t hef mgme n t s o fd e t o na t o r ' s s he l lmo v e s upwA r dw it h ga sL l ow Z L SS ho wni nFi g.6.

Thi sma yb e p a r t l y c a u s e db y i m p e r f e c ti r L S e r t i o no ft hede t o na t O ri n t ot h e c a L t r i Jg e .

3 ) I nt h ee a r l i e rs t a g ei n de E o r m8 t i o n,t hedi H e r e nc e i n d e f o r ma t i o n b e t we e n v a r i o u sbl o c k si Sn o tr e c ogni z e d ,bu tl a t e ri tbe c o me sr e ma r k nb l eb e c a u s eO fdi u e r e n c e oEe A e hp h y s i c alp r o p e r t ybe t we e nt he m.a ss ho wni nFi l l ,8.

4) I nt hel e a dbl o c k de L o r me db y de t on a t i on o E c a s tp e n t l i l e ,wec a l lS C Ct he c a v ea tt hec e n t r eo Ec r a t e r ,a SS ho wni nFi g.7.

Wec ons i d e rt ha tt hi sc a v ei sr I O tma d e b y d l ep e ne t r a t i o n o ft heb o t t om F r a gme nt so Lde t on a t O r ,bu tb yt h ec o l l o s i ono Et h er e A e c t e ds ho c kwa v e .

5) h a c r y l i c代忠 i nbl o c kt e s tb yt hep o wd e r yo rc a s t既p l o s i v飴, t hede f o r me d bl o c kss ho w t ha tt he y a r ede s t r o y e d i n t os i m ihrs ha p eb yt hec o l l o s i o no fr e d e c t e d s ho c kwa v et o o.

( Na t i o n a lRe s e a r c hI n s t i t u t ef o rPo l l u t i ona n dRe 8 0 u r 8 e. ･ Uki m 8 ,Ki t & ‑ Ku,To k y o. )

‑2 9 0‑ _{王兵火燕協古曲}