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打揚煙火の黒玉飛散範囲の統計的解析 と試算

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(1)

研 究 垢 文 nt m) ( MMl l HH) l ) Hl l nL mL

打揚煙火の黒玉飛散範囲の統計的解析 と試算

尾島啓一●.板塀悦功● ,久米 均'

昭和

61

4

月に東京市の主催で.孤玉の飛散範凶の把捉 を目的 とする模擬玉の打抜爽故が夷 施 された。この爽魚7 1 ‑‑ タによ り拝下地点のば らつきにおける剖物 とポカ物の速い,付け もの の効果などを故計的に解析 した。まr = 打絡高度.凪速.玉の号 】 臥 玉の血虫などと落下地点の ば らつ きの関係 を盃回舟分析 によ り解析 し.ば らつきの推定式 を科た。この解析結果に基づい て,耗計的な棚 田を苛出 した.

1.

はじめに

昭和

61

4

月に東京8の主催.社団法人 日本塩火協 会の央滝で.親玉の飛地 E qの把握等 を目的 とする僅 火打椴的舟央験が央施 された

1

) .この英軌 ま叫発打租の ほかにスターマイン方式の打抱等 を含れ

2.5

号玉 か ら

1

岬 玉について剖物.ポカ物相当の模擬玉 を用いて

19

6 0発 を打抱けるとい う大規模な爽魚であった.

親玉の弾道は風向,風連.発射角,発射燕払 玉の 苅球皮.玉の外径 と打輪筒の内径の差等の歎多 くの藤 田の好守 を受けて練妙に変化すると考えられ る。とく に凪 は地上付近か ら上空へ と高度によ り硬化するうえ, 時間的にみて も定常 とは考えに くい。一般 にこのよう に欺多 くの要田の影啓 を受ける現象は穂串的現魚 とし て扱 うことが妥当であるとされている。

さらに今回の夷敦は通常の玉の他にヒモ付の玉.把 手付の玉 を打扱げ. ヒモや把手 を付けることによ り飛 倣 持田が栂少 されるかどうかを比故検討できるように 計画された。

このようにデー タの丘が多 く.敢多 くの要田の彫轡 を受けた秘中的現象における比較夷故は.統計的な解 析が可位 であ りかつ有効であると考えられ る。

2.

英 機

典故は 1月22日と2 3F lの

2

E ]にわた り

.

2 9の爽駿単 位に分けて実施 された

。No.1‑2

6‑10

号玉の琳尭 打扱

,No..'1‑8

3‑5

号玉 の単発打輪

,No.9‑ 14

2.5‑5

号玉 の スターマイン単玉枠組.

No.15

2 6は

スターマイン束ね玉砕&

,No.27‑

2 9は スターマイン 束ね玉座希付の打抵 となっている

。No.1‑2

は剖物に ついて標準玉 とヒモ付の両者だけを打扱げた。これに

昭和

61

年1

0

月2 4日受理

●束京大学工学部反応化学科

113

東京蔀文京区本

年 7‑3‑1

TEL

03‑81212111

典 7

3 0

0,7299

対 し.

No.3‑

2 91 ま割物 とポカ物のそれぞれについて標 申玉. ヒモ付.把手付の全組合せ

6

通 りを打払げてい る。

各共助畔位においでは.

3‑4

屯の玉 を

別ごとに

10‑

2 0苑でつまとめて打壬 馴アている。御物の標準玉 を 打抱け

r=N0,3

の英故神位 を例に とると.ま

r3

号玉 を2 0売一度に打掛 1,ついで 4 号玉 を2 0発, さらに 5 号玉 を

20

発打扱げた。以下では, この一皮に打抽げ ら れた

10

一20

発 を,突放坤位に対 して打槻J f L 位に対 し て打鴇単位 と呼ぶ ことにする.

3.

解 析

操船玉の落下地点は,打稔地点 を原点 とし.斑西方 向 を∫飴 (東を正).甫 北方向 を

y

軸 (北 を正) . mを J P位 とする ∫‑y 座標系を用いて来 した。

打抽中位 ごとに

10‑20

点のデー タが得られているの で.拓下地点のばらつきを打払単位内のば らつ きと, 打鴇J P位岡のば らつ きに分取することができる。一打 鴇J P位の全横長玉に共通 して皆野 を与えるものには.

凪向.凪速などの帝姫的磐田がある。この彫軌 ま打鴇 琳位関のば らつきにのみ乗れることになる。一方打般 琳位が同 じで も各模擬玉に個別に好守す るものには, 打地何の併 き,模擬玉の外径.韮 さ , 瓜心位位,発射

薬 丑などのば らつ きが考えられ る.これ らの影響は打 抽叫位内のばらつきによって評価することができる。

3.1

打粗単位内のば らつきの解析

一打抽J I I L U . F 1 1で即 ちれI =n 個の模捉玉の落下地点の 座標 を (

JH yL),J.=1,・・,n

と表わ し,

Jl,y

lの平 均位 をそれぞれ

=.

亨 とする。

打鵜J P位内のば らつきに方向性がない と鑑定すると 打抽叫位岡のばらつき dlと打輪単位内のば らつき

r)

は次式によって求め られ る。

a

) = ヂ 十ア

‑372‑

tlI

工黄火薬協会吐

(2)

・ ' ‑土丁z :

i

(

C・一言)'・(ỳ

T Wi

(2I

I

ここで d は打抽琳位内の金杯下地点の中心座標 と打租 地点 との籍府に,Tは僻 々の搭下地点 と措下中心 との 搾取の二乗平均の平方根になっている.また

dl/2

が 打抽単位閃分悦の ,T l / が打槻琳位内分牧の推定丑に なっている。

このとき (i.y ‑) を中心 とする.個々の点について の穂 串 (I‑a) の琴線申円は近似的に

13)

式 で与 えら れる。ここで L nは自然対故である。

C r ‑

=)I+b‑

ラ )'=

r

√=蒜訂

(3J

御物

5

号坊申玉の打抱特典に.(

3

) 式による

95%,99%.

99.9%

の円をあてはめたのが

Fig.

1である。

打鵜単位内のばらつ きに方向性がある場合にI L 個 々の点は (

i.育)

を中心に拘円状にばらつ くことにな る。そこで

(i)Sとy

の炎分散に誠づいて軸 を定め た場合の専社中楯円と. (i i )一つの軸が打穐地 点と ( i, 3 7)を通 るように設定 した敏合の専軸率相円につ いても検討 を行 った。(i )は落下地点のデータのもつ 情報だけで棺円の軸方向を求める方法である

。7IEl°

‑2 0のため軸方向の推定何度 が低 く乗用には適 さなか った。また (i i ) は弾道の平均的方向を軸の方向に一 食 させ る方法である。ほとんどの打輪J P位で舵心中が 小さく,円のあてはめで十分 との括取を得た.このこ とは打鵜蝉位内のばらつきには方向性が・ 無いことを示 唆するものであるのT・ ,以後打換ql 位内のばらつきは

(2

I 式の r で求わされるものとして解析 を行った。

つぎに打換単位ごとに

Fig.

1に示 しr =ように等抽串

200

N

100 E200

Fig.1 DistributionolFallpoitttsoH)lackshellsandTolerance Regionfor95%,99%,And99.9% (Warimono, SbndArd siJLinchshellwithout8cceSSOry)

円を用いて鼎常デー タのチェックを行 った.

99.9%

の 円の外側に出る7 1 ‑‑タが

10

偶程度みつかったが,この 粒度の外れ伍は末節の打地げの時にも十分発生 しえる と考えられるので.全て含めて解析することに した。

最後に同一央故単位に含まれる打槻琳位について比 供 してみたが. とても同一の欺布状値 とは見なせなか った。これは打鴇J 8位ごとに号軟や付け ものが異なる

ためばか りでなく.環姫条件がかな り変化することを 示唆 していると考えられる。

3.2

号臥 付けものの肋黒の解析

2 9の突放琳位は

(

l l 単発打租の

6‑10

(No.I‑2)

,

(2

I単発打鴇の

3‑5骨 (No.3‑8),(3

)スターマイン坤

玉枠組

(No.9‑14),t

J )スターマイン皿ね玉枠組

(No.1 15‑26),(5

)スターマイン皿ね玉虚環付

(No.27‑29) KbgyBKaY8k

L

J.VoI.47.N0.6,1986 ‑ 373‑

(3)

5

つの大束敦単位 ごとにひ とまとまりとなっている。

それぞれの大乗点単位では飼物 ・ポカ物の別.付け も のなどの各組合せの打鵜 が実施 されてお り,多元配位 型分散分析 Dによって.剖物 とポカ物の遵いや付けも のの幼魚などを解析することができる。

寺跡では t 2 1 の大典魚J P位についての解析 e辞述 し.

そのあ と他の大乗魚qi 位についての解析結果をまとめ ることにする。

打輸J B世間および内のば らつきの解析に

d

)と r )を

用いることも考えられる

a) や T3の形 で扱 うと伍 の 大 きいデー タの好守 を放 くうけることと . a.,の形で 扱 う方が飢蓮の分布が正規分布に近 くなる。などの理 由により

.a,

Tを解析の対象 とした.

大典故J 8位 ( 2 1は早熟 ま3,4.5号 の 3通 り.皿庇は 御物 とポカ物の

2

1 臥 付け ものは無 し, ヒモ付.把手 付の

3

通 りの計

18

通 りについて各2 0発ずつの打稔げに よって構成 されている。各打払J 8位 について

川 .(2)

式 によ りJと Tを求め.これについて分散分析 を行 った。

比較的小さい交互作用効果 を 筑 豊にナー t Jン〆したの ち,あらためて括架 を分散分析掛 こまとめたのが

TAble

lと

2

である。

打粗砂位岡のば らつ き d は剖物 ・ポか物の速いだけ が有意 となっている。すなわち打鞄地点か ら平均的に 速 く‑飛ぶか どうかは.号款や付け ものではあまり変 らず.御物かポカ物かの速いだけが碗萄であるといえ る。部位の

d

の平均伍は

62.6m

で.ポカ物の

38.6tn Tablo1 AnalysisolVariancetorSinglesho

t s(

3.6‑6inch・.tntra‑firing,a)

Source sum ○fsquAreS depe岱 〇日reedOm mem SquAre

Fo Sienumber 220.32 2 1

10.18

WArimonoPokEL 2485.12 1 24

85.12 21.6

■ ■

Accessory 417

.97 2 2

0

&98 1.8 Error 1377.90 12

1

1

4.82 4+:1%signiTEGlblnnte2 AnAlysisoEV8riAmceforSingleBhot8(3.6‑

6irLCh;Intertiring.r) Source sum oE8quAreS dege

eSOHreedom ttleanSquAte FO Sienum

ber(a) 625.76 2 31

2.88

ll.4

● ●

WArimon

/PO

h t b )

684.70 l 軌 70

25.0● AcceSOry(C)

I l

°.3

6 2 56.68 2.I

8Xb 711.74 2 355.87

13.0

● ●

Error

2 7

4.32 10 27.43 +●:1% sign

iLic朋It

8Xら:interacdon cTeblo3 EsfEectbettweitnaetnionofv(A)ELnda血 I

( b )

ion

s ,

aAndrforSingleshots(3.6‑6inch)

IrLtr8‑Eirittgvd ation,d〔m〕 IrLterrlringvAriati(m.r〔m〕

sizeindiAmete WArinOnOPoh AVCrAg

e WATimoELOPoka aYerAge 3.Cinch

57.1 36.5 46.8 17.5 42.1 29.8 4.8inch 61.5 36.7 49.1 43.4 38.5 41.

0 6.Oinch 67.6 42.5 55.1 34.8 43.4 J43

.4 AVeragC 62.6 3&6 50.3

32.0 44.3 3

&0 と比べ速 くなってい

る。佃々の d をグラフ化 してみて もそれ以上の特徴は

見出せない。

打抽J P位内のば らつ き rは,号B,

利他 ・ポカ物の 速い.およびそれ らの交互作用が

1%

有意 となった。

やは り付け ものの効果はほ とん どあらわれない。号敢 と剖物 ・ポカ物の迎 い との交互作用

は.頗 々の Tをグ ラフ化す るとはっきりする

。 3

号玉 と

5

号玉ではポ

物の γが制物

(4)

Tablo4 ReSultsoEAndys飴 OLVAriAnCe

tntr8‑rlringvAriatiOn.a InterEiringvariatirL. r SOtJrCe TL TS SS SW TL TS

SS SW Sizenumbcr(A)

Upperβ.over

( 8 ' )

WArim

PA

h r b )

Accessory(C)

inta×A′eractions

̲ ● ●● ̲ + ●+ 一一 ● J t+ +

p

̲̲ ̲̲ ● ● ̲̲

● ■

ー̲

aXb

p

p p

一 一

● ● P P B

XC P P

p p p

axb

一 一

p

‑‑ ‑‑ ‑‑

I

8×C

ー 一 一一

p

̲̲ ̲̲ ̲̲

b)くC

‑‑

p

. .

p

p

p

√拓 ll.5 10.7 7.2 10.8 5.0 5.2 8.4 10. 0

◆ :1% SignirIC

a

n

t , + :

5% signirIC

a nも

p :pooledtoqror,

‑I :

note叩eriJnented, 小石 .:SquarerOOtOlm飽nSqu

areerror

定 したのが

TzLbLe3

であ

る。

各大乗故単位についての分散分析の措県をまとめた のが

Table4

である。なお大乗故単位( 5 7 のスターマイ

ン盃ね玉座再

付は7・ ' ‑一夕の欠潤が多いので解析からは 除外 した。 大集魚J 8位日は.骨幹は部物の

6,7,8.

1 0号の

4

唖 を用いて,付けものなしとヒモ付きの 2通 りのq t ・ 8通 りを

2

回ずつ各

10

弗の打扱げによりて行われた.し

たが ってここでは骨軟とヒモの有無が解析の対魚となる。

分散分析の特集は

TAble4

にあるとお り.

d

につい て は号敢のみ.Tについては号政, ヒモの有無.両

者の 交互作用が有意となった.ヒモの有無について

4 T

をグラフ化 してみると . Jの任は6 号だけが・ 小さくな っている

rについては

6,7,8

号でヒモ付きの方が 小さく.1 0 号では効果がない。データで見る取 りでは . ヒモを付けることは 7 ' については効果が薄

められるも のの , Jについては全休効果がないようだ。

単発打租の2 つの大典故単位

(1日2

I の籍取を捻合 し て,号散による速いと見ると

.d

3

号から7 号 ま

で は単調に増加し.そのあと

7

号から

10

号にかけて逆に 減少していくのかL わかる

。r

も3 号か ら8 号まではJ P 洞に増加するのであるが1 0号だけは抄に小さい依と

な っている。骨故が有意I Cあっても,号款の示す仰向に 単同性,普遍性がないので

は,あまり応用に役r ̲ t つ括 県とはいえないであろう。

大乗敦琳位

43

) はスターマイン半玉拝礼の爽故I C.守

TL:

single8ho18(7.2‑12inch) TS:

singleShotB(3.6‑6inch) SS:S也rminese

tolSingleshelltTIOrtArS SW:StarmineS

etOldoubleshelltnortATS

牡は2 .

5,3,4.5

号の4 通 り.剖物 ・ポカ物のそれ れに付けものが無.ヒモ付,把手付の3概の計 2 4 凍り ぞ について行われた. d および 7 ・ は号数が大きくな

るに つれて大きくなる。これは単発打租の結果と同様の挙 動である.

d

における剖物 ・*' ヵ物の豊は.J P発

打払 の歩合 と逆に現われている.剖物 ・ポカ物の盛 と付

け ものの交互作用が

.d

についてもTについても有意と なっている 。 Jの助合には ,d の伍の大如 、 方か

ら頓 に,ポカ物の付けものなしとヒモ付.剖物のヒモ

付と 把手付.制物の付けものなしとポカ物の杷手付と

なっ ている。ポカ物の把手付の任が他のポカ物ほど大きく ないことが交互作用として釆われたと考えられる 。 7 の考合には

,

Tの位の大きい方から項 に.朝物の ,

付け ものなしとがか物の把手付,ボか財の付けものなし

, ポカ物のヒモ付と制物のヒモ付 と把手付と並んでい

る。

この場合には御物の付けものなしが他の制物 と典 なり 大きな

任をとっていることが交互作用 として虫われた といえる。

大乗戟J P位

t4

) はスターマイン盃ね玉枠組の典故で.

玉の上下の組合せは (

2.5‑2.5).

(2. 5

‑3),(3‑4) , (4‑5)

4

通 りで.部物 ・ポカ物のそれぞれに

付け ものが無.ヒモ付.杷手付の

3

我について行われた。

T l ' ‑一夕は上下の玉のそれぞれについて得られているの で計

48

佃の

d

とrについて解析 した

4

Tともに

上下 の組合せの速いはあまり大きくない。上の玉 と下の

の差は Jではほとんどないが.Tでは下の玉の方がか

K89Y

Kayz)ku.

(5)

なり大きくなるようだ。剖物 ・ポカ物の墓は

,d

では 概ねポカ物の方が大きいが逆になっているものもかな りあ り.′ではほとんど墓がない。なお付けものの効 果はほとんどあらわれていない。

3.3

守境的相 の解析

奔放が行われた際,補助的に刑定されていr = 項目に.

打租高度 ( 打抽J 8位内の叔高市皮) .地袋 での風速 と 凪向.上空での風速 と見向.気乱 相対i B皮.気圧が ある。この他に模擬玉についての仕様から.玉の韮丑

と発射薬丘についても情報があっI =.

上空の風速は

50m

きざみに仇刺されていたれ あま り上空になると蛮人による欠桝伍が増えてしまうので

50,100,150.200m

の高庇での風速 を解析の対象 と した。見向は度単位で観脚されていr =が,風向の変化 丑をみるために,瓜大風向角度一放小風向角度として 求められる見向範囲を解析に用いr =.上空の風速 ・風 向の概i P J は

14

回爽施されただけなので.観粥の中間の 打鴇単位用の7 ‑ I ‑タとして狂的のデータを用いること にした。

スターマイン鉱ね玉座宛付の大爽敬単位では.打鴇 高度が計湘されておらず.スターマイン盃ね玉枠組の 飼物 ヒモ付と御物妃手付の央駿畔位で地組 連が一鉢 什潤されていなかった。これ らのデータは木藤での解 析からは除外 した。

まず各変鼓の相関について国べr =

0

.

9 0 以上の相関 をもつものは.玉の韮丑 と発射非血 (

0.99)

, 骨政と発 射非

血 (0.92)

,骨款 と玉の瓜

放 く0.91)

であった.. こ れ らは仕様に基づ くものであり当然の ことといえる。

ついで相関の高いものにや軟と打拍高度

(0.78).200 m

上空{・ の且速と免

臣 (0.71).150m

上空と風速と

2W m

上空の且速

(0.7

1 )がある。号政と打拍高庇に正の 相関があるということは.骨故が大きくなるほど高め に打払げていることを衷わ している。

負の相関を示すものに気温 と相対湿度 (

‑0.86)

, 気 温 と

200m

上空の風速 (

‑0.75)

があった。爽放当日 の天候が雨のち象であったことによるものと恩われる。

以上の安臥 こよって打輸中位問のばらつきJと打抽 J 8位内のばらつき T がどのように現明されるかを盤回 舟分析Dによって解析 した。

打輪単位関のばらつき d の血回侭式は

(4)

式 と推定さ れた。

d= 定款項

+0.140x

打梅高

庇 〔m〕

+4 .

260

×地衣風

速 〔m/S +4.845×150m

上空の風速

m/S

+4.543

×気温 〔 ℃〕

‑0.仰2

×玉の成虫 b 〕 ( 4 J

ただし

・5 ‑ 7 7 ‑

i

‑95.3

付けものなしの時

‑90.8

ヒモ付きの時

‑102.6

杷手付の時

このときのEl 相関係! 如ま0

.69,

8のばらつきのうちで 兎回仰式によって鋭明される胡合である寄与率は

47%.

攻盛分散の平方根は

11.2

となっr =.

地衣風速と1

50m

上空の風速のqf 士風の形管 を敦現 する称分で,打抱高度の項は滞空時r mの代用として

回仰式にとり込まれたものと考えられる。玉の成虫は 打抽

腔と帝いながらも

0.

6 0の細岡があるので,打租 高度の項 を補正する形で盃回帰式にとり込まれ.倍回 坤係如 ' L 負になっていると思われる。気温' J こついての 解釈は

定である。

そこで気温を除いて,あらためて庇回や分析 を行っ てみると,盛回婦式は( 5 7 式 と推定されr =。

d= 定欺項

+0.162x

打抽高度

En〕

+5.604x

地衣邑速

m/S

+

2.79150m

上空の風

連 〔m/S

‑0

001

×玉の盛虫 〔

g〕

(5)

ただし定敢項=

‑36.8+5.9

r

l+

5

.

5Ll+ 8 .

4JJ

3 ,

(こ 芸言霊芸時

I ,

(' 三 三㍍ ;イン加 玉紬 の時

S ・ ‑ (三 言認 諾 し,または杷手付の時 このときの韮相閑係散は

0.61

,寄与

率37%.

戎登分散 の平方根は

12.3

となった。

(4)

式 と( 5 ) 式 とでは定敦項が大きく執っている

。(4)

式 では玉の抵

別.

御物 ・ポカ物の別では定欺項は一定で あっI =のl こ

,(5)

式では複軌 こ変化 している.とくにヒ モ付の方が d の伍が大きくなる点は解釈が田鮭である.

打拍J 8位内のばらつき

T

の沌回帰式は

t6)

式 と推定さ れた。

I 376

r=

定欺項+

9.147

×号敢 〔 号〕

‑0.α冶

×玉の盃丑 血〕

t6J

ただ し

定款項=5

.10+3.75

ェ) +

a

20∫9‑ a 44‑さ 1 6.35∫●

LL‑(こ

芸芸芝芸時

・3‑‑(三

三㍍ 左イン伽 玉枠組の時

L

(三 三三芸;時

工薬火薬協会娃

(6)

3・・‑

(

笠:芸完時

この場合の盃相関係散は0

.

5 8 ,寄与率33

%.扶養 分散

の平方根は

12.9

となった。

号敦 と打鴇高度の相関や,号数 と玉の遜色の相関を 考慮すると

, (6

1 式は打輸高度およびその補正項が主 と して打鴇単位内のばらつきを決定することを喪わ して いるといえる。定数項については.ポカ物や スターマ イン盃ね玉枠組の時はばらつきが大きくな り,付けも のを付けるとばらつきが小 さくなることを示 している。

盃回帰分析の結掛 も どちらも寄与率が低 く,ば ら つきを低減する効果はあまり大きくない 。d と r の盃 回舟式の示す ところ女給合すると,環境的雫田は打也 単位内のば らつきの Tにはほ とんど形替せず.打換単 位岡のばらつき d にのみ影替するという妥当な結果 と いえる。

4.

親玉飛散範囲の統計的な拭拝

4.1

親玉落下地点の統計的モデル

落下地点の座標 (x,ツ)にm式の2 次元枝分れモチ タ レを想定する。

;==:;I

.

E,')

"

ここで ( a L . 6 V) は打地単位における落下の中心点の 座標で

18

I 式のように原点 (打払地点)を中心 とし,令 散が

drd

)の相関のない

2

次元正規分布2 )に従 うとする。

また ( ̀ &,̀ V)は打抽単位内のばらつきによる供蓋で

(9)

式のように平均が

(0,0)

,分散が 0 , , 2 の相関のない

2

次元正規分布に従 うとナる。

(:&)‑N

[ ( : ) . ( a . d B q o . , ) ]

8,

(: :)‑N[(. 0)

,(0.rlQO,,)] t9‑

この とき ( ∫

,y)の分布は 帥 式 となる。

( ; ) 〜Nl ( O o ) . ( U . d 3 ' q r 2 0 0 . . . Q , , ) ]

個々の点 (

I,ツ)の租革 (1‑a)許容額城はZ2分布

によ りt I 叫式で喪 され ると円になる。

32+yl=‑2(qJ}+dJZ)LTn

し諾 意 這 憲

2'dr

)純 定すればよいo i t l

I,(2

I 式の dt

.rt

20

4 7 .2 4 ㌔を推定する就計丑 である。ここで的式の関係 を用いると脚式 を得る。

qd:.3≡芸‡?嵩 芸'(:;;:: 諾

ここで E( a ) ,V( a)はdの期待伍.分散である。

2(qd9+

q

,I)=tE(a)12+V(a)+tE(T)ll+V(

7 ・ )

佃 すなわち

E(

a

),V(a),E(T),V(

r)を求めること が必要 となる。ここでは先回侭分析の績巣 を用い

,(5)

式の d

, (6)

式の 7 ・ をもって E(

a)

.E(7 , )の推定伍 と する。また

V(a),V(

T )には

(5)

, (6)

式 を求めた 際の回椅扶養分散 をあてることにする。よって

2(0㌔

+

0 ,3 )の推定伍をRBで衷わ十と仙式 となる。

RZ‑lL

S

)

式で求めた 4]十〔 ( 5 ) 式の戎董 分散]

+[16

) 式で求めた

rコ+[(6)

式の親善分散] t 1 4 ) 帥式か ら軸率

(lla)

の肝容儀域を蒙わ十円の半径は,

R√=蒜

㌻ で攻められる。

例 として単発打鴇の 3.4,5号玉について R を求め てお く 。( 6 ) 式で R を求めるにあた り打鵜高度が必要 と なる。爽敬デー タを基に安全側に見頼 って, ここI r ・ は 3 . 4,5 号玉に対 し,それぞれ 2 4 0m,2 80m.32 0 mとし た。風速は制御できない要田なので,限界伍である1

0

m/

S 3 )を用いた。玉の皿丑は

3

,

4,

5号に対 し.剖物で は 2 3 0.5 5 0, 1 1 0 0 g .ポカ物では 1 5 0, 2 6 0 ,50 0g とした。

これ らの任によって

R

を求めたのが

TableS

である。

この R に

J‑Ena

を掛 ければ半径 が得 られ ること になる。a が

1%,0.1%,0.01%のとき.J=訂㌻

2.1

4

6

,

2.6

2

8,3.0

3 5であるから,例えl 瑚 物

5

号玉付 けものなしの場合には,9

9%許容範囲は打鵜地点を中

心とする半径 2 3 3 . 7m の円であり

,99.9%,99.99%

の場 合はそれぞれ半径 2 86.2m

.330.

5m となる。

5.

おわりに

この研究では黒玉の落下地点のばらつきを.打輸単 位問 と打拍単位内のばらつきに分けて解析 した.打払 単位岡のば らつきは骨掛 こはほとんど彰響 されず,主 として打鴇高度や玉の瓜丘によって表現 される滞空時

rFqと

,風速に依存することが判った。また打抱単位内 のばらつきは号敦や玉の韮丑に依存し,逆に風速には

まったく好申 されない。

飼物 とポカ物では,ポカ物の方がどちらのばらつき も大きくなる。単発打抱 とスターマイン単五枠組はほ とんど同 じで, スターマイン盛ね玉枠組だけはどちら のば らつ きも大きい.

付け ものの効果は少々複雑T・ ある。 ヒモ付の場合は,

打蔑単位内のば らつきにはかな り効果があるが.打租

単位脚のばらつきはかえって大きくなるようだ。把手

KagyBKByBk

L

J.Voll47.No

t

6.1988 ‑3

7 7

(7)

Table6 StandardradiusforTDleranceregion,Rtn〕

sizenumber

Accessory 3.6 4.8

6.0 WArimono ncoorndteAiI 9938..05 lot.3 108.9 106.9 113.6 tubuhrhAndLe

9Ll 99.0 IA S Pob ncoorne 100.0 109.0 117.8 dbit 105.3 113.7 122.I tubuhrhAndJe 97.9 LOG.6

1

1

5.2

付にすると.打鵜J P位岡ではほとんど効果

はないが, 打租QL 位内のばらつきには大きな効果を

あげている。

ここで掛られた結果は.チ‑タ自身が

物括る麓計的 な効果である.したがって.この結

果は技術的に検討 され.その意味を解欲 されることが成

算である。

安全棒避掩蔽は R

: 7蒜 によって設定

されるが, その軽把を越えて落下する趨串.qを 0

にす ることは できない.爽際的には.安全棒遜掩蔽を

越えて落下す る血中が.日本中で一年恥 こ何回まで肝

容される,と いった基準が必歩であろう。このとき旭式から逆に 価の魚玉が

R

ノ=高 言 を越える砲申aを求めることが 1

できる。 [ 孟 芸 翌 這 誓 書

諾] ‑

昆 ㌫ [ 諾T R n 誓芸 ] × [ 芸 … 蓋] 芸 ]

( 均

安全待避搾取を小さくするには.咽式からも明らか / Lように鼎玉の発生率を下げること.ま

た Bや rを小 さくすることが並寮である。打娘高庇の

ばらつきをお さえる,且の彫撃を軽減する改良を

行 う.などの改啓 がなされることが包ましいであろう。

謝 辞 未研究 を行 うにあたって典故 を主仙 さrL た東 京称, ならびに美穂された牡Bl 法人F l末席火協会の方

々には.

データ,各種鞍科の捷供などの征圧をはかって攻 いr =。

また東京大学工学伽反応化学科の盲E E l 忠

埠軟投.田村 且三助敦投 をはじめ青田研究虫の方々に

は敢々の有益 な御助骨を粗った。ここに潔 く感謝の恵を表 します.

文 献

l)東京桝 姫保全局

助成柑尊称f E l 匁火薬乱 類火打 払消費典故報告沓

(198

6) 2)久米 均,r

欺理歳計学 」 .

(1984)

.

コPナ牡

3)日本産兼火茶会資料編曲称.牡Bl

法人全国

火薬類 保安協会共編.

r

火柵

蛸 法令の解 脱

.p.254

(1 9 80 ) . 日本産薬火茶会

StatisticalJnferenceonE)ispersion

areaOfFirowork blackshells YoshikauOJIM

A暮

,Y

oshinoriIIZUK

A◆

,HiloshiKUME●

TestfireworkshellswithOutchargewerefiredto

investigateAdispersion iLre8

0Eblackshells.undertheauspicesoEtheMetro

polibn Goyermcntin April19

86.

AnAlyingtheEAllpointsdata,adifferencebetwee

neELectsofWarimonoand pokn, andeffectsoE8cceSSOrieSAreexaminedslatistic81ly.

Relationshipbetween v8riAtion oEthedataandenviromenblfactorsisalsoeslimatcd

.ApplyingthesereSult8,8St ti8ticAltolerance

Tabl o4 Re S ul t soEAndys 飴 O LVA r i A nC e

参照

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