Gewehr - Rifling

Konventionelles Ziehen einer 90-mm-M75- Kanone (Baujahr 1891, Österreich-Ungarn )
Schießen einer 105 mm Royal Ordnance L7 Panzerkanone.

In Feuerwaffen , Drall wird die Bearbeitung von spiralförmigen Rillen in den inneren (Bohrung) Oberfläche einer Pistole ‚s barrel zum Zwecke des Ausübens Drehmoment und damit eine Verleihen Spin auf ein Projektil um seine Längsachse während der Aufnahme des Geschosses longitudinal durch Stabilisierung Erhaltung des Dreh Momentum und verbessert seine aerodynamische Stabilität und Genauigkeit gegenüber Glattrohrkonstruktionen .

Das Drallen wird oft durch seine Drallgeschwindigkeit beschrieben , die die Distanz angibt, die das Drall braucht, um eine volle Umdrehung zu vollenden, z. B. „1 Umdrehung in 10 Zoll“ (1:10 Zoll) oder „1 Umdrehung in 254 mm“ (1:254 mm; manchmal ausgedrückt als "1:25,4" cm oder ähnliche Einheiten, die sich normalerweise leicht ableiten lassen.) Eine kürzere Entfernung zeigt eine "schnellere" Drehung an, was bedeutet, dass sich das Projektil bei einer gegebenen Geschwindigkeit mit einer höheren Spinrate dreht.

Die Kombination aus Länge, Gewicht und Form eines Projektils bestimmt die erforderliche Drallgeschwindigkeit, um es zu stabilisieren – Läufe für kurze Projektile mit großem Durchmesser wie kugelförmige Bleikugeln erfordern eine sehr geringe Drallgeschwindigkeit, z. B. 1 Umdrehung in 48 Zoll (122 cm .). ). Läufe, die für lange Geschosse mit kleinem Durchmesser bestimmt sind, wie beispielsweise Geschosse mit ultra-geringem Luftwiderstand, 80- Korn 0,223 Zoll (5,2 g, 5,56 mm), verwenden Verdrehungsraten von 1 Umdrehung in 8 Zoll (20 cm) oder schneller.

In einigen Fällen hat das Drallen sich ändernde Drallraten, die sich über die Länge des Laufs erhöhen, was als Gain-Twist oder progressiver Twist bezeichnet wird ; eine vom Verschluss bis zur Mündung abnehmende Drallgeschwindigkeit ist unerwünscht, da sie das Geschoss auf seinem Weg durch den Lauf nicht zuverlässig stabilisieren kann.

Extrem lange Projektile, wie zum Beispiel Flechettes , erfordern unpraktisch hohe Drallgeschwindigkeiten, um gyroskopisch stabilisiert zu werden, und werden stattdessen oft aerodynamisch stabilisiert. Solche aerodynamisch stabilisierten Projektile können ohne Verringerung der Genauigkeit aus einem Lauf mit glattem Lauf abgefeuert werden .

Geschichte

Traditionelles Ziehen eines 9-mm-Kurzwaffenlaufs.

Musketen waren glatte , großkalibrige Waffen mit kugelförmiger Munition, die mit relativ geringer Geschwindigkeit abgefeuert wurde. Aufgrund der hohen Kosten und der großen Schwierigkeit der Präzisionsfertigung und der Notwendigkeit, leicht und schnell aus der Mündung zu laden, passten Musketenkugeln im Allgemeinen locker in die Läufe. Folglich prallten die Kugeln beim Abfeuern beim Abfeuern oft von den Seiten des Laufs ab und das endgültige Ziel nach dem Verlassen der Mündung war weniger vorhersehbar. Dem wurde entgegengewirkt, wenn Genauigkeit wichtiger war, zum Beispiel bei der Jagd, indem eine enger anliegende Kombination aus einem Ball mit näherer Bohrungsgröße und einem Flicken verwendet wurde. Die Genauigkeit wurde verbessert, aber immer noch nicht zuverlässig für Präzisionsschießen auf große Distanzen.

Barrel Drall wurde erfunden Augsburg , Deutschland 1498 1520 August Kotter, ein armourer aus Nürnberg , ufböusch verbessert. Obwohl echtes Schießen aus der Mitte des 16. Jahrhunderts stammt, wurde es erst im 19. Jahrhundert alltäglich.

Das Konzept, den Flug eines Projektils durch Schleudern zu stabilisieren, war zu Zeiten von Pfeil und Bogen bekannt, aber frühe Schusswaffen, die Schwarzpulver verwendeten, hatten aufgrund der Verschmutzung, die durch die schmutzige Verbrennung des Pulvers zurückblieb, Schwierigkeiten beim Durchziehen . Die erfolgreichsten Waffen, die mit Schwarzpulver gezogen wurden, waren Hinterlader wie die Queen Anne-Pistole .

Kürzliche Entwicklungen

Polygonales Dreschen

Konventioneller Drall (links) und polygonaler Drall (rechts). Beide Arten des Dreschens verwenden ein spiralförmiges Muster.
Das spiralförmige Muster (hier mit polygonalem Drall) wird gezeigt.

Die im modernen Gewehr am häufigsten verwendeten Rillen haben ziemlich scharfe Kanten. In jüngerer Zeit ist das polygonale Gewehr , eine Rückbesinnung auf die frühesten Arten des Gewehrs, populär geworden, insbesondere bei Handfeuerwaffen . Polygonale Zylinder haben in der Regel eine längere Lebensdauer, da die Reduzierung der scharfen Kanten des Stegs (die Rillen sind die ausgeschnittenen Zwischenräume und die resultierenden Rippen werden Stege genannt) die Erosion des Zylinders reduziert. Befürworter des polygonalen Dralls behaupten auch höhere Geschwindigkeiten und größere Genauigkeit. Polygonale Gewehre sind derzeit auf Pistolen von CZ , Heckler & Koch , Glock , Tanfoglio und Kahr Arms sowie der Desert Eagle zu sehen .

Erweiterte Reichweite, voller Durchgang

Bei Panzern und Artilleriegeschützen kehrt das von Gerald Bull für die GC-45-Haubitze entwickelte Full-Bore- Konzept mit erweiterter Reichweite die normale Gewehridee um, indem ein Projektil mit kleinen Flossen verwendet wird, die in den Rillen reiten, im Gegensatz zu einem Projektil mit einem leichten übergroßes Antriebsband, das in die Rillen gedrückt wird. Solche Geschütze haben signifikante Steigerungen der Mündungsgeschwindigkeit und Reichweite erreicht. Beispiele sind die südafrikanische G5 und die deutsche PzH 2000 .

Gain-Twist-Ziehen

Ein Gain-Twist oder progressives Drallen beginnt mit einer langsamen Drallgeschwindigkeit , die sich im Lauf allmählich erhöht, was zu einer sehr geringen anfänglichen Änderung des Drehimpulses des Projektils während der ersten paar Zoll des Geschosslaufs nach dem Eintreten in den Hals führt . Dadurch kann das Geschoss im Wesentlichen ungestört und auf das Hülsenmundstück ausgerichtet bleiben. Nach dem Eingreifen des Dralls an der Kehle wird das Geschoss zunehmend einem beschleunigten Drehimpuls ausgesetzt, während es durch den Lauf getrieben wird. Der theoretische Vorteil ist , dass durch die schrittweise die Spinrate zu erhöhen, Drehmoment entlang einer viel längeren Bohrungslänge verliehen wird, so dass thermomechanische Beanspruchung verteilt auf eine größere Fläche sein , anstatt konzentriert überwiegend an der Kehle, die in der Regel trägt viel schneller als andere Teile des Fasses.

Gain-Twist-Gewehre wurden vor und während des amerikanischen Bürgerkriegs (1861-65) eingesetzt. Colt Army und Navy Revolver verwendeten beide Gain-Twist-Gewehre. Das Gain-Twist-Drücken ist jedoch schwieriger herzustellen als das gleichmäßige Drallen und ist daher teurer. Das Militär hat Gain-Twist-Gewehre bei einer Vielzahl von Waffen eingesetzt, wie z20 mm M61 Vulcan Gatling-Kanone, die in einigen aktuellen Kampfjets und den größeren verwendet wird30-mm - Kanone GAU-8 Avenger Gatling, die im Luftunterstützungsjet A10 Thunderbolt II verwendet wird. Bei diesen Anwendungen ermöglicht es eine leichtere Konstruktion der Läufe, indem der Kammerdruck durch die Verwendung niedriger Anfangsdrallraten verringert wird, aber sichergestellt wird, dass die Projektile nach dem Verlassen des Laufs eine ausreichende Stabilität aufweisen. Es wird selten in kommerziell erhältlichen Produkten verwendet, insbesondere jedoch beim Smith & Wesson Modell 460 (X-treme Velocity Revolver).

Herstellung

Gewehr in einer französischen Kanone aus dem 19. Jahrhundert.

Eine frühe Methode, um einen vorgebohrten Lauf mit Drallen zu versehen, bestand darin, einen Schneider zu verwenden, der auf einer Stange mit quadratischem Querschnitt montiert war, genau zu einer Spirale mit der gewünschten Steigung verdreht und in zwei festen Löchern mit quadratischem Querschnitt montiert war. Als das Messer durch den Lauf vorgeschoben wurde, verdrehte es sich mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit, die durch die Steigung bestimmt war. Der erste Schnitt war flach. Die Schneidspitzen wurden nach und nach erweitert, wenn wiederholte Schnitte durchgeführt wurden. Die Klingen befanden sich in Schlitzen in einem Holzdübel, die nach und nach mit Papierstreifen gefüllt wurden, bis die erforderliche Tiefe erreicht war. Der Prozess wurde beendet, indem ein Schuss geschmolzenen Bleis in das Fass gegossen , herausgezogen und mit einer Paste aus Schmirgel und Öl zum Glätten der Bohrung verwendet wurde.

Das meiste Gewehr wird erzeugt durch:

  • Schneiden einer Nut nach der anderen mit einem Werkzeug ( Schnitt-Drallen oder Ein-Punkt-Schnitt-Drallen );
  • Schneiden aller Nuten in einem Durchgang mit einem speziellen progressiven broaching Bit ( angeschnitten Drall );
  • Drücken Sie alle Rillen auf einmal mit einem Werkzeug, das als "Knopf" bezeichnet wird und den Lauf nach unten gedrückt oder gezogen wird ( Knopfziehen );
  • Schmieden des Laufs über einen Dorn , der ein umgekehrtes Bild des Gewehrs enthält, und oft auch die Kammer ( Hammerschmieden );
  • fließen bildet das barrel Vorform über einen Dorn ein umgekehrtes Bild des Dralls enthält ( Drall durch Fließformen )
  • Verwendung von berührungslosen Kräften wie einer chemischen Reaktion oder Wärme von einer Laserquelle , um das Drallmuster zu ätzen ( Ätzrifling )
  • Bearbeiten Sie die Drallrillenstruktur auf einer dünnen Metallplatte und falten Sie die Platte dann in die Innenbohrung des Laufs ( Liner-Drilling )

Die Rillen sind die ausgeschnittenen Räume, und die resultierenden Rippen werden als Stege bezeichnet . Diese Stege und Rillen können in Anzahl, Tiefe, Form, Drallrichtung (rechts oder links) und Drallgeschwindigkeit variieren. Der durch das Ziehen verliehene Drall verbessert die Stabilität des Projektils erheblich und verbessert sowohl die Reichweite als auch die Genauigkeit. Typischerweise ist das Drallen eine konstante Geschwindigkeit entlang des Laufs, die normalerweise an der Weglänge gemessen wird, die erforderlich ist, um eine einzelne Drehung zu erzeugen. Gelegentlich werden Schusswaffen mit einem Gain-Twist angetroffen , bei dem die Spinrate von der Kammer zur Mündung zunimmt. Während absichtliche Gain-Twists selten sind, ist eine leichte Gain-Twist aufgrund von Fertigungsabweichungen tatsächlich ziemlich üblich. Da eine Verringerung der Verdrehungsrate der Genauigkeit sehr abträglich ist, messen Büchsenmacher , die einen neuen Lauf aus einem gezogenen Rohling bearbeiten, häufig die Verdrehung sorgfältig, damit sie die schnellere Rate, egal wie klein der Unterschied ist, am Mündungsende platzieren können.

Aufbau und Betrieb

Ein Lauf mit kreisförmigem Bohrungsquerschnitt ist nicht in der Lage, einem Projektil einen Drall zu verleihen, so dass ein gezogener Lauf einen nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Typischerweise enthält der gezogene Lauf eine oder mehrere Rillen, die über seine Länge verlaufen und ihm einen Querschnitt verleihen, der einem Innenzahnrad ähnelt , obwohl er auch die Form eines Polygons annehmen kann , normalerweise mit abgerundeten Ecken. Da der Zylinder im Querschnitt nicht kreisförmig ist, kann er nicht genau mit einem einzigen Durchmesser beschrieben werden. Gezogene Bohrungen können durch den Bohrungsdurchmesser (der Durchmesser über die Stege oder die hohen Punkte im Drall) oder durch den Rillendurchmesser (den Durchmesser über die Rillen oder die tiefen Punkte im Drall) hinweg beschrieben werden. Unterschiede in den Namenskonventionen für Kassetten können zu Verwirrung führen; zum Beispiel sind die Geschosse der .303 Briten im Durchmesser tatsächlich etwas größer als die der .308 Winchester , da sich ".303" auf den Bohrungsdurchmesser in Zoll bezieht (Kugel ist .312), während die ".308 " bezieht sich auf den Geschossdurchmesser in Zoll (7,92 mm bzw. 7,82 mm).

Trotz Formunterschieden besteht das gemeinsame Ziel des Dreschens darin, das Geschoss genau zum Ziel zu bringen. Der Lauf muss dem Geschoss nicht nur den Drall verleihen, sondern muss das Projektil sicher und konzentrisch halten, während es sich im Lauf nach unten bewegt. Dies erfordert, dass das Gewehr eine Reihe von Aufgaben erfüllt:

  • Es muss so bemessen sein, dass das Projektil beim Abfeuern gestaucht oder verstopft wird, um die Bohrung zu füllen.
  • Der Durchmesser sollte konstant sein und darf zur Mündung hin nicht zunehmen.
  • Das Drallen sollte über die Länge der Bohrung hinweg konstant sein, ohne Änderungen im Querschnitt, wie z. B. Variationen in der Nutbreite oder im Abstand.
  • Es sollte glatt sein, ohne senkrecht zur Bohrung liegende Kratzer, damit es kein Material vom Projektil abreibt.
  • Kammer und Krone müssen das Geschoss reibungslos in das und aus dem Drall übergehen.

Das Schießen darf nicht unmittelbar vor der Kammer beginnen. Vor dem Patronenlager kann sich eine ungestreckte Kehle befinden, so dass eine Patrone gekammert werden kann, ohne das Geschoss in das Gewehr zu drücken. Dies verringert die Kraft, die zum Laden einer Patrone in das Patronenlager erforderlich ist, und verhindert, dass ein Geschoss im Gewehr stecken bleibt, wenn eine nicht abgefeuerte Patrone aus dem Patronenlager entfernt wird. Der angegebene Durchmesser des Halses kann etwas größer als der Nutdurchmesser sein und kann durch Verwendung vergrößert werden, wenn heißes Pulvergas die innere Laufoberfläche beim Abfeuern des Gewehrs schmilzt. Freebore ist eine Länge eines glatten Laufs mit einem Nutdurchmesser ohne Stege vor dem Hals. Freilauf ermöglicht dem Geschoss, von Haftreibung zu Gleitreibung überzugehen und einen linearen Impuls zu gewinnen , bevor er auf den Widerstand eines zunehmenden Drehimpulses stößt. Freilauf kann eine effektivere Verwendung von Treibmitteln ermöglichen, indem die anfängliche Druckspitze während der Phase des minimalen Volumens der Innenballistik verringert wird, bevor das Geschoss beginnt, sich im Lauf nach unten zu bewegen. Läufe mit einer Freilauflänge, die die gezogene Länge überschreitet, sind unter einer Vielzahl von Handelsnamen einschließlich Paradox bekannt .

Wenn das Projektil in das Drall eingepresst wird, nimmt es ein Spiegelbild des Dralls an, da die Stege in einem als Gravur bezeichneten Prozess in das Projektil eindringen . Die Gravur nimmt nicht nur die Hauptmerkmale der Bohrung, wie die Stege und Nuten, sondern auch kleinere Merkmale wie Kratzer und Werkzeugspuren auf. Der Zusammenhang zwischen den Bohrungseigenschaften und der Gravur auf dem Geschoss wird häufig in der forensischen Ballistik verwendet .

Anbringen des Projektils an der Bohrung

57-N-231 Standard 7,62 × 39 mm Militärgeschosse mit Stahlkern - das linke ist ungefeuert, das rechte ist abgefeuert, mit sichtbaren Rillen. Beachten Sie, dass die Kupferwaschung abgekratzt wurde und der Stahlmantel an den Rillenmarkierungen freiliegt.
Drei geborgene 7,62 × 51 mm NATO- Geschosse (neben einer ungefeuerten Patrone), die Gewehrmarken zeigen, die eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bewirken
Russian 122 mm Schrapnell (die abgefeuert wurde) zeigt Drall Markierungen auf dem Kupferlegierungsbandantrieb um seine Basis, was anzeigt , im Uhrzeigersinn Spin
Kanonenkugel mit Winglets für gezogene Kanonen um 1860
Spitzbogenschale des La Hitte-Systems , 1858, entworfen, um im Uhrzeigersinn zu greifen

Die ursprünglichen Schusswaffen wurden aus der Mündung geladen, indem eine Kugel aus der Mündung in die Kammer gedrückt wurde. Ob mit gezogenem oder glattem Lauf, eine gute Passform war erforderlich, um den Lauf abzudichten und die bestmögliche Genauigkeit der Waffe zu gewährleisten. Um die zum Laden des Projektils erforderliche Kraft zu verringern, verwendeten diese frühen Geschütze eine unterdimensionierte Kugel und einen Patch aus Stoff, Papier oder Leder, um den Luftwiderstand (die Lücke zwischen der Kugel und den Wänden der Bohrung) zu füllen . Der Flicken wirkte als Watte und sorgte für ein gewisses Maß an Druckabdichtung , hielt die Kugel auf der Schwarzpulverladung aufsitzen und hielt die Kugel konzentrisch zur Bohrung. Bei gezogenen Läufen bot der Aufnäher auch eine Möglichkeit, den Drall vom Gewehr auf das Geschoss zu übertragen, da der Aufnäher statt der Kugel graviert ist. Bis zum Aufkommen der Minié-Kugel mit hohler Basis , die sich beim Abfeuern ausdehnt und verschließt, um die Bohrung zu versiegeln und das Gewehr zu betätigen, war der Flicken das beste Mittel, um das Projektil in das Gewehr eingreifen zu lassen.

Bei Schusswaffen mit Hinterlader wird die Aufgabe des Einsetzens des Projektils in das Gewehr durch den Hals der Kammer übernommen . Als nächstes kommt der Freilauf , der der Teil des Halses ist, durch den sich das Projektil bewegt , bevor das Drall beginnt. Der letzte Abschnitt des Halses ist der Halswinkel , wo der Hals in den gezogenen Lauf übergeht.

Der Hals ist normalerweise etwas größer als das Projektil, damit die geladene Patrone leicht eingelegt und entfernt werden kann, aber der Hals sollte so nah wie möglich am Nutdurchmesser des Laufs liegen. Beim Abfeuern dehnt sich das Projektil unter dem Druck der Kammer aus und verschließt sich, um in den Hals zu passen. Das Geschoss wandert dann den Hals hinunter und greift in das Gewehr ein, wo es eingraviert ist, und beginnt sich zu drehen. Das Gravieren des Projektils erfordert einen erheblichen Kraftaufwand, und bei einigen Schusswaffen gibt es eine erhebliche Menge an Freibohrung, die dazu beiträgt, die Kammerdrücke niedrig zu halten, indem es den Treibgasen ermöglicht wird, sich auszudehnen, bevor sie das Projektil gravieren müssen. Die Minimierung des Freilaufs verbessert die Genauigkeit, indem die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass sich ein Projektil verzerrt, bevor es in das Gewehr eindringt.

Verdrehrate

Für beste Leistung sollte der Lauf eine ausreichende Drehrate haben, um jedes Geschoss zu stabilisieren , von dem vernünftigerweise erwartet wird, dass es abgefeuert wird, aber nicht wesentlich mehr. Kugeln mit großer Durchmesser sorgen für mehr Stabilität, da der größere Radius mehr liefert gyroskopischen Trägheit , während lange bullets schwerer zu stabilisieren, da sie sehr backheavy zu neigen und die aerodynamische Drücke einen längeren Arm ( „lever“) zu handeln. Die langsamsten Drehraten werden bei Schusswaffen mit Vorderlader gefunden , die einen runden Ball abfeuern sollen; diese haben Drehraten von nur 1 in 72 Zoll (180 cm) oder etwas länger, obwohl für ein typisches Mehrzweck-Vorderladergewehr eine Drehrate von 1 in 48 Zoll (120 cm) sehr üblich ist. Das M16A2- Gewehr, das zum Abfeuern der 5,56 × 45-mm-NATO-SS109-Kugel- und L110-Markierungsgeschosse ausgelegt ist , hat eine Drehung von 1 Zoll (18 cm) oder 32 Kalibern. Zivile AR-15- Gewehre werden häufig mit 1 in 12 Zoll (30 cm) oder 54,8 Kaliber für ältere Gewehre und 1 in 9 Zoll (23 cm) oder 41,1 Kaliber für die meisten neueren Gewehre gefunden, obwohl einige mit 1 in 7 Zoll ( 18 cm) oder 32 Kaliber Drehraten, die gleichen wie für das M16-Gewehr. Gewehre, die im Allgemeinen längere Geschosse mit kleinerem Durchmesser abfeuern, haben im Allgemeinen höhere Drallraten als Handfeuerwaffen, die kürzere Geschosse mit größerem Durchmesser abfeuern.

Drehungsrate ausdrücken

Es gibt drei Methoden, um die Verdrehrate zu beschreiben:

Die traditionell gebräuchlichste Methode drückt die Verdrehungsrate als "Weg" (Länge) aus, die erforderlich ist, um eine volle Projektilumdrehung im gezogenen Lauf zu vollenden. Diese Methode gibt kein einfaches oder direktes Verständnis dafür, ob eine Verdrehungsrate relativ langsam oder schnell ist, wenn Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern verglichen werden.

Die zweite Methode beschreibt den „gezogenen Weg“, der erforderlich ist, um eine volle Projektilumdrehung in Kaliber oder Bohrungsdurchmesser zu vollenden.

wo:

  • Drall = Drallrate ausgedrückt in Bohrungsdurchmessern
  • L = die für eine volle Projektilumdrehung erforderliche Verdrillungslänge (in mm oder in)
  • D Bohrung = Bohrungsdurchmesser (Durchmesser der Stege, in mm oder in)

Beachten Sie, dass der Verdrehweg L und der Bohrungsdurchmesser D in einer einheitlichen Maßeinheit ausgedrückt werden müssen, dh metrisch (mm) oder imperial (in).

Die dritte Methode gibt einfach den Winkel der Nuten relativ zur Bohrungsachse an, gemessen in Grad.

Beachten Sie, dass die beiden letztgenannten Methoden den inhärenten Vorteil haben, die Verdrehungsrate als Verhältnis auszudrücken und ein einfaches Verständnis dafür zu geben, ob eine Verdrillungsrate relativ langsam oder schnell ist, selbst wenn Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern verglichen werden.

Drehrate und Geschossstabilität

1879 entwickelte George Greenhill , ein Mathematikprofessor an der Royal Military Academy (RMA) in Woolwich , London, Großbritannien, eine Faustregel zur Berechnung der optimalen Drallrate für Bleikerngeschosse. Diese Abkürzung verwendet die Länge des Geschosses, ohne dass Gewicht oder Nasenform berücksichtigt werden müssen. Die namensgebende Greenhill-Formel , die noch heute verwendet wird, lautet:

wo:

  • C = 150 (verwenden Sie 180 für Mündungsgeschwindigkeiten über 2.800 f/s)
  • D = Geschossdurchmesser in Zoll
  • L = Geschosslänge in Zoll
  • SG = spezifisches Gewicht des Geschosses (10,9 für Bleikerngeschosse, was die zweite Hälfte der Gleichung aufhebt)

Der ursprüngliche Wert von C war 150, was eine Drallgeschwindigkeit in Zoll pro Umdrehung ergibt, wenn der Durchmesser D und die Länge L des Geschosses in Zoll gegeben sind. Dies funktioniert bis zu Geschwindigkeiten von etwa 840 m/s (2800 ft/s); oberhalb dieser Geschwindigkeiten sollte ein C von 180 verwendet werden. Bei einer Geschwindigkeit von 600 m/s (2000 ft/s), einem Durchmesser von 0,5 Zoll (13 mm) und einer Länge von 1,5 Zoll (38 mm) würde die Greenhill-Formel beispielsweise einen Wert von 25 ergeben, was bedeutet 1 Umdrehung in 25 Zoll (640 mm).

Verbesserte Formeln zur Bestimmung von Stabilität und Verdrehraten umfassen die Miller Twist Rule und das McGyro- Programm, das von Bill Davis und Robert McCoy entwickelt wurde.

Ein Parrott-Gewehr , das sowohl von den Streitkräften der Konföderierten als auch der Union im amerikanischen Bürgerkrieg verwendet wurde .

Wenn eine unzureichende Drallgeschwindigkeit verwendet wird, beginnt das Geschoss zu gieren und dann zu taumeln; Dies wird normalerweise als "Schlüsselloch" bezeichnet, bei dem Kugeln Langlöcher im Ziel hinterlassen, wenn sie schräg einschlagen. Sobald die Kugel zu gieren beginnt, ist jede Hoffnung auf Genauigkeit verloren, da die Kugel bei ihrer Präzession in zufällige Richtungen abgelenkt wird .

Umgekehrt kann auch eine zu hohe Drallgeschwindigkeit zu Problemen führen. Die übermäßige Verdrillung bewirken kann barrel Verschleiß beschleunigt wird , und in Verbindung mit hohen Geschwindigkeiten induziert auch eine sehr hohe Spinngeschwindigkeit , die Geschosses bewirken kann Mantel Rupturen verursachen hohe Geschwindigkeit Spin stabilisierte Projektile zu desintegrieren im Flug. Geschosse aus Monometallen können praktisch keine Flug- und Drallgeschwindigkeiten erreichen, so dass sie aufgrund ihrer Drallgeschwindigkeit im Flug zerfallen. Rauchloses Pulver kann Mündungsgeschwindigkeiten von ungefähr 1.600 m/s (5.200 ft/s) für drallstabilisierte Projektile erzeugen, und fortschrittlichere Treibmittel, die in Panzerkanonen mit glattem Lauf verwendet werden, können Mündungsgeschwindigkeiten von ungefähr 1.800 m/s (5.900 ft/s) erzeugen. Ein höherer Drall als nötig kann auch subtilere Probleme mit der Genauigkeit verursachen: Jede Inkonsistenz innerhalb des Geschosses, wie beispielsweise ein Hohlraum, der eine ungleiche Massenverteilung verursacht, kann durch den Drall vergrößert werden. Unterdimensionierte Geschosse haben auch Probleme, da sie möglicherweise nicht genau konzentrisch und koaxial zum Lauf in das Drall eintreten und eine übermäßige Verdrehung die dadurch verursachten Genauigkeitsprobleme verschlimmert.

Kugelschleudern

Eine Kugel, die aus einem gezogenen Lauf abgefeuert wird, kann sich mit über 300.000 U/min (5 kHz ) drehen , abhängig von der Mündungsgeschwindigkeit der Kugel und der Drehrate des Laufs .

Die allgemeine Definition des Spins eines um eine Achse rotierenden Objekts kann geschrieben werden als

wobei die lineare Geschwindigkeit eines Punkt in dem rotierenden Objekt (in Einheiten von Abstand / Zeit) und bezieht sich auf den Umfang des Kreises , dass diese Messstelle führt um die Drehachse.

Ein Geschoss, das dem Schuss des Schusslaufs entspricht, verlässt diesen Lauf mit einem Spin

wo ist die Mündungsgeschwindigkeit und ist die Drallrate.

Zum Beispiel verleiht ein M4 Carbine mit einer Drallrate von 1 in 7 Zoll (177,8 mm) und einer Mündungsgeschwindigkeit von 3.050 Fuß pro Sekunde (930 m/s) dem Geschoss einen Drall von 930 m/s / 0,1778 m = 5,2 kHz (314.000 U/min).

Eine zu hohe Rotationsgeschwindigkeit kann die vorgesehenen Grenzen des Geschosses überschreiten und die resultierende Zentrifugalkraft kann dazu führen, dass das Geschoss während des Fluges radial zerfällt.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

Rechner für Stabilität und Drehung