Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Dieses Werk bietet eine umfassende Darstellung der Ballistik mit engem Bezug zur Praxis. Es beschreibt kaliberunabhängig die Grundlagen und Rechenmodelle in den vier Haupt­gebieten der Ballistik mit vielen Fakten, Hinweisen und Beispielen aus der jahrzehntelangen Erfahrung des Autors.

Innenballistik: Eigenschaften von Explosivstoffen (Zünd‐ und Treibmittel), Berechnungs­verfahren des Gasdruckes und der Geschwindigkeit von Geschossen und Raketen während der Beschleunigung, alternative Systeme der Projektilbeschleunigung, Beschleunigung von Splittern.

Abgangsballistik: Dynamik des Momentes, in dem das Geschoss die Mündung der Waffe verlässt und die Pulvergase aus dem Rohr strömen, Auswirkungen auf den Waffenträger, Grundlage für die Nahschussprobleme in Kriminalistik und Rechtsmedizin.

Außenballistik: Kräfte, die auf das Geschoss einwirken und deren Bestimmung, Beschreibung der Rechenmodelle zur Bestimmung von Flugbahnen (inkl. „Ballistic Coefficient“), Theorie der gyroskopischen Stabilisierung von Geschossen, der aero­dynamischen Optimierung von Flugkörpern.

Endballistik: Zusammenstellung experimentell ermittelter Fakten und Daten. Grundlagen für den Entwurf von Schutzeinrichtungen, Probleme der Prüfung von ballistischem Schutz, einschließlich möglicher Lösungen, ausführliche Darstellung des Abprallens von Geschossen, dem speziell in der Forensik große Bedeutung zukommt.

Das Werk wendet sich an Ballistiker und Armeeangehörige, Polizeiangehörige und Kriminalisten sowie Schießstandsachverständige, Sportschützen, Jäger und weitere Interessierte.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung

Kurze Beschreibung der Herkunft der Ballistik und ihrer Teilgebiete und ein Überblick über den Inhalt des Buches.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 2. Physikalische Grundlagen

Kapitel 2 beschreibt die für die folgenden Kapitel benötigten physikalischen Grundlagen. Diese umfassen aus der Mechanik die Bewegungslehre, die Dynamik, die Erhaltungssätze (Masse, Impuls Energie, Drehimpuls), die Bewegungsgleichungen und die Bewegung starrer Körper. Der Abschnitt Fluiddynamik geht zunächst auf die thermodynamischen Zustandsgleichungen im Zusammenhang mit Wärmekraftmaschinen ein. Anschließend werden die grundlegenden Eigenschaften reibungsfrei strömender Gase (Kontinuitätsgleichung, Bernoulli’sche Gleichung, Entstehung des Strömungswiderstandes) besprochen. Das Ausströmen aus Mündungen und das Prinzip der Lavaldüse sowie Freistrahlen spielen in der Ballistik ebenfalls eine wichtige Rolle.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 3. Innenballistik

Dieses Kapitel beginnt mit einem Überblick über jene Explosivstoffe, welche in der Ballistik eine wichtige Rolle spielen. Dies betrifft vor allem die Treibmittel (Pulver), die auch heute noch das wichtigste Antriebsmittel für Geschosse darstellen. Sprengstoffe werden in Zündmitteln und zur Beschleunigung von Splittern verwendet. Der folgende Abschnitt beschreibt die Möglichkeiten der Projektilbeschleunigung, den Treibmittelabbrand, die Energiegleichung, die Geschossbewegung im Rohr und die unterschiedlichen Druckverläufe. Basierend auf diesen Beziehungen werden anschließend innenballistische Berechnungsverfahren für die Bestimmung des Gasdruckes und der Geschwindigkeit von Geschossen dargestellt. Weitere Abschnitte behandeln die Bestimmung der Pulverkenndaten, die Innenballistik der Feststoffrakete, alternative Beschleunigungsverfahren und die Bestimmung der Anfangsgeschwindigkeit von Splittern mit Hilfe der Gurney-Formel.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 4. Abgangsballistik

In diesem Kapitel wird phänomenologisch die Dynamik des Momentes besprochen, in dem das Geschoss die Mündung der Waffe verlässt und die Pulvergase aus dem Rohr strömen. Die dabei entstehenden Feuererscheinungen werden erläutert. Eine Schätzformel für die Ausströmgeschwindigkeit der Gase hilft bei der Bestimmung des Rückstoßes, der ein Maß für die Auswirkungen auf den Waffenträger oder die Lafette darstellt. Der stets auftretende Abgangsfehlerwinkel, der sich infolge der Rohrschwingungen ergibt, wird beschrieben und Möglichkeiten seiner Bestimmung angegeben.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 5. Außenballistik

Der ursprünglichen Bedeutung des Wortes „Ballistik“ entsprechend, beschäftigt sich dieses Hauptkapitel mit dem Flug eines Geschosses durch die Luft. Einführend wird der Aufbau der Atmosphäre besprochen und anschließend die auf ein Geschoss einwirkenden Kräfte und Drehmomente zusammengestellt. Diese bilden die Basis für die Berechnung von Flugbahnen, wobei die Gleichungssysteme des Massenpunktmodells, des 6-FG-Modells und der modifizierten Massenpunktsmodelle dargestellt werden. Ältere Berechnungsverfahren, wie jenes von Siacci, und alternative Rechenmöglichkeiten (Standardgeschosse und Ballistischer Koeffizient) werden ebenfalls erläutert. Ein weiterer Abschnitt behandelt ausführlich die Stabilität und die Folgsamkeit drallstabiler Geschosse. Die anschließenden zwei Abschnitte entwickeln aus aerodynamischen Grundgleichungen die Möglichkeit, gewisse Beiwerte zu berechnen und auch widerstandsoptimierte Geschossformen zu bestimmen. Ein letzter Abschnitt widmet sich der Außenballistik von ungelenkten Flachbahnraketen.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 6. Grundzüge der Endballistik

Das Auftreffen eines Geschosses auf einen festen Gegenstand ist physikalisch gesehen ein sehr komplizierter Prozess, der in äußerst kurzer Zeit und unter Beteiligung großer Kräfte und Drücke abläuft. In diesem Umfeld verhalten sich die Materialien oft anders, als man es sich von relativ langsamen Vorgängen gewohnt ist. Dieses Kapitel ist keine ausführliche Besprechung der Endballistik und auch keine Theorie, sondern gibt nur einen Einblick in typische qualitative und empirische Gesetzmäßigkeiten. In weiteren Abschnitten werden Grundlagen für den Entwurf von Schutzeinrichtungen vermittelt und Probleme bei der Prüfung von ballistischem Schutz aufgezeigt. Als Lösung wird die Durchschusswahrscheinlichkeit eines ballistischen Schutzes eingeführt und dessen experimentelle Bestimmung beschrieben.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 7. Abprallende Geschosse

Ein wichtiges Teilgebiet der Endballistik betrifft das Abprallen von Geschossen an festen oder flüssigen Medien. Diesem ist deshalb ein eigenes Kapitel gewidmet, in dem vorgängig die allgemeine Theorie des Stoßes (einschließlich des exzentrischen, schiefen Stoßes) dargestellt wird. Mit einer Phänomenologie des Prellschusses werden die Gesetzmäßigkeiten des Abprallens eingeleitet, wobei zunächst das Geschoss als Massenpunkt, danach als starrer Körper betrachtet wird. Dabei wird die mögliche Größe des entstehenden Nutationswinkel angegeben und eine Schätzung über die Stabilität des abgeprallten Geschosses gemacht. Radarmessungen haben ergeben, dass sich abgeprallte Geschosse durchaus wieder stabilisieren können. Zudem werden Hinweise zur Berechnung der Flugbahn eines Prellschusses gegeben und weitere Prellschusstheorien kurz beschrieben.
Beat P. Kneubuehl

Kapitel 8. Spezielle Anwendungen der Ballistik

Im letzten Kapitel werden einige nicht häufig erwähnte Anwendungen der Ballistik in der Forensik beschrieben. Es handelt sich dabei um die Rekonstruktion von Flugbahnen aus den Daten am Auftreffort, wobei stabil fliegende und abgeprallte Geschosse unterschieden werden. Sogar in der Blutspurenanalyse können außenballistische Überlegungen und Rechnungen hilfreich sein. Der letzte Abschnitt befasst sich mit Sicherheitsfragen auf Schießplätzen und in Schießanlagen; ihm sind vor allem reale Ereignisse zugrunde gelegt.
Beat P. Kneubuehl

Backmatter

Weitere Informationen

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Grundlagen zu 3D-Druck, Produktionssystemen und Lean Production

Lesen Sie in diesem ausgewählten Buchkapitel alles über den 3D-Druck im Hinblick auf Begriffe, Funktionsweise, Anwendungsbereiche sowie Nutzen und Grenzen additiver Fertigungsverfahren. Eigenschaften eines schlanken Produktionssystems sowie der Aspekt der „Schlankheit“ werden ebenso beleuchtet wie die Prinzipien und Methoden der Lean Production.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise