Druckkammer für RAM - Waffe

Aloha,

mich hat mein Projekt in dieses Forum getrieben.
Aber kurz zu mir; ich bin ehemaliger Panzermann und Industriemeister, bastel gerne und viel (Möbel, Motorrad, Spielzeug für die Kinder...).

Jedenfalls ist ein Projekt von mir nun ein RC - Panzer. Und da möchte ich eine Kanone cal.43 einbauen. Da es bisher keine mit Munitionswahl gibt oder die in den Turm passt, prüfe ich zZ einen Eigenbau.
Mir ist bewusst dass dieser dann durch einen teuren Beschusstest muss, und deshalb auch die zulässige Mündungsenergie für freie Waffen nicht überschreiten darf.

Die Kanone an sich (Gehäuse, Verschluss, Zuführung, Auslöser, Sicherungen) sind als Konzept schon fertig. Was noch eine unklare Größe ist, ist das Volumen der Druckkammer, die den Druck einer 12g - CO2 Kapsel für den Schuss zwischenspeichern und bereit stellen soll.
Die ca. 1,1g schweren Kugeln sollen den ca. 600mm langen Lauf mit ca. 115m/s verlassen.
Der Luftkanal der die Kugel beschleunigen soll, hat einen Durchmesser von 4mm, um den Druck frei zu setzen.

Hat jemand von euch Erfahrungswerte?
Welchen Einfluss hat die Rohrlänge dabei?
Reicht dafür ein gewisser Druckimpuls aus oder sollte der Druck im Rohr so lange im Überdruckbereich sein, bis das Geschoss im Mündungsbereich ist?
Gibt es da einfachere Formeln um das übersichtlich berechnen zu können?

Ich habe bisher Formeln aus der Pneumatik verwendet, um an den Luftverbrauch (bzw. Volumen) zu kommen, aber CO2 ist nicht das Selbe.

Ich bin für jede Hilfe dankbar!

Stefan

Moin!
Groß ist relativ, ich habe als Basis den Maßstab 1:16 genommen, um einen Pool an fertigen Teilen und Komponenten zu bekommen.
Natürlich habe ich auch einen Revolver im gleichen Kaliber in Betracht gezogen, da man das Griffstück gegebenen Falls abmontieren kann und ihn um 90° gedreht einsetzt. Allerdings ist die Munition dann doch sehr beschränkt und nicht im Einsatz nicht wählbar (zB Kreide/Gummi).
Mit der Trommel wäre die Bauhöhe zu groß. Bei einer Pistole ist das Magazin zu lang, könnte man aber notfalls etwas aus der Turmseite heraus ragen lassen.
Das größte Problem ist allerdings das recht hoche Gewicht, dass dann einseitig hinter der Lagerung hängt.
Da der Turm und Kanone durch ein Kreiselsystem stabilisiert werden soll, würde ich für die Kanone einen Recht starken (und wieder großen) Motor brauchen.

Aloha,
die Idee mit dem Fachhändler ist ganz gut.
Mit dem verantwortlichen Waffenamt habe ich mich schon in Verbindung gesetzt; solange ich keine funktionsfähige Waffe sondern nur ein paar Teile, ist alles okay. Eine Abnahme ist bei privaten Projekten auch möglich. Kostet nur viel.
Bisher habe ich mich wegen dem Arbeitsdruckspeicher mit Umarex selbst in Verbindung setzen wollen, aber die haben natürlich keine Lust sich damit zu beschäftigen.
Aber ein Büchsenmacher für Druckluftwaffen sollte mir helfen können!

Aloha!

So, der erste Fachhändler/Schrauber/Luftbüchsenmacher ist abgesprungen, da er nur Teile austauscht

Ich hätte nicht gedacht, dass es so schwer ist an Daten zu kommen, schließlich gibt es eine Menge RAM - Waffen (ich habe ja auch eine, wollte das Magazin jetzt aber nicht durchsägen und Messungen vornehmen).
Ist ja nicht tragisch, ich habe hier interessante Anregungen erhalten.
Außerdem will ich das Ganze verstehen und knie mich gerne selbst rein.

Also, ich habe mal nachgeschaut wie es bei der Innenballistik von Feuerwaffen ist. Dort wird zwar Pulver verwendet, aber der (Arbeits-) Druck zum Beschleunigen des Geschosses kann berechnet werden. Da der Druck der Pulvergase (wie CO2 auch) natürlich während der Expansion abnimmt, wird der mittlere Gasdruck zu Grunde gelegt.
Den muss man ja nicht großartig ausrechnen, der Anfangsdruck beträgt 60 bar aus der Kapsel, die dann auch im Druckspeicher wirken.
Als nächstes habe ich eine Formel aus der Mechanik von Gasen zu Grunde gelegt, die eigentlich recht simpel (zu simpel?) ist.
Ausgehend davon, dass jedes Gas eine bestimmte Teilchenzahl im selben Volumenbei gleichem Druck hat und so die Variablen Druck und Volumen sind, ergibt sich nach dem Erhaltungsgesetz die Formel p1 x V1 = p2 x V2.
So habe ich als bekannte Größe das Rohr als Ausgangsgröße genommen, dass bei einer Länge von 600mm ein Volumen V1 von 56.214mm³ hat und laut der Ballistik für Feuerwaffen einen Druck p1 31 bar erreichen soll.
Dem gegenüber herrscht im Druckspeicher der Druck p2 von 61 bar. Dementsprechend sollte das Volumen für dir Druckkammer 28.568mm³ betragen.
Oder anders gesagt, die Hälfte des Rohrvolumens.

Praktisch gesehen kommt mir das aber doch sehr groß vor.
Wenn es aber so ist wie golgomer beschrieben hat, dass erst der aufschießende Masseverschluss die Gaszufuhr unterbricht, könnte es durchaus richtig sein.
Ich lüfte erst einmal meinen Kopf und rechne die nötige Länge für meinen Druckspeicher aus, den nötigen Durchmesser habe ich bereits ermittelt.

Hallo Andreas und Danke für Deine Gedanken dazu.
Durch eure Hilfe komme ich der Realität immer näher. Um so merkwürdiger finde ich, dass es dazu kaum fachliche Grundlagen zu geben scheint.
Aber sonst wäre das Leben ja langweilig

Okay, ich habe die Rohrlänge von 600mm gewählt, da es grob 55 Kaliberlängen entspricht, ein Ansatz von modernen Kampfpanzern. Diese sind für stärkere Treibladungen und mehr Power gedacht, welche ich ja gar nicht brauche.
Mehr Präzision werde ich wahrscheinlich auch nicht erlangen. Dazu ist mein Kaliber im Verhältnis zum Rest des Fahrzeugs auch ein Drittel größer, weshalb ich ungern auf cal.50 umplanen möchte.

In dem geplanten Turm habe ich nach hinten verhältnismäßig viel Platz, wenn man bedenkt dass der Verschluss grob 20mm Weg hat.
Rechnerisch müsste mein Druckspeicher 270mm lang werden, was zwar von der Länge passt aber den Neigungsbereich des Rohres stark einschränkt, da werde ich das Konzept überarbeiten und wie bereits angeregt mit einem Ventil, bzw. Kurzer Öffnungszeit planen.
Bisher habe ich mit der Druckkammer geplant, weil es mir einfacher von der Konstruktion und Herstellung vorgenommen ist. Da hätte sich Druckkammer komplett den Druck in das Rohr übertragen, da eine sehr lange Öffnungszeit (ca. 0,5 -1s) bestanden hätte.
Das resultiert aus dem gedachten Auslösemechanismus, der bei den wahrscheinlich großen Vibrationen den gespannten Verschluss gleichzeitig halten sollte, bis die Fangstollen freigegeben werden.

Ich habe schon daran gedacht, ein .43 RAM - Gewehr zu nehmen und entsprechend umzubauen.
Laut dem Waffenamt wäre auch ein neuer Beschusstest unnötig, wenn die Waffe danach wieder in den Ursprungszustand zurück gebaut werden kann.
Bei einer zusätzliche Munitionszufuhr wird alleine das schon schwierig, die Auslösung des Systems wäre weit hinten und nicht auf die Bedingungen angepasst.

Aber andere vorhande Komponenten wede ich nutzen können, man muss die Kette nicht immer neu erfinden (... habe ich für die Wanne auch gemacht ).

Ich werde den Entwurf überarbeiten und euch dann präsentieren!
Danke für eure Hilfe!

Stefan

Guten Abend!
Kleine Wunder dauern manchmal, zwischendurch sind mir auch ein paar Probleme und Detaillösungen eingefallen.
Davon abgesehen ist mein größtes und bestes Projekt auch meine Familie!

Zurück zum Thema:
Die Skizze ist Maßstab 2:1.
Ich habe jetzt auch nicht alles eingezeichnet, sondern nur die, welche für den Verschluss wichtig sind.

Der Verschlussträger (1) ist fest und soll mit dem Rohr verbunden sein.
Der Verschluss (2) ist in gespannter Stellung und wird an den 2 Zapfen des Spannstücks (3) gehalten.
Im hinteren Gehäuse (4) sollen sich die Verschlussfeder (5) befinden, die den Verschluss nach erreichen der Endlage - und in Übereinstimmung von Druckeinlass und Querbohrung des Verschlusses - wieder etwas zurück drücken soll, um den Druckimpuls zu unterbrechen. Und dazu eine harte Schließfeder (6), die in entspannter Lage Spiel in der Längsachse haben soll, um den Verschluss nicht auf die Endlage zu drücken, aber eine starke Kraft aufbringen soll um den Verschluss durch seine Massenträgheit entsprechend zu beschleunigen.
Die Kugel (7) würde eine entsprechende Lagerung bekommen, bevor sie durch den Verschluss ins Rohr (8) geschoben wird.

Soweit dazu...

Stefan