殉 爆 に 関 す る 英 験 的 研 究
(欝 4 報) 同体投射物の作用l こついて
茨 辺
1コ 従 来 の 研 究
棚 に関してはAbell)
,
Bcrthelotl)以来 多 くの人 々によって研究されてきたが,殉燦を誘起するEB子 と しては衝撃波及び高温高
圧の爆発生成ガスの作用につ いて主 として研究が進められてお り,罪‑薬包の煉発 によって発生する未分解粒子,坪ち固体投射物の作用 に関する研究は少い。準者は故殉燦の現象を発見し,弟一弘 第三掛 こお いて国体投射物が殉椿の国子 として盃粟である群を明
らかにした。即ち
(I) 硝安ダイナマイ トの純な粉状系の頗範では非 色紙に払布する防温用パラフィンが殉糠FE憩に大 きく 影響 している。
く2)
硝安ダイナマイ トの槌に爆薬成分中散楽供給
仲 として硝安を使用するものは一視殉煤が現われるが 硝石を使用すれば初殉旗はない。複棚 が現われか菅 かは使用する埴新の配点に関係があ り,その限界点は約 25 0O C
である。(3)
視托燦の発生は添加塩類の粒鑑によっても大 きく影響 を受ける。微粒子のものは横棒因子の能力を 失 うばか りでな く,他の硝撫因子の作用を軌沓する。弟一報,弟三報のの研究か ら国体投射物が椅位の国 子 として盛宴な作用のある:恥ま明らかにしたが,兼分 解粒子が弟=藁薬包に投射 された時,弟=薬包が燥占 する扱輪については研究されていか 、ので国体払肘物 の作物について矧 こ研究を進める*(こした。
2コ Bl捧投射物の飛行速度
これ迄の研究では同体投射物 として硝安,米粉,/,' ラフイン帝を考えてきたがこれ らの投射物はその数 も 多 く又その形状質虫もまちまちであるか らBl件投射物 の作用を定盤的に取扱 うgfが国産で・ある。従って薬包 の牌未に南棟を附著 させて額球を飛ばし,これが弟二 窮包に投射される時の状態をしらべる畔 とした。
イ)同体投射物の投射状況
G'‑1の糠包地未に 0.8mm 径の庶味を路附 し飽粧 上に投射 される南棟の状況を嗣べた
。G‑
1の薬包断同和35年6
月
lH】 空E
!● []ホ拍取株式会社只三三格 安
知県
式色町12
定 五*
市が鈎琴に故辞 された30mm 径の円内に攻射 され る 虎球の欺 く命中款) と爆薬韓束に附著 された銅球 との 図体を求めた。願 と鉛板 との空挺 dを 馳 m,jCcm,
5 C c
m とした。図1
執政の投射痕跡 '哉 1
鏑球の命中率畢芸 d、 器 、 回 e I l t Oケ 回 目 ‡ 1 2 0ケ A I 1 3 0 ケ
Ⅱ四一 日 固 e l四 日 町 日 四 日 3 0c m
〃'
) ケ
0
ケ2 ケ2 ケ2 チ1 ケ
0
40cm
0 0
0
II 0
2 59cm0
1 2
) 0 . 0 0
敦lの結果か らd>39cmでは銭球の命中柵度 が恋 い。従 っ て弟 二薬 包 (‑キソーダン) の断 面径が
3
0mm
では蔚「薬包か ら投射される固体投射 物 が 罪=
薬包に うまく命中しない抑 こなる。
又,南棟を薬包城東
に附着させ る時灘包断iBfの中心 にお く静 合と中心をはづれた位庇に鋸球をお く場合に ついて顛球の投射分布をしらべた。鉛]齢ま鮮 7cm,初 21cmの大 きさの
事 2 鉛線の変形状態
荒 l ‡‑ ‑ ・ ‑ ‑ : ; 氏
鈴球飛行前後の変形 xc‑ 析 彬 状 書芸組 go,
ポ ー ル 枕 に
投 射 後 形
状
飛行前後 のの充忠盛 (鉛 線
mg)彬ククク
ク
ククの585553525043 0422加1422130
0 0 0
00 0
0形形形
クククク稚球著変
87AT9′0820221211 ▲「Lt)454LO8一一l一一︼一
位置において鉛板上の銅球痕跡をしらべた。
鋼球は薬包断面の中心部 においたものが,中央部の 鉛板 N0.2に命中している。銅球 を4ケ附着 させ て も薬包断面の中心部 をはづれて附著 した場合には薪球 は中央部の鉛板 に当らないで,No.l,N0.3の両端 の鉛板に投射されている。従って爆薬 と鉛板 との距艇 を更に大 とすれば鋼球は鉛掛 こ命中しな くなる。
以上の藷共か ら薬包席末に固体粒子
l
ケを附潜 させ て殉煤に及ぼす国体殺射物の作用 を研究するには第二 薬包の断面積 を大する串。固体粒子は第‑薬包喝末の 中央甑に附着 させ る串が必要である。このような考慮 を払わか すれば固体投射物は第二薬包に命申しに くい。tz)鉛 球 の 変 形
今
蒙 2
に示 した方法によって爆薬端末に射対 した鉛 球が爆薬の爆詩によって苫 しく変形或いは破壊 を受け るか どうかを調べてみた。安 2の結果か らヱqq)cm及び3‑‑!13cmの実
数例
を除いては鉛球は殆ん ど変形していない点か ら考 えて
図 2
固体投射物の助就
Vol.2T,No.4,198g 鉛球は爆薬の
爆発に よっては殆 んど
変形 しな い と想 像 され る。東急変化 も又わ ずかで
ある。
ノ、)鋸味の飛行速度
図
2に示した方法 に従ってSを変化
さ せた場合の銅球のポール紙質通枚数 をしらべた
。
ス リットをもうけ ると銅球のボール紙 耳通 枚 数
が 減 少 す る
。
即ちス リットに安3
銅線 によるポ‑ル続の耳道枚数 0.25 35 37 5 8
10 15 ス L)・/TLな し よって銅球の飛行速度は減少する辞になる。爆薬 とス リ・/トの間隙 (a)が小 さくなるにつれて銅球の飛行
速度は益々減少する。しないか ら衝撃波がス燦薬の勝連波が薬包鰭未に適 した瞬間に顛球が飛行 リッに逮するとその一部 はス .) I/トの鉄板か ら反射するか ら燥古生成 ガスは自由に膨 脹が川東な くな l),鋼球に与える投射カはそれだけ弱 められるためにス リットをもうける:酔 こよって顔球
の 速度は減少するもの と考 えられる。高速度 の J{レ・'ト空中飛行に 関
する 研究 としては A.Al lena Rjnehart3);A.C.Chartersl)
,M
.班.
ResAl&);M.E・Valkcn
burgO);R.H.Kcnt7)等多 くの
人々の研究が発表 されているがこれ らの研究に使 用 し
たペレットの形恥 飛行速度は本研究の位 とは大 部趣 き
を異にしているので,顛球の飛行状況について 若干
の突放 を行った。
銅球の飛行速度 を測定するため聾
者はシュリー レン 写末 を用い駅振 り写共のスパ‑ク時間間隔 と各フイル ムに影ぜ らjtた銅球
費4 鏑球の飛行連生
スJ{‑ ク
時A)開聞粥か ら 求 める打法 野道波 の角 B)虞か ら求 め
る方法
平 ( m 均 / S 仇 )
占 9 0
6 3 0
表
4
の位は G‑
)の爆非々包の磯未に直径1 . 】 mm
の銅球 を附苛 させ薬包が爆発した時の銅球の飛行迎度.を薬包からの拝顔1
3 5 ‑4 5 c mの地点で測定 したもので
あるE,平均虻は
A)
法では6 9 0m/ S , a)法では 6 8 0m/ 8
とな り,標準偏蓮Sは A)法では1 4m/
8,B)
法では 19m/Sとなる。
5樹の淘定位は平均虻に対す る′,'ラツ キが2∫以内であって平均値の約4% にあたるから,同一条件のもとでは爆薬による未 練の飛行速度の各発 射岡のバラツキは少ない。
上に述べた方睦に従い
G‑
1の爆薬を用いて頼球及 び飼韓を飛ばしてその速度を軸走 し袈
Sにその位を示 した。衣5
金屑練の流行遭皮今変 5の夷験結果か ら金属球の飛行速度式 を次式に よって表わされるもの とする。
V ‑ vo e
l4&".
‑. ・ …・ ". . ". . . . . ". . ‑ ・ (1)
I v : 任 意 の
存在 m に お け る
金属球の飛行速庶i
萱
::;3‑cmにおける金属球の飛行速度 速
度汲表掠款
l l l L:
金属球の常盤
(I )式か
( た 7
ら‑
‑‑‑J=‑v o e dt ‑ ‑
・α
( 普 )
‑‑qv
2"
.. ・ ・ . ‥. . ……. . . . . . …. . " ‑I
令‑ , , 1 意‑ D V
l とす(2)
1 4
れば Ⅴ=薪 ‑・
・・
‑‑ ‑
̀3' が掛 れる。即 ち意 ‑
V。・ 十 号 ・ L .
となるか。i
ら
滋 ‑ 昔
ln(1.号V・L)・・‑・.・・・・・
・
(4)
(
3)式か ら a ‑ 昔 I n 号 ・ ・ ‑・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ‑・ ‑ ‑
・ . (5) 袈 5の共
助結果か ら
1‑1 0 c m
の時 tl・=占 90m/53
‑6C c m
の時t l ‑6
i Om/ S
この2
つの班を( 5)
式に代入すれば
V. ‑8 0 0 m/ S
一芸 ‑265 ‑ …
. ……. ‑…・ . …. ・
… (6) が得 られる。
(1 )式 によれば
logt′‑3 の開脚 ま図 3に示す掛 こ 荘線 となるか ら,任意のSに対応するVの
C h
'
は容易に 求める串ができる。
今,銅球に加わる外力は次式であらわさ
れるか らこ れか ら ドラツ〆擁敦を求
めてみた。
‑ , "普 ‑‑ i KbApv ‑・ ‑‑ ‑
・・・(7)
l J J:
虎球の質丑KD:
ドラッグ係 簸(230)
国
3 logtl‑
3 の関係工宋火
.
4 :鋼球の進行方向に直角な両における病棟の投影 面積p:空 気 の 密 度
(6),(7)式からKD‑3.62となる。
lI a yGe ) d:Ma r r i s on
8)等の研究に よれば,,5汚行体 の速度 をマッハ数.Vで喪わせ: ま
K0 ‑0 . 3 1 7 +0 . 2 7( . p V‑ 1 . 0 ) . .
.. . . . . . ( 8)
となっているか ら,本実験の^ '
tJの班 とは大 きな造兵 がある。Mo r r 王 s o n
等の 突放で は飛行体の 質軌 ま,0・ 4 g . ‑2 . C g
の範閲のものを使用し,本研究の鋼球は
表
6
銅球の通過媒体に.i:るErの倍; ";‑‥h‑̲I.f 王 事 『
I . 1 mm や鋼塊
2 . 0
mm≠銅球o i O . 0 . 3 0 9 . 4 2 局
微
粉
10OMiバ スの柁変0 . 6 4 1
o
I
OC39ト to・SOIF o ・ 4 2
e C mg
であるか ら質量の差に上ってK
t)に大 きな差が あるのかそれ とも他に理由があるのかは本研究では迫 究 しなかった。銅球の飛行に際 して媒終によってaの位がどの怯な 変化を示すかについて実験したのが衷 6である。
3
コ 国体投射物による殉悠 イ)‑キソーゲンの苑爆第‑薬包
(
6‑I)の爆発によって鍛練を飛行させ こ れを第二薬包の‑キソーゲンに衝撃を与えた場合の殉 爆試験 を行った。米 7に示す様に第二薬包の断面額が小さいものでは 鋼球教 を30ケ以上 としなはれば,距
鮭 4
0‑5 0 c m
の遠 距離では銅球が第二薬包にうまく命中しない。これに 対 して第二薬包の断面がI C c mxl O c m
の大 きなもの とすれi瑚 球数 がl
ケでも弟二英包絃十分に殉爆する 串がわかる。第
3
報,蒙 7
,安 B
にすでに示 した様に硝安の宋分 解粒子は 殉頗因子の 作用を阻害する串を 明らかにし た。節 3報に用いた 表7
銅線の投
射による‑キソーゲソの殉接妨 二
兆包断面を 3cm卓 とした もの 第二薬包断面を I C c mx
塩類の粒度はシさよ りも細かい も2 4
メツ ICcm とした もの のを用いたが硝安の50
】
iOl
30 1 501 i C )
粒度 を大 きくした場 合の突放は嚢 8に示xxOOO 100Xxx
す ようにl . O mm
径t
の硝安粒子を爆薬薬r
;00xOO iOOOOO
包歳末に肘筋すればFxxxxx xOO〇x
圭圭三重童 二二二二二 ;00000
↓ Fooooo
安8
硝IL8粒子の作用<殉燥SE殿は大鰍 =伸 びる事が分る。即ち 硝安は微粒子 として 穀射 される時はへキ ソーゲンの殉燦 を阻 害するが粒子が大 き くなると硝安粒子の 衝撃によってへキソ ーゲンは爆発する。
尚 G
‑1
を用いてrl⊥一
⊥ニ
ーーこ一一一う‑‑一一一一 一・ ・ ・ 一 二 Tl. 二 二 一・ ・ . ・ . 二 ・ ・ . ・ . こ こ . こ 一 ・ ・ ・ ・ 一 ・ . ・ . ・ . 二 ・ 一 1 . I mT
n径 の銅球 を蔓
∞ t 4 9
j幻
飛ばし‑キソーダンに衝突 した場合の殉 燦の可否をしらべて これを
宋 9
にまとめ た。
即ち,第二薬包 の‑キソーゲンの前 方1 0 c m
の位隈にボ ール紙をおいた場合 と,然 ちぎる場合 と1 5
I.0mm鐙南球l
ケ lOOOOO
O・
5mm
径硝安粒 1ケ i
1 . O mm ク 1 x) く×
I . 5 mm タ 2 . 0 mm
クな
し rXXXXXXX xOOx
■
0 0 0 0 ) く
xxXOO
○○xOOOO 000x
XOO OOxOO xxxxxO
〇
〇 〇 〇〇
C
○○
) くXXXX
Vo I .2 1 ,No . 1 ,1 9 6 9 (2 3Z)
の殉燥経 を比故 した。弟二薬包の脚 こボール紙 をお かない時 の棚 距殿は
5 0 c m
で,ポール耗
1枚 の掛合4 0 c m
, 2枚 の砂合 30cmとなる。安9
銅球 の帯群に.tるへキ ソーダ ソ の長大殉特定虐A∫ 〇〇〇ol〇〇〇〇‑ 管 ‑ C〇 X
J J
‑心 肝
XX X X
4EQ〇〇〇〇〇X〇〇〇〇 ○d〇〇〇 ○JX○ よ
30 〇〇〇〇〇
TZ) ニ ト
F
Zグ リセ リンの殉榛 ニ トログ リセ ・)ンた銅球 を改 肘した敏 合の殉爆性 を 図4の
A
の方法で飢放 した。ポール面の上にボール款 をのせた場合の殉横距敵ま‑キリーグ ンの勘合
と大蓮 がない。T庖 肘
持』 莞
:・ 二
:‑ ̲ a . . : ' t i : : ‑ a .
娼 ー r ー‑ ー '
色 相
止
3 . 旦 房 表
芸y.t・‑国4
こ い ・グ IJ七1)ソの舟抜放故法5 q .
‑
L i k& l 允 知か叫 ( , 安1 0 ‑
1 ニ
ト。〆 T)セ リ1/の殉棒状政 魯 文X
l 琵 JLLe蒜言
は こ漂 還〇〇〇〇 る g
〇
〇〇〇0 0 000
00 0000
0 00000 (XOxxx)
()内の伍
は銅線を使用 しない切合である。
又 ,漣続 を
1 0 c m
xl O c
m の正方形 に切 り, これを 言 トログ リセ リン液に浸す と沌組 こ壬 トt7グ リセ リン が約
1 0
g( ] 2 ‑9
g
の範囲) し封 こむ。 これ を伍に王 トt2紙 と名づ けて,このものの固体投射物に対す る感度 を図羊の歩合は三 ト4のBの方 法で妖艶 した。
。親 の故執ま3枚以上でなければニ トロ親 の煙毒 は発生
しない。ニ トtZ紙2枚 を盃ねてそ の一端を占骨雷管
で起燥すれば,他の部分に爆藁は伝 播 するか ら,苑 樟妖
艶においてニ トt7耗 2枚 の歩合に 燥 護が発生 しない
のは,国体投射物 による起爆の発生 に問題がある。即
ち,銅球 の衝撃 を うけてニ トログ リ セ リンが地境‑爆
護 の週笹 に移行す る肋 に南 棟がニ ト T=鼓 を井通 して しま うために爆諒の生
還が不可能 とな るためであろ う。
安 1 0 ‑ 3
はニ ト。紋 をのせ る台 として,鉄板 , トタ蛮1 0 ‑ 2
ェ ト.Z萩 の殉蛤釈放衣1
0 ‑ 3
ニ t.E・荒 の殉捗飲助架
台
鉄 衣 トタ
‑/衣
;ポ
‑ ル統
ヱ トB耗放散
2
枚l 3
枚2 枚 3
枚妻 2
枚3
枚舟接毎好(cm) .1
5
60 0 〇〇〇〇x xOO○○ ○○〇〇〇 〇〇〇〇〇 xO
⑳⑳
x
ン横 ,ボール紙 を用いた場合で,図4のCの方法によ って試験 したものである。この場合はニ トロ鰍 ま半夜 閉状態 となっているか らボール紙の場合 を除いてはニ
トロ紙2枚の場合で も畑燕が発生 している。
4
コ 固体投射物の作用について同体の投射によって爆薬が熔連に蒔かれる時には同 体 の持つエネルギーが どのような形で爆薬に伝えられ
るものであろ うか…日.?
槻綾的衝撃によって爆薬が分解 を起すのに必要な活 性 化エネルギーを求めるのに新央紳士は搭棚銑敦器の ノ、ンヤーの運肋エネルギーを利用した。
ノ、ンマーの持つエネルギーが運動エネルギーの形式 で爆薬に伝えられる とい う考 え方 .'ま
Ta yl orW 皮
W e a l eA.
I)も同 じである。即 ちTa y J or
は清朝釈放 における爆薬の爆率はノ、ンマーによって与えられる銅 銭 の運動エネルギーによって決定 される と考えた。そ の彼氏は,固体爆薬の起爆について 1)機械的衝撃, 2)前温の作用,3):碓子,イオンの衝撃等について検 討 した。‑ 3)の項についてはゝI ur a ourによって
起爆舞子 として兎賓な意味をもたない帝が明 らかであるが‑
爆薬の起爆には槻牧的衝撃‑熱エネルギー‑化学反 応 とい う過程が必罪であるとし,搭槌就故においては 頗 率 を交配するものはイ ンパルスであるとした。即 ち イ ンパルスによって粒子関にまさつを生 じ,それが熱 に変 じて粒子関に反応が起るもの と考えた。このよう な思想に対 して
Bo wde nは固体爆薬中に存在する気
泡 の断熱圧矧 こよってホ ットスポ ットが発生 し,これ が起 爆 源 に な る もの と考 え た。Powe
)1W.∫ .
皮Ul be l o hdeA.P
.10)は,清見鈍晩におけるハ ンマー の並 さを変化させて起爆薬の拭敦 を行った。ノ、ンマーの持つエネルギーを運動エネルギーに換昇 すれば,銑鼓条件によって爆率の恢斜 を典にするがハ ンマーのエネルギーをモーメンタムに換罪すれば平行 鼓 が符 られるか ら,モーメンタム と爆発率の問には一 定 の関係式が成立する都が分 る。従って起爆エネルギ ーはイ ンパルスの形 として与えられるもの とするのが 適 当である。 しかしなが ら
,Powe
ltの突放は,イ ン パ ク トを与えている持続時脚を考慮 していないので,Mor r i s onは研額 を与える作用時間を求めて実験 を行
った。これ らの研究か ら,起爆エネルギー としては,イ ン パルスの形 として爆薬に与えられるもの と考 えるべ き である。
イ)銅球の津動エネルギー
今
衷 9
の位 を利用 して餌球が‑キソーゲンに衝撃 を与 える時のエネルギを肝辞してみる。Vo
).
21,h h.
l,18BlG‑lの爆薬か ら投射 される 1 . 1 mm
従の鏑球が坐 火中を梢行する時の迎蛇は次式であらわされる。V‑
tl c
edt第二張出の飢方にボール紙等の阻沓物のない時の殉 燥搾矧
まS C e mであるか ら,銅球が‑キソーダンに 術
撃 をあたえる時の速度は
8 7 E , mノ
'Sである。即 ち
V
‑1 ・ q ・ ・ ・ ‑d J ‑8 2 0L
・‑
.'00 1 9 X8 0 =6 7 5 (m/ S)
又'節二英LPJ.のitJIlJ)'lCぐmの位岡にボール紙 1枚 を おいた時の殉僻鮎朗は4 CL l m
であるか ら‑キソーダ ン に 衝撃 をIj・える 時の銅球の適齢 ま次式で あらわされfJ o
V‑[(
V.L・14',
)e4 ' ' , j
e一・''‑[ ( V。
C‑ ○ ● o nw o )
e‑l● 7 は○ . 0 5 ]e ‑
0̀l… X]l‑6 7 5 (m/ ら )
V:
弟=非包‑キソーゲンに衝撃する時の虎球の 速度vO・'銅球が爆薬の爆発によって投射 される時の速 度,即 ち初速
Er:空気の池袋係歎 爪′.'ボール紙の減褒休数
sl:爆薬 G‑1か らボール紙迄の雑駁
5 2:
ボール紙の好みS)・'ボール紙か ら茄二薬Id‑キソーダン迄の拝顔 同様にして,ポール妖 2枚の時の殉爆軽艇 30cm に おける釣球の速度
t 1 ‑6 7 6 m/
'S となる.以上の計昇によれば,編球の術撃による‑キソーダ ンの殉糠において,‑キソーゲ ンの薬包の駒にポール 紋のない場合;ボール紙 l牧おいた場合 ;ポール競 2 枚おいた場合の殉横距願 を夫 々
5 c c m;4 0 c m;3 0 c mと
すれば,夫 々の条件における庶 味の速度t,は,それぞ れ6 7 5 m/ ' S ;6 7 三 m. S ;6 7 と J T ) / '
S とな 1)同 じ駅 を示す詰 果 となる。これ らの3つの殉燦 において,叔大棚 距府におけ る鋸球の運動エネルギーはいずれ も
丁 ,,‑I‑
い 5 ・ 8×
10‑, 1x(
67 5 0 0) 2 =1 3 2 ×1 0
S(ェ ル グ)...(9)
となる。t])英米運動エネルギ
‑キソーダンの中を銅球が耳通する時の速ま減衰係 款が激粉の中を通過する時の鋼球の速度汲衰係数 と同 じ値 を示す もの と仮定する。‑キソーゲ ンは銅球 の祈
(2 3 3) l l
撃によって殉煩するためには,その好みが 放′ト 5mm を必衰とするから銅球が‑キソーゲンに,7
・ m/
'Sの速 度で投射された岬,‑キソ‑ゲンの薬包を芥濁して出 てくる時の速度 V′は次式であらわされる。d‑6 7 5
C○●一三m=‑5 4 7 ( m/ S )
故に
1 英 男遊
動 .=ネルギ
ー‑1
「"
W 21
2
"
LV′2=45
×1 05 (
ェルグ)‑
(1
0 )1.1mm径の銅球の代 りに,2mm径の銅球を用いた時 は‑キソーダンの苑燥茸常は 4Ccm であるから銅球 が‑キソーゲンに衝撃す る時の速度は
敦
Sから54 0 m
ノ5であるから射味が‑キリーグンを貫通した時の速 度 t′は次式であらわされる。V′ ‑5 4
0e‑
01 7 2 XO . 3 ‑4 3 8( m/ S )
徴 に 1
英 米運動 エ ネ′1 ンキーニーナ"'・J2
‑‑す・"'て'′'=
1
87x
lOs(ェル ケ)ノ、)インパルス
;I
銅球が‑キリーグンに衝撃する時のインパルスを計 算してみる。
・=J:F・dE‑∫:",dd;‑・dE
となる。(3)式から
I‑I:Dv2・df‑1:D(
読 l Z l
;)2dt‑
二l
II :
‑tL
=::・・‑ ‑ ・・‑ ‑
‑‑
(ll)
又 (4)式から
拝
呈.n(1十三乞・Dl)JJJ q=且′∫一であるから
e
cL̀ 好 ‑1+α t , Q f
∴l=ど こL .….…......…… ….(12)
Dt'○
‑キソーダンに鏑球を衝撃させた場合 .‑キソーダ
ンが爆発するためには,薬包の好みが5mm以上ある 串が必要であって,薬包の厚みが5mm以下では,蘇 球による十分な起爆エネルギーを13・えても,燥革した り燥蕗しなかった リで,まちまちでかるから鋸球の衝 撃によって‑キソーゲンが燥轟を生起するためには由 球が‑キソーゲンの中を三mm 飛行することが必要で あると考える。
即ち,I‑0.5,a‑0.42とすれば,(12)式から,
i
‑蒜 蒜 誌 ‑8 ・ 5x1
0‑
6(秒)故にImmの庶味を‑キソーゲンに衝軽させた時のイ ンパルス
I l
は,次の式で弄出される。Dv.2t
ll ‑ 講
17 1 L v ' . ;
'肌 ・。ゴ 1
‑+旦
1)1V。t5 . 8×1 0 ‑
3×0 , 4 2x( 6 7 5 0 0 ) 2 y8 . 5x1
0‑
61+0 . 4 2×6 7 5 0 0h ・ 8 . 5×1 0
1"=7 6
(ダイン ・秒)同様にして,2mm径銃球が‑キソーゲンを衝撃す る時のイン/.'ルス 72は次式で求められる。
I2
‑ 3 7×1
0 3x0 . 4 2×( 5 4 0 0 0 ) 2 x0 . 0 0 0 0 1 1+0 . 4 2x5 4 0 0 0×0 . 0 0 0 0 1
‑3 6 9
(ダイン ・秒)以上の鹿央をまとめると衷 11‑1に示すように窮球 の径を変化させた場合のそれぞれの放大殉燥定離にお いて 1.1mm径射球と,2.0mm径銅球 とでは,運動 エネルギー,其実運動エネルギー,及びインパルスの 値が等しくならない。
即ち,銅球が‑キソーゲンを爆発させる場合には上 述の形 としてエネルギーが‑キソーゲンにったわるの でなく,鮫味による‑キソーゲンの爆蕗は別な鞍帝で 発生するものと考えられる。
又,ニ ト。グ リセ リンを渡米にしみこませたニ トロ 殉燦においては,衷 10‑2に示す如 く投大苑燦距離が 判然としないが,1.1mm径の銅球の場合の免大殉爆監 擬を 100cm,2.0mm径の銅球の場合の叔大殉燥距陣 を80cm とすれば,上述の計昇方式に従って餐 1112 の結果を得た。この場合も‑キソーゲンの場合 と同じ
く1.1mm径の顛球の鮭と2.0mm径の弟球の債の隈 には大 きな違いがある。
ニ)銅球による衝撃圧力
銅球の過行方向に直角な両における銅球の投好面硬 をAとし,この面における銅球の衝撃圧力をPとすれ ば
(23
4)
エ某火轟協会誌我1 1
‑1
漁火殉蜂安藤における釦細の占ネIL・ギ‑ (耕=薬包 ;‑キソー}/L/の切合)衣̲
2
,・
>0
Rn
Jo農n 、時 l 4Oi , 4 . I 54 J 6xI CB
賓1 1 . 2
最大殉坦定
位における錯
線のエネルギー (妨ニ :薬包 ニト.,鼓の均合)鉛線の大きさ 道政
エ
ネルギー(ェルF)
壬【
宍
苛 政 エ ネ ル ギ ー (三J>グ)イ ソパ ル ス (ダイソ ・砂)
1 . 1 mm
珪2. 0mm
母 ‥…:≡ ≡ ;
p
‑ 意
‑÷〃意 ‑
坐A ‑( 1 3) I . 1 mm
径の銅球が飛行BE騰 5 0c m
において, ‑キ リーグンに衝撃する時の圧力を計井する。A
を銅球の中心を通 る断面称 こ符 しい とすればP f 5. 8xlOー3×0 . 4 2 x(67500) 2 3. 14) くく0. 055 ) i
= 117x107dyJ l e / cmZ
riil掛 こして
2. 0mm
径の窮球が,飛行窪挺 1C c mに
お い て ‑ キ ソーゲンに衝撃する時の圧力は l ' 14x
IO7d∫ne / m
!となる。ニ トロ額の銅球飛行に対する速ま係款が迫紙を水に 投 したもの と同 じ位を示す とすれば,上述の方法に従 ってニ トtZ米に衝撃する時の銅球の衝撃圧力が計辞さ れる。
L . 1 mm
径航味による衝撃圧力. , . ̲5. 8¥10 3×0. 64x(53000 ) 2 3. 14x(0. 055)Z
‑109×107 dyne / c m!
2. 0mm
雀銅球による祈繋圧力F
i
i」一 37 ×1
0ix0. 50×(41000)I 3. 14×(0. 1) 1
‑88xlO7
dyne / cm2
弟二薬包に‑キソーゲン及びェ トtZ紋を使用した場 令,その叔大棚 詐樫 にお け る銅 球 の研 撃圧
力
はVo ] '2 1 ,No .I .1 9
601 . 1 mm
雀銀球の場合 と2. 0mm
径銅球の掛合とで近 似した伍を示しているb殉燦拝殿の決定,銅球の投射迎皮のバラツキを考慮 すれば,これらの位はそれぞれによく附合していると 考えてよかろう。従 って同体投射物による節=薬包の 殉燦は固体投射物によって弟二兆包が払分的に且つ急 瀞 こ加圧を受けて分解から燥巷に発展するものと考え
られる。
固体投射助の粒子が概粒子の場合による加圧両萌が 小 さいために同伴粒子の衝撃によって,分解が悠遠に 発展する事がな く局所約分好にとどま石。同伴投射物 の粒度が小さくなると殉煙がおこらないのIまこのため であろ う。
以上の考え方か ら爆薬が爆発するためには,急激に 作赦す卑圧力が'= トロ萩の掛合には約
L C Ox】 07 dyne / c m
2,‑キソl
ゲンの場合は約1 3 0xt Ol dyne / c m
lの位をとる必要がある。
5
〕 ヘキソーゲンの落槌放散について薪弟博士によれば,′、ンマーの流血 2.
1 7 8 kg
,鏑桂 の直径1 0mm
を使用 した掛合 ‑キリーグンの蝕界燥 点( 5 0
pi燥串)は8 9 c m
である。T/. Ul buns ky
ll)は,2 kg
のJ、ンマーで顔柱断面功 0. 5 c m
書を用いて5 0
ク占燥 串を示す洋高を1 1 c
m とした。又A.St e t t ba dl C r l l )
によれば,2kgの′
、ンマTによる‑キソーダンの完燥 点は3L c m
となっている。 今,薬阻む 20‑25 0 C
に保ち ,5 k
gのハ ンマーを用いて洋高を和々変化 させた 時,′、ンマーの反酢 を求めてみた。この場合角柱及 び‑キソーゲン耗料の断醐 を1 . 21 c m
tとする。(
2 3 5) 1 9
蛮1 2
‑キL/‑I/./の洋槌感度及び‑ー/17‑の反持古O印 :TR料が棒先した物合 ⑳印 :蟻掛 よしないが部分分
解を泡している場合
×印 :分店 も棒先もしない頓合
栽1 2
の成紋から分るように,釈放飲料が′、ンヤーの 衝撃を受けて爆発する時は,圧壊跡 ま小さくなる。今,‑キソーダンの陸棚 点を
5 k
g の′こン17‑で1 9 c m
とする。1
0cm の高さから●′、ンマーを搭下した 時,飼蛙につき当
る遮匿を V,頚蛙に当って,はね返 る
時の速度を Y'とする。
・, gh‑i "柑
7 980x1 9=÷ V7
∴
V=193c m/ s ee
・ 岬 h・ ‑i "・ V
2 980x8=
÷V7∴ V'
‑125c
m/ s ee
イ ンパルス Ft‑TIT(V‑d)‑5000(193‑125)
‑1590000(cm/ s ee) ・
・‑…
・・
‑. ・ ‑ (12)
EJ氏.Rideal,A.J .
a.Robertson13)によると,J S kgのノ、ンマーを 5 9 c m
の高さから落した時,アン ビルとノ、ンヤーの問に併科を樫かない静合,ノ、ンマー がアンビルをたたいてから,はね上る塩の時間 Jは, 460J,.ら.で統料
( P
ETN)
のある掛合は7 3 O
F..S.であ る。そして落市が1
0c m
となれば・ 1 6 0J L .
a.
のものが6 9 0I L . S
に増加する。従って
5 kgのハンマーが I Cc m
の高さから搭下する時のL
は 7 3 0
Fr.S.より大である。 今 Eが落拓の減少に伴い,比例的に増加するとすれば
1 9 c m
の搭拓をもつ′、ンヤーの餅撃L‑730
・農 芸 x(690‑460)
持統時間/.i‑7301‑180=910FE.
従って,ハンマ‑の衝撃によって‑キソーダンS.
に加え られる衝撃圧力をタとす
れば,(1
2)式から
V‑ [ 器 y
l粗 の師
a]
1747x
lOl3. 1 4x ( 0 . 63)I ‑140*10
7dynel cm
l従って,荘胡醗敦から求めた帯解圧力の班は,銅球 の衝撃によって爆薬が分解或いは,燥苫する時,′、ン マー或いは釣球の運動エネルギー或川 ま,イン/.'
ルス の形で爆薬の起爆エネルギーを求める碓氷の研究
で は,試敦条件によってその位が封 ヒし,統一された
も のを得る辞が出来ないが,本研究による研撃圧力
を起 爆田子のパラメーターとして採用すれば,耽験条
件に 関係なく'爆薬それぞれの 国有位を求める称が 出来 る。従って'国体投射物の作用を受けて爆薬が殉爆す るのは,固体粒子の衝撃圧力によって爆薬粒子m)の虫 気が断熟正垢を受けて爆薬が分解し撫串に先晩する
のと考える。
6〕 結 び
殉侭の一つの因子 として,固体投射物があげられて いるがその作用について今 日なお明 らかにされていな
い。
固体殻射物の中で硝安等の低触点
( 2 5 0 o C
以下)の 塩類は殉燦の阻脊作用をもつ事は準者の殉燦に憐する 研究第一報及び第三穀で明らかにしたが,低散点の硝 安 ,パラフィン等の粒度が大きくなると,これ らの固 持投射物によって,第二薬包が殉爆する現象について は,その理 由が明 らかでなかった。本研究により,固体投射物による殉爆機構の一淵が 明 らか とな
り
,微粒子の固体投射物は殉頒因子 として の機能 を失 うが,大粒子の投射物は殉燦の因子 とな ;) 得る可ほ 明 らかにする事ができた。文 献
I )Ab e l :SU EI af o , e ed e sMa t i e r e se x p l o s i v c sp.
1 2 3( 1 8 8 3 ) .
2 )Be r t he l o t :Su rl af o r c ed e sMa t i e r c sc x p ) o s i v
L・Sp .1 1 7( 1 8 8 3 ) .
3 )A.Al l e n
&S.Ri n e ha r t : J . Ap p l .Phy s .2 3 ( 1 9 5 2 ) .
4 )A.C. Ch a r t e r s 皮
R.N.Th o ma s: J . Ae r o l l a U t ,
S c i1 2i 6 8( t 9 4 9 ) .
5 ) ユ LH.Re s o l :Comp t ,Re n d.1 2 03 9 7( 1 6 9 5 ) . 6 ) l LVa l l t e n b u r g
&W.Cl a y: J . Ap p ) .Ph y s .
2 71 1 2 3( 1 9 5 6 ) .
7 )A. H. Ke n; : J . Ap p LPy y s .1 33 1 8( 1 9 1 2 ) . 8 )lI o r r i s o n:Ca n. J . Che m.317 4 6( 1 9 三 3 ) 9 )Ta ∫ l o r皮 We a l e:Pr o e .Ro y.So c .A 1 3 8
92( 1 9 3 2 ) .
1 0 )Po we
!)良 Ub b e ) o hd e:Phi 一Tr a m s .Ro y.Sc c . A2 4 12 8 7)1 9 4 9 ) .
ReB e ard10nt heSympz l t he t i cDe t ohat i o A (rV) T.Wa t a na be
I n t hi spa pe rapa r toft hes t udyont he l ne C ha ni s m oft r a ns f erofde t ona t i on . l C r OS S ai r ・ ga pwi l lbepr e s e nt e d.
1) Theve l oc i t yoEaSphe r ic alCu・ ba l la d‑
he r e dt ot l l ee dgeof
ane xpl os i v ec ar t r i dge wa sme a s ur e d.
Q ■ oI I Fi O g.
rO
IO● LJJ2
Vo l .2 T ,No . 1 ,1 抑 Fi g.
1 s ho ws t he a r r a nge me ntoft he me as ur e m
e nt .
Ther e s ul t sar es ho wni nFi g.2.
V‑vo e 一
〇lM SBV。:
; ni t i a lve l ∝i t yoft hepr qj e c t i l ea t
ユ
Table2
Explosion Velocityof projeetil
c
Kinetic INetkinetic epnre.;!C'P.iFef 1 epn,謁 iFe
E
I
mpulseoE PTOjecti1eTmpact pressureof
projectiIe
ofprqjectilesmaybeasfollows.
Bytheimpactapartofanexplosiveis adiabatically compressed, therefore the ignitionsourceisformed.
The impactpressure,which isneeded tofom theignitiollSOur
C
e,iscalculated to be1 3
xlO8 dyne/cm2forhexogen and1 0x
lOsdyne/cm2Lornitroglycerine・"Explosion"indicatesthemaximum dis・ tanceoverwhichdetonatiot一isalwayspro・
pagatcdbytheprojectile,fromoneCartridge totheother.
4) In the case oEthe drop hammerte
?
t・
hexogenisexplodedwhentheimpactpre・
ssureis
1 4×
loodyne/cm2.Thisvalue is in good agreementwith→
theimpactpressure ofthe sphericalCu‑
ball.
(NipponOils皮 Fat≦Co.,Ltd.,TakeioyoPlant)
延 時 薬 に 関 す る 研 究
( 第
5報) 延時英の燃焼伝播速度に及ぼす圧力の形替中 原 正
二*1.持 官
本報では燃焼伝播速度に及ぼす気体圧力の影響 を見 るため (I)延時薬柱の未接か ら発する気体 を吸引し た場合の燃焼伝慈速度の変化。(2)お よび圧力指款の 油定を行 ったB点火王薬畳のバ ラツキによる秒時のパ ラツキ,長111薬真になると次第に燃焼伝播速度が加速 される傾向等甘 .・.ずれ も気体圧力の影響であって,燃 焼転宿速度の圧力指弟が小さければ,この傾向は′トさ いはずである,珪素鉄鉛丹系及びアンチモ ン過マンガ ン故 カ リ系延時薬について
2
つの方法を用いて,測定 を行なった。ス圧力汚染に及ぼす還元剤の粒度の影響 及び初期温変の影響についても測定 した。2 .
末鴫から先生気体を吸引した場合の 軽焼伝籍速度の変化色石等1)の研究によれば,銀色火薬の燃焼伝掃速度
昭和35年6月15日受理
* E]本化粟株式会社 折尾作某所大工晶析見取 22
は先行ガスflt(に比例 し,末端か らの吸引によ り先行ガ ス鬼が多 くなれば,燃娩伝括速度は速 くなるとい う。
延時茶の場合もかかる現象が存在するか どうかを采艶 した。
Fjg.)の糞匿で対空に引 きながら長 さ2cmの適時 薬 を燃焼 させ,天空に引かない場合 と燃焼秒時 を比配 した。 ‡∈空 ポ ンプ の能力は./.fP,45Crpm,排気畳 2
O
Z/minで点火駒の真紅内の苅空虚は3‑6mmHgで あった。 拭料は アンチモン‑過 マンガン酸 カ リ系で良二(238)
葡
萄V
‑Fig.
1
Thearrangementsformeasuring thceucctoLsuctionoftheevolvedgases bythevacuumpumponbumi ngveI∝i・ tyoEdelaypOWders.エ桑火薬協会鮭