Schusssimulation

Es gibt 15 Antworten in diesem Thema, welches 3.130 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag (3. November 2006 um 09:07) ist von Axel66.

  • Hallo,
    diesmal stelle ich mal keine Fragen, sondern habe was für euch:
    In letzter Zeit habe ich mich ziemlich eingehend mit der Ballistik und Flugbahnen bzw. -eigenschaften von Geschoßen beschäftigt und auf einem kleinen programmierbaren Rechner (Ti Voyage 200, falls ihn zufällig wer kennt) eine Simulation des schiefen Wurfs MIT Luftwiderstand geschrieben.

    Kurz zum Programmkonzept:
    Als Startwerte festzulegen sind: v0, Schusswinkel, Masse des Geschoßes, Querschnittsfläche und der cw-Wert (=Luftwiderstandsbeiwert).
    Das Programm gibt dann die (je nach Einstellung mehr oder weniger genaue) Flugbahn aus, auf der man an jeder Stelle die momentanen Daten über v (Geschwindigkeit), x (Entfernung horizontal), y (Höhe), t (Flugzeit), E (Momentanenergie) und w (Flugweite) einsehen kann.

    Im Allgemeinen kann man wegen des Luftwiderstandes nichts im vorhinein über eine bestimmte Flugbahn sagen, d.h.: jede Änderung der Wurfbedingungen erfordert immer eine neue Simulation (z.B.: die doppelte Geschwindigkeit bringt niemals die doppelte Reichweite, etc.).
    Einige interessante Punkte kann ich für LGs und Lupis aber doch angeben:


    >Maximale Schussweite mit 7,5 J:

    Abschusswinkel im Bereich von 25° (nicht 45, wie es im Vakuum wäre)
    Flachkopfdiabolo ca. 110 m
    Spitzdiabolo maximal 160 m

    Unterschied zwischen 4,5 und 5,5 mm: Mit dem größeren Kaliber erhöhen sich bei gleicher E0 die oben genannten Werte um 10-20 m. Weiters ist die Aufprallenergie nach einer größeren Distanz mit 5,5er deutlich größer.


    >Schussweiten mit 20 J (ca. 290 m/s in cal .177):

    Abschusswinkel ähnlich, also im Bereich von 20-30°
    Flachkopf (ca.): 150 m
    Spitzdia: 200-220 m


    Man sieht, dass trotz der fast dreifachen E0 keine große Steigerung der Reichweite möglich ist. Es ist dann auch schon fast egal (zumindest im cal .177), ob man mit 20 oder 30-35 J abschießt, die Weite wird sich nicht mehr stark verändern.
    Der Grund dafür liegt darin, dass die Luftwiderstandskraft mit v² eingeht, also mit dem Quadrat der Geschwindigkeit - das heißt zum Beispiel doppelte v ... 4-facher Luftwiderstand. Dadurch (und durch die geringe Masse) wird das Geschoß in den ersten 10-20 m extrem stark gebremst und der Großteil der Energie verbraucht.
    Ob das jetzt 15 oder 25 J sind, spielt eine viel kleinere Rolle, als man glaubt; je mehr, desto stärker wird das Projektil gebremst und desto schneller sinkt die Geschwindigkeit.

    Dazu noch ein Beispiel:

    Startwerte: Flachkopfdia(4,5mm, 0,5g) ; 20°; v0=320 m/s

    Es ergibt sich eine E0 von 25,6 J. Nach nur etwa 25-30m verbleiben noch 7,5 J Momentanenergie, von diesem Punkt weg wird das Dia ähnlich fliegen, als ob es aus einer F-Waffe käme - diese 30 m sind also ungefähr die Distanz, um die man trotz über dreifacher E0 weiter kommt.


    >Absolute Grenze unter besten Bedingungen (cal 0.22, natürlich mit Spitzdiabolos, E0=30-35 J): etwa 250-280 m.


    Natürlich ist diese Simulation nicht 100% genau, aber doch sehr wirklichkeitsnahe.
    Ich habe damit z.B. einmal ein Zielfernrohr von 10 auf 40 m umgestellt, was allerdings recht aufwändig war. Das Ergebnis war sehr zufriedenstellend. (Zum Einstellen nehme ich sonst auch die herkömmlichen Methoden, ich wollte lediglich die Richtigkeit überprüfen.)


    Für Fragen bezüglich bestimmten Flugbahnen bitte möglichst viele Detailinformationen (v0, Masse,... siehe oben) liefern.
    Am besten ist es, wenn nur EIN Parameter geändert wird (z.B.: zur Maximalentfernung für eine bestimmte Waffe alles außer dem Winkel angeben, dann kann ich durch Probieren den optimalen Winkel ermitteln).

  • Zitat

    Original von mks
    >Maximale Schussweite mit 7,5 J:

    Abschusswinkel im Bereich von 25° (nicht 45, wie es im Vakuum wäre)
    Flachkopfdiabolo ca. 110 m
    Spitzdiabolo maximal 160 m

    Unterschied zwischen 4,5 und 5,5 mm: Mit dem größeren Kaliber erhöhen sich bei gleicher E0 die oben genannten Werte um 10-20 m. Weiters ist die Aufprallenergie nach einer größeren Distanz mit 5,5er deutlich größer.

    Warum sollen denn 5,5mm Diabolos weiter fliegen? Ist mir irgendwie unklar.

  • Zitat

    Original von Dlognord
    Warum sollen denn 5,5mm Diabolos weiter fliegen? Ist mir irgendwie unklar.

    Die 5,5mm Dias haben mehr Masse, dewegen geben die ihre Energie nicht so schnell ab.

    Imperare sibi maximum imperium est

  • Hmmm, dann müsste ja ein LKW, den ich mit 7,5 Joule "abschieße" noch weiter fliegen als ein 5,5mm Diabolo - irgendwie ist mir das mit der erhöhten Reichweite bei schwereren Diabolos auch noch nicht so ganz klar.

    Gruß,
    hyperdeath

    EDIT: Also ich meine nicht, dass ich den LKW abschieße, sondern den LKW als Geschoss (theoretisch) verwende *g*

    FWR #30425
    4mmM20 Kurzwaffen - die braucht der Mensch :nuts:

    Einmal editiert, zuletzt von hyperdeath (1. November 2006 um 15:04)

  • Sehr interessant zum lesen!
    Auch gut vergleichbar mit einem Auto!
    zb. um 160km/h fahren zu können reicht ein 60PS starker Golf
    Aber um 300km/h fahren zu können reichen keine 120PS sondan man benötigt min. 450PS

    Das mit den 5,5 Dias lässt sich auch leicht erklären!
    wikipedia.org -> Trägheit


    LG

    HW 77 (24J.) inkl. Bushnell Elite 3200 3-9x40 mit Lederriemen
    HW 45 brüniert
    ...

  • Ist doch klar!! Wenn man einen Diabolo mit 5.5mm ,anstatt mit 4.5mm Durchmesser abschiesst, ist der höhere Luftwiderstand unerheblich, das Gewicht allerdings ist größer. Was das bringt, hat ja basay schon erklärt, thx ;-).
    Schiesst man allerdings einen Brummi in der Theorie mit 7.5 Joule ab, so ist die Gewichts- und Luftwiderstandszunahme soo gross, dass er sich gar nicht bewegt. Bei so kleinen Geschossen ist der Luftwiderstandsunterschied zwischen 4.5 und 5.5mm nicht ganz sooo bedeutend.
    Irgendwie macht Klugscheissen Spass... (:)

  • @Der Bayer

    Klugscheissen ja da hast recht!
    Nur vergleiche bitte mal die Ergebnisse von den Flachkopf Dias mit den Spitzdias! Desweiteren hast du bis jetzt nicht mehr zusammengebracht auser Zitate von anderen zusammen zuschreiben und diese dann nichtmal selbst zu verstehn...

    LG

    HW 77 (24J.) inkl. Bushnell Elite 3200 3-9x40 mit Lederriemen
    HW 45 brüniert
    ...

  • Zitat

    Originally posted by basay
    Es ist leider nicht so einfach, da hängen viele Faktoren zusammen Luftwiderstand, Geschossform und, und und

    Ja, muss wohl so sein. Nimmt man anstatt des LKW eine Feder (sehr leicht, aber riesen Luftwiderstand), dann fliegt die auch nur ein paar Zentimeter, obwohl sie wahrscheinlich eine zunächst mal sehr hohe V0 hat. Das optimale Geschoss bzgl. der Reichweite liegt also irgendwo zwischen Feder und LKW.
    Ist zwar zunächst banal, aber in der Tat ein interessantes Thema.

    Gruß,
    hyperdeath

    FWR #30425
    4mmM20 Kurzwaffen - die braucht der Mensch :nuts:

  • Um noch mal das mit den 5,5 mm aufzugreifen:
    Am besten kann man es verstehen, wenn man nur einen Parameter verändert. Zum Beispiel kann man alles bis auf die Masse festlegen - so, als ob man mit einem bestimmten LG unter festem Winkel (genau gleich große) Dias verschießen würde, deren Masse man wählen kann. Bei zu kleiner Masse ist der Energieverlust zu groß, bei zu großer Masse die Geschwindigkeit einfach zu niedrig.
    Noch ein Beispiel: LG mit 7,5J , Schusswinkel 20°, cal.177 ,(cw=1,12)festgelegt
    nur m wird geändert:

    0,1 g... 25 m
    0,5 g... 110 m
    0,7 g... 135 m
    1 g........160 m
    2 g........190 m
    3 g........175 m

    Unter diesen Bedingungen wäre es am besten, ein Diabolo mit ca. 2 g zu verwenden, auch wenn v0 nur mehr 85 m/s wäre.

    Einmal editiert, zuletzt von mks (1. November 2006 um 21:15)

  • Aber auch nur in der Theorie. Wen du es schaffst mit einem freien LG einen Diabolo von 2 Gramm zuverschießen hast du ein Wunder bewirkt. Der Versuch einen Rabbit Magnum aus einem freien Federkolbengewehr mit 7,5J abzuschießen endete darin daß ich den Diabolo von vorne nach hinten mittels einens messingstabes rauszudrücken.

    Bitte nicht immer die Theorie mit der Praxis vergleichen.

    Gruß
    Thomas

  • Stimmt, nur in der Theorie. Das würde eben nur mit einem 2g-Diabolo gehen, das genauso aussieht wie ein Standarddia (dieselben Abmessungen) und natürlich auch die selben Abschusseigenschaften hat. Paramags: Wie schwer/groß ist ein RabbitMagnum?

  • Nochmals kurz zur Theorie (und Praxis):
    Bei den Rabbit Magnum liegt es wohl weniger an der Masse die beschleunigt werden muß, als an dem Problem der Reibung zwischen Geschoß (Dia zu sagen wäre fast übertrieben) und Lauf - würde ich zumindest wagen zu behaupten! Die gesammte Mantelfläche muß hierbei umgeformt werden wenn das Blei in die Züge gedrückt wird. Dies ist für ein 7,5J-LG einfach zu viel des Guten. Ich dachte im ersten Moment auch das es an der Waffe liegt, als diese Dias nicht so recht wollten, aber diese Projektile verlassen den Lauf erst bei weit über den freien 7,5J. Außerdem weisen sie keine allzu berauschende Präzision auf. :new16:
    Der kleine Kompressionsring am Ende des Geschosses sollte das Problem bei freien LG eigendlich lösen, aber hierfür müßte der gesammte Durchmesser veringert werden. Oder es wäre mgl einen großen Teil der Mantelfläche etwas "abzudrehen" um lediglich noch im vorderen Bereich (wie beim normalen Dia) eine zweite Führungsrille zu belassen. Dadurch wird er zwar etwas leichter, sollte jedoch verschossen werden können. Ob diese Arbeit jedoch einen Sinn macht bleibt fraglich. Vor Allem das die Geschwindigkeit um einiges geringer sein wird als bei Diabolos um die 0,5g.
    Diese "Dias" wurden auch sicher kaum für die 7,5J in entwickelt und mir fällt auf Anhieb auch kein Schütze ein (auch mit WBK) der sie verwendet.

    edit:
    Habs fast vergessen - dächte die wogen um die 1,1g. Aber falls es unbedingt notwendig ist, kann man am Woend nochmals nachschauen.

  • hallo mks!

    Wäre es vllt möglich das Programm als Download zur verfügung zu stellen oder hast du nicht die TILink SOftware ?
    Besitze einen ähnlichen TI Rechner und würde mir das gerne mal anschauen.


    mfg Dudi

    Bei der Eroberung des Weltraums sind zwei Probleme zu lösen: die Schwerkraft und der Papierkrieg. Mit der Schwerkraft wären wir fertig geworden. (Wernher Freiherr von Braun)

  • Hallo zusammen,

    wenn wir ein Dia nehmen was deutlich mehr Energie im Lauf als Wärme hinterlässt, müssen wir natürlich ein stärkeres Gewehr nehmen.
    Entscheidend ist die Energie, die das Geschoß beim Verlassen des Laufes hat.
    Dann wird die Berechnung stimmen.

    Gute Idee, das Projekt :crazy3:

    Viele Grüße
    Axel

    FWR: 307xx