: Frage an Spezialisten für innere Ballistik

Es gibt 20 Antworten in diesem Thema, welches 6.175 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag (7. Juli 2008 um 10:11) ist von ralph12345.

  • Ich habe in einem Vergleichstest verschiedene Luftdruckwaffen mit mehreren Diabolotypen beschossen und die Mündungsenergie gemessen:

    Link

    Meine Frage: Welche Auswirkung auf die Diabolobeschleunigung hat die Technik der Waffe (also Vorkomprimierer oder Federdruck) ?

    Ich bin sehr neugierig auf Antworten!

    Gruß,
    spiegeleye

    Wer bei einem Konflikt schießt, hat vorher versagt.

    spiegeleye

    Einmal editiert, zuletzt von spiegeleye (1. Juli 2008 um 04:04)

  • Hier schon geschaut?

    "Anger, fear, aggression; the dark side of the Force are they. Easily they flow, quick to join you in a fight ... A Jedi uses the Force for knowledge and defense, never for attack. " -- Yoda

  • edit.. Hier standen meine 5 Cents. Wie Lt. Coloumbo das schreibt, scheint die Realität anders auszusehen... Daher mal lieber gelöscht.

    3 Mal editiert, zuletzt von ralph12345 (1. Juli 2008 um 16:58)

  • Federdruckwaffen beschleunigen den Diabolo sehr explosiv. Wobei die Beschleunigung zu Beginn der Bewegung am stärksten ist. Wenn die Feder ausgelöst wird und den Kolben nach vorne treibt, dann setzt sich das Diabolo erst so richtig in Bewegung, wenn der Kolben beinahe aufgeschlagen ist. Dafür sorgt unter anderem der Transferport, der durch seine meist recht kleine Öffnung dafür sorgt, daß die Luft im Kolben erst maximal verdichtet wird, bevor sie als Antriebsmedium zur Verfügung steht. Außerdem sorgt auch die Maßeträgheit der Luft welche sich im Transferport befindet dafür, daß die Energieabgabe verzögert stattfindet.
    Das Ergebnis des Federdruckantiebs ist ein kurzer, heftiger Druckluftstoß der so stark werden kann, daß der Kelch des Diabolos sich leicht aufbläst. Deshalb ist bei Federdruckwaffen auch häfig eine kurze Lauflänge von 30cm oder weniger ausreichend. Ich habe mal gelesen, daß nach 250mm keine nennenswerte Beschleunigung mehr stattfindet.

    Vorkomprimierer und Preßluftwaffen arbeiten bei der Beschleunigung in der Regel mit wesentlich geringerem Druck als eine Federdruckwaffe. Dafür liegt dieser geringere Druck (meist ca 60-70 bar) über eine längere Zeit an. Die Beschelunigung des Diabolos ist im Vergleich zum Federdrucksystem eher sanft. Auch spielt bei Vorkomprimierter bzw Preßluft die Lauflänge eine erhebliche Rolle. Bei ausreichend freigesetzer Luftmenge beschleunigt das Geschoß in einem längeren Lauf auf eine höhere Geschwindigkeit.

    Jugend ist beständige Trunkenheit - sie ist das Fieber der Vernunft

    Francois de la Rochefoucauld ( französischer Moralist des 17. Jhdt )

  • Zitat

    Original von ralph12345
    ..... Ich denke, das weiss hier keiner, wie schnell die Feder entspannt und wie der zeitliche Verlauf der Systemdrücke sich darstellt.


    Lies mal: Wieviel Luftvolumen habt Ihr in Eurem Federdruckgewehr zur Verfügung? besonders die Beiträge von waldo.
    Hochinteressant.

    "The Airgun from Trigger to Target" von Cardew ist auch ein schönes Grundlagenwerk mit vielen Experimenten und Berechnungen. Neuere innenballistische Experimente seit dem Erscheinen des Buches (1995) sind mir nicht bekannt.

    Schade, zumal sich die Messtechnik verbessert hat und für den "Hausgebrauch" bezahlbarer ist.

    Für einen Drucksensor müsste der BüMa eine Bohrung anbringen. Die Kolbenbeschleunigung könnte man nach Anbringen eines Gebers mit Lichtschranken messen.

    Für die Diabolobeschleunigung im Lauf hat Cardew 15 Bohrungen mit Kontakten im Abstand von 1 Zoll gemacht. Überlegenswert wäre, ob man den Kontakt nicht auch herstellen kann, indem das Diabolo auf einen mit einer bestimmten Länge in den Lauf eingeführten Kupferdraht trifft.

    Etwas Selbstbau-Elektronik mit PC-Anschluss ........., aber: Grau ist alle Theorie.......................

    Andreas

  • Zitat

    Original von Lt. Columbo

    Vorkomprimierer und Preßluftwaffen arbeiten bei der Beschleunigung in der Regel mit wesentlich geringerem Druck als eine Federdruckwaffe. Dafür liegt dieser geringere Druck (meist ca 60-70 bar) über eine längere Zeit an. Die Beschelunigung des Diabolos ist im Vergleich zum Federdrucksystem eher sanft. Auch spielt bei Vorkomprimierter bzw Preßluft die Lauflänge eine erhebliche Rolle. Bei ausreichend freigesetzer Luftmenge beschleunigt das Geschoß in einem längeren Lauf auf eine höhere Geschwindigkeit.


    Bitte nicht Vorkomprimierer und Pressluftwaffen über einen Kamm scheeren. Bei Vorkomprimierern sind die Druckverhältnisse nochmals anders . Bei Matchgewehren ist hier ein durchschnittlicher Systemdruck von 140-150Bar. Also eine vollkommene andere Wissenschaft für sich.

  • Gerald Cardew ist leider Ende der 90er Jahre verstorben, sein Sohn hat trotz anfänglicher Pläne offenbar die Versuche nicht weiter fortgesetzt. Bei einigen Versuchen der Cardews weiß man inzwischen aber auch, daß sie vom Testaufbau recht angreifbar und daher wohl nicht aussagekräftig waren, etwa die in Scheibchen zerlegten Diabolos, um die Strömungen zu zeigen.

    Es gab aber (auch angeregt von Cardew) auch zahlreiche Versuche, Diabolos aus verschiedenen Waffen aufzufangen und zu vergleichen, wie sich der Trichter hinten durch die anströmende Luft verändert hat. Daher weiß man auch, daß der Druck offenbar bei Federdruck am schnellsten in den Trichter pustet und diesen unförmig aufbläht (wie Marylin Monroes Rock über dem Lüftungsschacht), und Vorkomprimierer am sanftesten arbeiten. Nur ist es bei diesen oft so, daß von der Zwischenkammer der Druck über eine Art Röhrenkontruktion hinter das Geschoß geführt wird und man strömungstechnisch an jeder Biegung Druck einbüßt.


    Ich bin der Keith Richards dieses Forums und immer noch hier...

  • Zitat

    Original von Ulrich Eichstädt
    und Vorkomprimierer am sanftesten arbeiten. Nur ist es bei diesen oft so, daß von der Zwischenkammer der Druck über eine Art Röhrenkontruktion hinter das Geschoß geführt wird und man strömungstechnisch an jeder Biegung Druck einbüßt.


    Jo. Bei Pressluftwaffen ist es aber genauso (bezieht sich jetzt nur auf die ,,Biegung,,). Diese sogenannten Röhren (Überströmkanäle) sind genauso angeordnet (siehe z.B. Innenaufbau FWB 603 und P70, nahezu identisch 1:1 ab der Vorkammer).

  • Vielen Dank an alle für die zahlreichen Hinweise!

    Das Aufblähen des Diabolokelchs gibt mir immerhin die Idee für den Ansatz einer möglichen Erklärung dafür, dass schwerere Diabolos in Federdruckwaffen weniger Energie mitnehmen, als leichtere.

    Ein schwererer Diabolo wird aufgrund seiner Masseträgheit langsamer beschleunigt als ein leichter und befindet sich nach dem Auslösen länger im Lauf.

    Das Aufblähen des Diabolos sollte ziemlich sicher auch den Druck zwischen Diabolo und Laufinnenwand bzw. Zügen erhöhen und damit auch die Reibung.

    Wenn diese erhöhte Reibung bei schweren Diabolos über einen längeren Zeitraum bestünde, als bei den leichten Diabolos, könnte das erklären, warum mehr Energie verloren geht.


    Um diese Hypothese zu testen, könnte man vielleicht das Aufblähen des Kelches mechanisch verhindern.

    Ich werde morgen(?) den Kelch von getesteten Diabolosorten mit Heißkleber füllen, das Ende glatt abschneiden und dann die Teile wiegen, und mit den gleichen Waffen testen, die ich vorher gemessen habe. Ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse!


    Gruß,
    spiegeleye

    Wer bei einem Konflikt schießt, hat vorher versagt.

    spiegeleye

    Einmal editiert, zuletzt von spiegeleye (2. Juli 2008 um 00:41)

  • Zitat

    Original von spiegeleye
    Das Aufblähen des Diabolokelchs gibt mir immerhin die Idee für den Ansatz einer möglichen Erklärung dafür, dass schwerere Diabolos in Federdruckwaffen weniger Energie mitnehmen, als leichtere.

    Ein schwererer Diabolo wird aufgrund seiner Masseträgheit langsamer beschleunigt als ein leichter und befindet sich nach dem Auslösen länger im Lauf.


    Ich bin mir relativ sicher, daß schwere Kugeln deshalb weniger Energie mitnehmen, weil sie aufgrund ihrer hohen Masse den Moment des maximalen Drucks im LG nicht so perfekt ausnutzen können, wie leichte Geschosse. Der maximale Druck besteht soweit mir bekannt nur einen sehr kurzen Augenblick und fällt dann rasch, da der Kolben wohl auch durch das Luftkissen wieder ein winziges Stück zurückgeschleudert wird, was zwangsläufig den Druck reduzieren muß.
    Die komprimierte Luft verhält sich ja ebenfalls wie eine Feder (Gasdruckfeder) es schlägt also eine Feder (Kolben) auf eine andere (Luftpolster). Da ist ein kurzes Nachschwingen wahrscheinlich.

    Zitat


    Das Aufblähen des Diabolos sollte ziemlich sicher auch den Druck zwischen Diabolo und Laufinnenwand bzw. Zügen erhöhen und damit auch die Reibung.


    Wäre möglich, jedoch denke ich ist das zu vernachlässigen. So extrem werden die Diabolos nun auch wieder nicht deformiert, zumindest nicht bei normalen Luftdruckwaffen. Bedenke außerdem, daß auch ohne ein Aufblähen des Kelches der Anpreßdruck schon hoch ist, da das Kelchmaß meist mit ca 4,7mm ohnehin schon überkalibrig ist. Wenn der Diabolo durch den Lauf gepreßt wird wird die Außenkante des Kelches leicht angelegt. Hinzu kommt, daß das Blei recht leicht durch den Lauf flutscht, wenn erstmal die Haftreibung überwunden und es am gleiten ist.

    Zitat


    Wenn diese erhöhte Reibung bei schweren Diabolos über einen längeren Zeitraum bestünde, als bei den leichten Diabolos, könnte das erklären, warum mehr Energie verloren geht.


    Wobei man beachten sollte: Schwere Geschosse wie zb die H&N Baracuda haben deutlich verstärkte Kelchwände - irgendwo muß das "Extrablei" ja schließlich auch hin :)) Die schweren Geschosse sind gegenüber der Aufblähung deutlich widerstandsfähiger.


    EDIT: @ Kippchen: Thx für den Hinweis mit den Vorkomprimierern. Das hätte ich nicht gedacht. 140-150 bar ist ja in der Tat enorm. Da war ich wohl etwas voreilig.

    spiegeleye: Auf das Ergebnis Deines Tests bin ich gespannt.

    Jugend ist beständige Trunkenheit - sie ist das Fieber der Vernunft

    Francois de la Rochefoucauld ( französischer Moralist des 17. Jhdt )

    Einmal editiert, zuletzt von Lt. Columbo (2. Juli 2008 um 01:20)

  • Lt. Columbo:

    Alles wirklich gute Argumente, aber nur ein Versuch macht kluch...

    Habe heute knapp 50 Baracudas mit Heißklebekegeln gefüllt. Sauarbeit.

    Leider liefert mein Experiment nur aussagekräftige Ergebnisse, wenn die Baracudas schneller aus den Federdruckwaffen kommen.

    Der Heißkleber hat nur eine etwas höhere Konsistenz als Gummibärchen; vielleicht überträgt er den Druck genügend auf die Kelchwand, um diese ebenfalls aufzublähen. Keine Ahnung.

    Wenn die Versuche etwas aussagen, gibt es eine Fotostrecke dazu. Immerhin habe ich gelernt, dass Gabeln aus dem Essbesteck die idealen Diabolohalter sind, um diese z.B. mit Heißkleber zu füllen...

    Morgen wird gemessen!

    Gruß,
    spiegeleye

    Wer bei einem Konflikt schießt, hat vorher versagt.

    spiegeleye

  • Ich habe heute mal ein paar Diabolos verschossen und sie danach untersucht. Hier das Ergebnis:

    Diabolo: Gamo Pro Magnum (0.5g)
    Links: unverschossen
    Mitte: Verschossen mit HW40 (3.5J)
    Rechts: Verschossen mit Gamo CFX (22J)

    Man sieht deutlich die extreme Verformung des mit dem CFX verschossenen Diabolos. Es ist sogar ein wenig zusammengestaucht worden. Kein Wunder also, wenn diese Diabolos nicht präzise sind. Auch wenn sie gut verarbeitet sind, sie haben einfach eine zu dünne Kelchwand die sich zu stark verformt.



    Diabolo: RWS Superpoint Extra (0.53g)
    Links: unverschossen
    Mitte: Verschossen mit HW40 (3.5J)
    Rechts: Verschossen mit Gamo CFX (22J)

    Dieses Diabolo wurde dank seiner dickeren Kelchwand nicht so stark aufgebläht, aber dennoch sichtbar. Man erkennt auch die deutlich grössere Reibungsfläche des Diablolos mit dem Lauf beim CFX als bei der HW40. Ich kann mir daher gut vorstellen, dass die V0 darunter leidet.



    Diabolo: Hausmarke meines Büma Flachkopf geriffelt (0.53g)
    Links: unverschossen
    Mitte: Verschossen mit HW40 (3.5J)
    Rechts: Verschossen mit Gamo CFX (22J)

    Hier sieht das Bild den RWS sehr ähnlich.

    Hier habe ich noch die Kelche der 3 Diabolos von hinten fotografiert. Die Kelchwand der Gamos ist geradezu mickrig gegenüber den anderen:


    So nun möchte ich eure Meinungen dazu hören :ngrins:

    2 Mal editiert, zuletzt von hayatepilot (4. Juli 2008 um 13:49)

  • Meine erste Meinung dazu: Bitte verkleiner die Bilder... 1920x1400 bei über 0,5MB ist zu heftig :)) Die armen Imageshack Server ;) Es dauert ewig bis die sich aufbauen.

    Ansonsten sehen die Bilder recht interessant aus. Wobei ich bei den verschossenen Diabolos etwas stutzig werde. Wie hast Du die aufgefangen? Bei mir sehen die, selbst bei deutlich weniger Energie in weicheste Lumpen geschossen, erheblich schlimmer aus. Deine sind speziell auch am Kopf so unversehrt.
    Außerdem scheinen mir die Gamoläufe recht eng zu sein, bei den Spuren welche die Felder schon am Kopf der jeweiligen Dias hinterlassen haben.

    Schöne und interessante Bilder, wenn auch etwas arg groß.

    Jugend ist beständige Trunkenheit - sie ist das Fieber der Vernunft

    Francois de la Rochefoucauld ( französischer Moralist des 17. Jhdt )

    2 Mal editiert, zuletzt von Lt. Columbo (4. Juli 2008 um 13:26)

  • So ich habe die Bilder etwas verkleinert. :ngrins:

    Zitat

    Original von Lt. Columbo
    Ansonsten sehen die Bilder recht interessant aus. Wobei ich bei den verschossenen Diabolos etwas stutzig werde. Wie hast Du die aufgefangen? Bei mir sehen die, selbst bei deutlich weniger Energie in weicheste Lumpen geschossen, erheblich schlimmer aus. Deine sind speziell auch am Kopf so unversehrt.
    Außerdem scheinen mir die Gamoläufe recht eng zu sein, bei den Spuren welche die Felder schon am Kopf der jeweiligen Dias hinterlassen haben.

    Das auffangen war tatsächlich etwas knifflig. Stoff war nichts, Wassereimer auch nicht.....
    Dann habe ich auf diese gelben Styroplatten aus dem Baumarkt (XPS Ursafoam glaub ich) geschossen (natürlich in die Seite). Sie blieben nach ca 60 cm stecken. Dann muss man sie nur noch mit einem Messer herausschneiden. Und wie man sieht haben sie mit dieser Methode keinen Kratzer :n1:

    Es ist mir auch schon aufgefallen, dass der Gamo-Lauf etwas enger ist. Oder ist vllt doch der HW40-Lauf etwas weiter? :n17:

    Einmal editiert, zuletzt von hayatepilot (4. Juli 2008 um 13:59)

  • Was so ein Bild so alles hergibt: Der "Aufbläh"-Effekt wird bei 22 J recht deutlich.

    Bei den Pro Magnum ist der Kelch so geweitet worden, das er auf der halben Länge Laufwandspuren hat, während es bei der "Hausmarke" nur ein Viertel der Kelchlänge ist.

    Die Pro Magnum sind wohl kopflastiger mit ihrem relativ kürzeren, dünneren Kelch.

    Das Zugkaliber der CFX scheint kleiner zu sein, wie Lt. Columbo schon sagte.
    Oder die Reibung wirkt bei 2,5 facher Geschwindigkeit anders.

    Zitat

    Original von spiegeleye:
    Der Heißkleber hat nur eine etwas höhere Konsistenz als Gummibärchen; vielleicht überträgt er den Druck genügend auf die Kelchwand, um diese ebenfalls aufzublähen. Keine Ahnung.


    Ich bin gespannt wie es Deinen "Gummibärchen" ergeht. Wenn man sich einbeinig auf einen stellt geht er ganz schön in die Breite (als gaaanz unpräziser Vergleich).

    Wenn der Heisskleber nicht über den Kelchrand "planscht", könnte er die Druckspitze abfedern, da die Luft nicht unmittelbar in den Kelch kann.

    Andreas

  • gilmore:

    Das Experiment war erfolgreich: Die Mündungsenergie der heißklebergefüllten Baracudas ist tatsächlich etwas größer als die der normalen. Außerdem kam heraus, dass selbst die geringen fertigungsbedingten Masseschwankungen einen Einfluss auf die Mündungsenergie haben.

    Ein Bericht mit den genauen Messwerten ist in Arbeit.

    hayatepilot:

    Wunderbares Gegenstück zu meinen Versuchen von gestern! Dass die Kelchverformung so deutlich ist, hätte ich nicht erwartet.

    Vielleicht schieße ich meine modifizierten Baracudas auch mal in einen solchen Schaumblock.

    Gruß,
    spegeleye

    Wer bei einem Konflikt schießt, hat vorher versagt.

    spiegeleye

  • Der ausführliche Testbericht zu den mit Heißkleber befüllten Baracudas wurde in meinen ersten Testbericht (hier)
    integriert.

    Gruß,
    spiegeleye

    Wer bei einem Konflikt schießt, hat vorher versagt.

    spiegeleye

  • Wenn ich mir diesen uralten Bericht durchlese mit den mikrosekunden genauen Details, was wann beim Schuss passiert, komme ich so nach und nach zu dem Schluß (und das hab ich auch mal gelesen hier), daß für die Leistung des Gewehrs doch primär der Kolbenhub ausschlaggebend sein muß. Der Kolben trifft das Ende des Systems lange bevor der Diabolo das GEwehr verlassen.
    Da stellt sich mir die Frage, wieviel da eigentlich eine Export Feder rausholen soll, die hier so oft Thema ist.

    (Nein, ich will keine verbauen! Macht auf 9m im Keller wohl keinen Sinn...)

  • Zitat

    Original von ralph12345
    ...daß für die Leistung des Gewehrs doch primär der Kolbenhub ausschlaggebend sein muß.


    Ich glaube primär, also Vorasusetzung zur Erreichung hoher Leistungen, ist das Kolbenvolumen, was indirekt natürlich durch großen Querschnitt und erhöhten Hub realisiert wird.

    Zitat


    Da stellt sich mir die Frage, wieviel da eigentlich eine Export Feder rausholen soll, die hier so oft Thema ist.


    Nun, die Feder ist der Motor. Sie beschleunigt den Kolben. Eine starke Feder führt zwangsläufig zu einer höheren Beschleunigung des Kolbens, wodurch dieser mehr Bewegungsenergie aufnimmt, welche gegen Ende des Verdichtungsvorgang nach meinem Wissen ohnehin der maßgebliche Faktor für die Leistung ist.
    Ist der Kolben schnell schlägt er besonders heftig auf die im Kompressionsraum gefangene Luft was einen höheren Druck zur Folge hat.
    Eine schwache Feder bewirkt einen etwas langsameren Kolben, der schlicht zu keiner so hohen Verdichtung führt.

    Jugend ist beständige Trunkenheit - sie ist das Fieber der Vernunft

    Francois de la Rochefoucauld ( französischer Moralist des 17. Jhdt )

    Einmal editiert, zuletzt von Lt. Columbo (6. Juli 2008 um 23:45)

  • Federdruckgewehre haben bauartbedingt eine begrenzte Möglichkeit Druckvolumen zu erzeugen. Je stärker der Federdruck desto höher der Kompressionsdruck und somit auch eine höhere Energieausbeute. Ab einen gewissen Punkt kann man keinen höheren Druck mehr erzeugen, Eine noch stärkere Feder bringt dann auch nichts mehr. Jetzt ist zusätzlich noch ein höheres Luftfördervolumen nötig, um noch mehr Schub hinter das Dia zu bringen. Das geht nur mit grösseren Kolbendurchmesser oder verlängerten Kolbenweg (selten beides), wobei die Verlängerung des Kolbenweges effektiv mehr bringt (siehe Gamo 1250 und Diana 350Magnum), wie einfach nur den Kolbendurchmesser zu vergrössern . Den aktuellen Entwicklungsstand demonstrieren das Luftgewehr Gamo 1250, gefolgt vom Diana 350 Magnum, mehr ist technisch fast nicht möglich. Um noch mehr Leistung aus Federdruckkolbengewehren herauszuholen, müssten die Luftgewehre noch grösser und noch schwehrer konstruiert werden, diese sind dann aber zu unhandlich und somit unpraktisch (ein 15 Kilomonster und schwehrer macht einfach keinen Sinn ).