F i g.3 Pi c t t m o ft e s 卜 s e tt J pf o rs hp e dc h a r g ee x ･

研 究 韻 文

爆 薬 密 度 の 成 形 爆 薬 効 果 に 与 え る 影 響

米田仁草書,田子濃則*,鹿住 孝+

爆発の爆発現象を利用 して.栴遺物を破壊する方法のひとつに成形爆発効果 (ノイ7 I/効果) を利用 した破壊がある｡成形爆薬効果 とは,円錐形に成形 した金属板 (ライナー)を円錐外面 から高壌速の爆薬で爆発圧据すると.爆轟の衝撃圧力に上りライナーの対称軸上に金属のジェ ットが発生 し.前方にある金属などに穴をあける効果の ことである｡当報告では,爆薬密度 と この成形爆薬効果による鉄柱の俊徹丑の.ミラツ牛について検討を行った｡

その結果.墳薬密度が理論密度 (TMD)に近いほ どJZラツ中が小 さくなることが確放 され たので報告す る｡

I. まえかき

従来か ら,成形爆薬の俊敏長は使用する爆薬の壌轟 圧力と関係することがわかっている｡爆薬の爆速が, この保雄圧力と比例関取 こあ り.佼社長 も爆速の速い

宗 ○

爆薬を使用すれば大きくなることがわかっている｡ し か しながら,侵徹長のJ:ラツ牛に対 しての報告はあま

り見かけな

い ｡

当報告では,アル ミ同体にが0の飼 ライナーを組み Schematic of sample

Fig.1 Schematicofshapedcharges

tructtLre.

Gap b

etween booster and explosive.意義 遍 転 義 蒜蒜 蒜 gap 0.5rTtm

Fig.2 Sdlematicofshpedchargeusede7lPeriJnentpunnin

gmethod.

1993年4月2日受理 書目木工較白河研究

〒961 所

F i g.3 Pi c t t m o ft e s 卜 s e tt J pf o rs hp e dc h a r g ee x ･

P e nme n t .

巣を検肘 した｡ この括条か ら.項平密度 と良徴兵のJi ラツ牛には襲い関係が存在す ることが判明 した｡つ ま り.爆薬の項薬帝皮 と理絵中皮の比

である

TMD

及び括鼎

今回の東浜では成形爆薬用 ライナーに飼 (タフピッ

チ角)を.(標的)金属には軟鉄蛙を用いた

｡Fi g.1

爆薬を項薬す

る筒体の全長は

1 2 0

4 0

4 0 .

皮4 2

ものを 使用 した｡使用 した爆薬は

PBX3

特性は 次 の通 りである

a)NS HTPB( 2 0 I h

y d r o x yt e r m i

n a t

pl y b u t a d i e n e ) : 1 0 % HMX( c y c l o t e

t

r a me t h y l e t

e

e

a Ai t r a m iJ l e ) : 9 0 ' O o '

爆速

8

2 0 m/ S ( p: 1 . 7 1 0g / c J) 也)NS 2

0 3

GAP( g l y dd y la Z i d ep o l y

m e r ) : I 3 % HMX: 8 7 %

爆速

8

9 0 t n / ら ( p: I . 7 7 0g / c J ) C)PBXNI BDNPA/ ( h i s O 6 F

Po l y t l r e t h a n e: 2 5

‑d i n i

r o p r o p y 1 ‑a

t a lE o r T n a l) RDX(

c l o

me

t hy ] e n e

r i

i

m in e ) : 7 5 , 4 6

速7 9 5 0 m/ S

( p: I . 6 5 0g/ c J)

2.1任鈷長のJtラツキに関与する因子の捻

合評佃 成形爆薬の良社長のJ:ラツ辛に形苛を及ぼす と考え

TO b l o1 Ex p e r i me n tf a c t o r sf o re x p e r ime n tp l a J m in gme t ho da n dt he i rr e s u l t s ･

N ○ .

nS i t yr a t e P

1 8

C . C f aC B

t Or b

d e r D .

P d

e ㈹t p t h r a

t e

e nsi t

y

x

6i v e 1 9 8 . 9% ㈹ ｢ r

A l uT l i r L J T l NS

201 241 99. 1 2 9 8 . 9

v e r r

AI L J

T L i r M NS203 250 99. 1 3 9 8 . 9%

o v q r

T

^{NS201 231 99. 1}

4 9 8 . 9% O

v e r

T

NS203 245 98.9 5 9 8 . 9% O v e r

i s t

e AI L J n i n l . ∩ NS201

228 99. 1 6 9 8 . 9% O v e r e xi S t

NS2

03 243 98.9 7 9 8 . 9 % ^{㈹ r e x i S t}

^T

^{NS201 20}

5 99.0 8 9 8 . 9% o V e r e xi s t

e T

N

S203 260 98.9 8 9 8 . 3

血 . l

NS201 223 98.3

10 9 8 . 3% 血 ー n

T ) i r M

Table2 DataapenetratingdepthLopNS201

OrOup SiZ○○f

Q

1 Ⅶ P

nT}le

booster

n

depth rt血 r (nTn) Stqd○f

f (赫 3) ㈲ (一山

1 〇一5 h=20 3 一I..771164 9998..08 259 ー 267 2 I.727 99.6 272

3 2 ○15 h=60 3 1.

722 99.3 258 4 1.727 99.6 273 5 I.

723 99.3 272 6 3 ○柑 rF20 I.8 1t..772170 9999..02 227 7 219 8 1.717 99

.0 223 9 4 ○15 h=20 3 11..772233 9999..33 225487 1l0l

1.725 99.5 231

12 5 ○15 ry;20 3 II..772266 9999..55 2234 13

39 14 I.730 99.8 242 ー5 6 mtuSd 3 ...777222411 999999...020 22264⁴⁹90 111678 7 rDtUSed 2.5 ...66996一

721 .716 .715 .717

.718 999999877999......580090

99.1 222222214345767942545 122222902341 25 8 019 h=15 2.5 1.70ー 98.1 22ー 26

1.704 98.3 198

27

○ mtused 3 11..770043 9988..3 ー50 28 2 187 29 一.707 98.

4 208 30

られ る要田を姐み合わせて.

稔合的に成形爆薬の効果 に関与す る田子の野曹皮合いを

調査 した｡

ここでは,爆薬の密度を乗鼓田子Aとし

,TMD比

99.09̀以上 と98.3%以下の2水中に分

摂 した｡田子B l土7'‑ス タと爆薬の間の隙間の

有無を,田子Cには ブ‑スタを起爆す る爾管の固定方法を頼 り,ア

ル ミカ ヅプを使用 して固定 したものと

.

'/テー プを巻 きつけてブースタカッブに生者 した もの

と比較 を行 った｡田子Dでは.爆薬の勧偶を

NS201とNS203

の2水準とし.爆薬の違いによる相

違を検討 した｡

Fig.2に東浜試料の枚要を し

めす｡Fig･3に試料

と軟鉄杜をセ ッ トした写井を示す｡ この時のスタン ド オフは塩 ビパイプ製であ り.その倍数は3

(ライナー 怪の倍散 :

3

Tablelは爽験田子.水準 と籍乗の一覧表である｡

この表 より.成形爆薬効果の威力に対 しては.爆薬の 密度 (A).爆薬の密度 とPBXN5ブースタ (7

ッソ ゴム糸樹脂 :バイ ト･/4.5

%.HMX95.5%:爆速8800

m/3)〜爆薬間の隙間 (AxB).爆薬の中皮

T8ble3 Dataofpenetradngdepth EorNS203aJIdNIO6

G r c u p E x p l c 6i ㈹ h L J l t i p l e

x

l o s i w ー Ⅶ P c n e t r 8 t ‑

c r t pl e

札

S t 血 ro

do f f f d e n s i t y r a ㈲ t i o

d c p t h

(

〜 m 血 r 1 0 N S 2 0 3 3 1

7

8

9 9 . 5 〉 2 8 0 3 ー 1 . 7

9 9 . 5 2 7 5 3 2

1 . 7 8 7 9 9 . 5 2 7 7 3 3 l l N S 2 0 3 2 . 5 I . 7

9 7

. 3 2 3 9 3 4 I . 7 8 0

9 9 . 1 2 3 7 3 5 1 . 7 5 ー 9 7 . 5 2 0 8 3 6 1 . 7 4 1 9 6 . 9 1 9 7

3 7 1

7

9 9 7 . 4

2 2 8 3 8 1 . 7 5 4 9

7 . 7 2 4 5 3 9 1 . ¶9 9 9 . ー 2

4 5 4 0 I . 7 6 9 9 &5

ー83

4 1 1 2 N 1 0 6 2 . 5 1 . 6 4 7 9 7 . 7 1

4 2

1 . 6 4 1 9 7 . 4 2 3 7

4

3 1 3 N 1 0 6 3 1 . 6

9 7 .

7 2 6

5 4 4 I . 6 5 3 9 8 . I 2 6

5 4 5 1 . 6 4 7 9 7 . 7 2

5 1 4 6

%以下では平均 して

2

上の皮故威力盛が生 じ 2)爆薬のる｡ TMD比が大 きい場合は.プニスタと爆

薬 の隙間の形好が佼徹威力に現れるが,小 さい場

合は帝庇に上る威力低下がブースタと爆薬の隙 間が引 き

起 こす威力低下を堪えて しまうため, この形智が現れて

こな

い ｡

3

)NS2きり現れるが03は密度が小さくなると投撤兵の低下がはっ.N S201の場合は助苛な侵散低下を 示さない.つまりNS201が皮夜

長のJ:ラツ牛が大 きい｡

参考に.NS202(BDNPA/F系p tytmthaJleIO N,

HMX 9 0 9 6

速8

3

を下巴に 示す｡帝 皮

TM

11..881185 9998..91%% 226628m血 1.817

99.0タJ 263El この結果より.NS201.NS203以外のPZIXも.

その 密度が理姶中皮に近づ くと俊敏長の.くラツキが

小さく なることがわかる｡2.2成形柵蔦儀騰貴とTMD比の脚

併解析 成形爆薬効果に上る鉄柱投撤兵の.ミラツ牛は

,墳薬

密度をTMD比に近づけることにより小さくなること がわかった｡ ここ{･はNS201.N

S203.PBXN106の

3

墳非常皮と侵敵兵の,:ラツ牛 について嗣べた｡ この とき.起

爆用の 7'‑スタは PBXN5をを頒表面に壊 して使用

し.一部釈料は PBXN5ブースタを爆薬の中に埋め込んで使用 P8XNS した｡

ブースタは.NS201に比べ爆速が高 く.また 起爆感度 も高い

成形壌薬妖科を塩 ビパイプ{･作ったス

タ'/ドオフ

Jtイブの上にIt=ットした抜,六号fR気珊管 で

起爆を行った｡

Tat)le2はNS201を用いて行った皮衣長押仮釈放の 結果を示す｡この妖鼓では.頒萌にブースタを埋め込

んだものと.そうでないものを比較 し,爆薬とブースタとの 界面が忠敬威力にどのように形菅を与えるかに ついて

も同時に検肘 した｡

Table2の中で, グループ1‑6

とグループ8は ブースタを埋め込んだもので.俊撤兵の

椿柴より.7'‑ スタのサイズにかかわらず.鉄柱の

皮撤兵は各グルー プ毎Kほほ'掃 っていることがわか

る｡ただ し,7'‑ス タを埋め込んだ妖科のTMD

比は.ほ とんどが99%以 上を しめ し

てお り,TMD比 と佼撤兵 との関係につい ても考慮する必要がで

てきている｡ここで各〆ル‑プ 閲のスタンドオフ伝教は一定では無 く.侵敵兵そのも のを同 じレ

Tablo4 Pcnetra血 gda^tazLndchd cationoETMDbyit'8magnitude

E

x p l o

x p l Gi v e

ns i t y

5 S i ‑ P 的 t r a t ‑

e p t h

SERple siVO

d 由 i

9 t

r 8 t i O

d c p t h ^{r 8 t i Of o r}

^r

† o rT

n

201 1 I . 71 6 9 9 .

0 A 2 5 9 2 6 6 . 0 9 7 . 3 1 I . 7ー 4 8 8 . 8 8 2 6 7 1 0 0 . 3

2 I . 7 2 7 9 9 . 6 A 2 7 2 ー 0 2 .

3 3

2 I I . . 7 7 2 2 2 7 9 9 . 3 A 2 5 8 2 6 7 . 6 9 6 . 4 4 9 9 . 6 A 2 7 3 一 〇 2 . 0 5 I . 7 2 3

9 9 . 4 A 2 7 2 ー 0 1 . 6 6 3 1 1 . . 7 7 2 1 7 0 9 9 9 9 . . 0 2 A A 2 2 2 1 7 9 2 2 3 . 0 1 0 1 . 8 7 9 8 . 2 8 1 . 7 1 7 ○ 9 . 0 A 2 2 3

一 o o . 0 9 4 1 一 . . 7 7 2 2 3 3 9 9 9 9 . . 4 4 t A A 2 2 5 4 8 7 2 4 6 . 0 1 1 0 0 4 0 . . 9 4 1 l 0 l

I . 7 2 5 9 9 . 5 A 2 3 1 ー 0 1 .

8 1 2 5 1 1 . . 7 7 2 2 8 6 9 9 9 9 . . 5 5 A 2 3 4 2 3 8 . 0 9 8 , 3 1 3 A 2 3 9 1 0 0 . 4 1 4 1 . 7 3 0

9 9 . 8 A 2 4 2 1 0 1 . 0 1 5 6 1 1 . . 7 7 2 2 4 1 9 9 9 9 . . 3 4 A A 2 2 6

9 2 5 2 . 7 1 0 6 . 5 1 6

0

9 5 . 0 1 7 一 . 7 2 1 9 9 . 3

A 2

9 5 . 8 1 8 7 一 . 6 9 1 9 7 . 5 C ^{2 1 8 2 4 8 . 0 ̲ 8 8 . 3}

1 9 一 . 6 9 6 9 7 . 8 C 2 4 4

9 8 . 4 2 0 一 . 7 2 1 9 9 . 3 A 2 3 2 9

3 . 5 2 ー 一 . 7 ー 6 9 9 . 0 A 2

4 5 9 8 . 7 2 2 1 . 7 1 5 9 8 . 9 8 2

5 4 1 0 2 . 4 2 3 1 . 7 1 7 9 9 . 0

A 2 7 7 1 1 1 . 7 2 4 1 . 7 1 8

9 9 . 1 A 2 8 5 1 0 6 . 9 2 5 8 1 . 7 0 ー

8

1 C ^{2 2 1 2 0 9 . 5 1 0 5 . 5 2 6}

1 . 7 0 4 9 8 . 3 C ^{1 9 8 9 4 . 5}

2 7 9 I ^I . ^. 7 ⁷ 0 ⁰ 4 ³ 0 ⁹ 8 ⁸ . ^. 3 ² C C ^{ー 5 0 1 81 . 6 8 2 . 6 2 8}

ー 8 7 1 0 3 . 0 2 9 I . 7 0 7

9 8 . 4 C 2 0 8 1 1 4 . 5 3 0

203 1

0 1 . 7

9 9 . 5 A 2 8

0 2 7 7 . 3 1 0 1 . 0 3 1 1 . 7 8 8 9 9 . 6 A 2 7 6 9 9 . 2 .3 2 1 ; 7 8 7 9 9 . 5 A 2 7 7 9 9 . 9

3 3 日 1 . 7

9 7 . 3 C 2 3 9 2 2 2 . 8 1 0 7 .

3 3 4 I . 7 8 0 9 9 . 1 A 2 3 7

1 0 8 . 4 3 5 1 . 7 5 1 9 7 . 5 C ^{2 0 8}

9 3 . 4 3 6 1 . 7 4 1 9 6 . 9 C

柑7 8 8 . 4 3 7 1 . 7 4 9 9 7 .

4 C 2 2 8 1 0 2 . 3 3 8 1 . 7 5 4

9 7 . 7 C 2 4 5 1 1 0 . 0 3 9 1 . 7 7 9 9 9 . 1 A 2 4 5 1 1 0 . 0 4

0

1 . 7 6 9

9 6. 5 9 7. 5 9 8. 5 9 9. 5

Ⅶ r 8 t i o

Fig.4 RehtionbetweenTMDradoandpetletra血gdepthratio･

LJ m JO

48凸

㈲

れてお り,投撤兵の益 も10J)以内に掃 っている

｡ ただ し.妖科番3111及位 した280nの標的蛙を耳

赦 したので,皮社長を280tzDとして凍 った

｡

グループ11は,TMD比が96.9%から99.1%まで の 梅田のものである｡ この グループの中IC爆薬の密度

と 佼徹長の間の相関係故は0.235であ り. まった く相

関 性が無いことがわかる｡つま り.爆串の中皮及び.

倭 速 と侵散長の間に相関性は見られず,暢達以外の要

田 {･威力にJ:ラツ牛が生 じていることがわかる

｡ グループ12,13はN106に対す るデ‑タである｡

グ ループ13は皮撤兵がまとまっているが, グループ12

2つのデ‑タに盛がみられる は

Table4はTMD比をその大 きさに合わせ｡ A,a.C 3つに分析 し,忠敬長をその グループ毎の平均皮撤の

兵 との百分率で示 したところの平均比の一覧糞である

｡ ここで.AはTMD比が99%以上.Bl土99%未満〜98 . 5%以上,Cは98.5%未済のものとした

｡

ここで.TMDの井出扱抱の数値を下紀に しめす｡ となる

Tabl｡e41 りA.B,C各群の平均比の平均 と摂申偏 差 を計井 した捺染.A帯の平均は101.21,標申偏重は4

. 42.8群の平均は98.3,標gl偏

重1

.

99.I,府中伯盛9.50であ った｡ 各群の平均値がほは

100%になるのは当然だが.A群の標準伯盛がB群,ぼ

C

群に比べ極めて小さくなっていることがわかる｡ こ の ことは.壌萌密度がTMD比から離れるほ ど.成形

爆 薬効果に上る軟鉄蛙への投社長の,:ラツ車が大 きく

な ることを示 している

Fig.41まTable3｡のTMD比 と佼撤兵平均比の関 係 を プF'･/トしたものである｡ これをふて も,TMD

比 が高 くなるほ ど.その威力Jミラツ牛が収放 してきて

い ることがわかる

｡

次に

.

( A

‑

Ⅰ群) と.そ うでないもの

く A‑

A‑

3 . l l .A‑

の 標準侶盛は5.56であった｡ このことから7'‑スタを HMX 其密度 1.905g/cJ め込むと佼徹威力の.(ヲツ中が小さくなることが分唖

RDX

HTPB 英密度 0.960g/cJ ｡3.ま と

GAP 文密度 1.

S

の これ より 侵社長のJl'ラツ牛は爆薬のTMD比が大 きい と小さ

NIO6 TMD I.685g/cJ なっている｡つまり.成形爆燕の皮撤兵のバラツ牛く

NS202 TMD l･835g/cJ 一定な伍に押えるためにはその頃兼官鑑を理由甘皮を

NS201 TMD

l ･ 7 3 4g/

9 9 %

NS203 TMD

1 . 7 9 6g/

K6gyaKaYakLJ.Vol.54.No.4.1993 ‑211^‑

に形噂を及ぼ して行 くか網ペる予定である｡

J nf l u8nCeOfexp一 os i vedens i t yf orshapedchar geef f ect b y J i ns hoYONEDA● ,Yo s h i no r iTAGO' ,a n dTihs h iXAZUMI ●

I ti sr e co n gni Z

t ha ts h ap e dc h z L r gei sve r yu

ult od

t he

t r uc do n.W h e n c o

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l

c o

pe r血

i spr

s s e dby h i g h pr c

eo Ede t o

血ghi

h e x p

o s i ▼ e, me t a l j e t i sge ne r at e do nt hea

o fme t a l

usj e t

si

t hef ro ntd i r e c t i o

a ndpe n e

e

t a L r ge tma t e 血 1 .

h t hi sr e p o r ^{t , wei nye s dga t e dt her e ht i o nbe t we e}

e xp

o s i vede J l S i t ya n dpe ne

r a t i n g d

i a do no fs ha pe d c hr g e . l ti sf ot nd

t hede y i a t i o no Epe ne

血 gd

m

im inz e dwhe ne xpl o s i y ede n s i t ybe co me sdo s et oTMD.

(

' Sh i r a ka waRe s e ar c h良De v e l o pme ntCe n t e r , Ni p po nKo ki Co . , LTD. , Ni s hi go

mt m ,Ni s h i ･ s hi r a ka wa ･ g t n ,Ft J kus hi ma

, J a p a n. )

工 業 火 註

第54巻 第4冊 通巻 212号

===

= =里C∵ E ] ■

1993年8月31日先行 (稲月刊) 定価 :国内 1.500円

海外2.000円 (送料込み) 発 行 所 社団法人 工 業 火 ZE 協 会

会長 福 山 砺 生

〒103東京都中央区 日本橋 2‑ 3‑21 (群馬 ビル) 日本火燕工業会内

屯 括 03(3271) 6715‑7

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屯 蕗 093(871)代喪 主冨gi内授 446 縞集叢発行人 福 山 郁 生

餌 集 88 東京大学工学部反応化学科

〒113 東 京 都 文 京 区 本坊 7‑ 3‑ 1 屯 話 03(3812)2111内線729).7292.7383

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Thehdus t r i a lEx pl o s i ve sS∝i e t y,J a pa n

President:政110Fh ym

doJ a p a nEx p l o s i v

hd

q A終O C i a t i o n

2 1Ni h o n b a s h i , Ch

k u , To k y o

J a p a n

Ph o n e:

‑2L2‑ エ薬火薬