Längerer Lauf = mehr Energie?

[graylion]

Hallo,
Das mit dem Gasdruck gegenüber den Außendruck ist klar,
aber wo ist die Grenze mit der Reibung des Geschosses an der Laufinnenwand?
Ich nehme an, dass das Geschoss aus dem 80m Lauf gar nicht mehr vorne herauskommt!

Gute Frage Die Reibung is ist ja nun mit Tanten zu vernachlaessigen ... (OK, sie ist es wenn wir mit 400 MPa shieben, ber irgendwann halt nimmer. Wann dieses Irgendwann eintritt ist auch so ne Frage.

 

[Lederhose]

Hallo Leute,

in Maßen gibt ein längerer Lauf mehr Dampf.
Die Reibung im Lauf darf nicht unterschätzt werden und diese Kraft sowie ein Überschuß für die (zusätzliche) Beschleunigung muss als "Restgasdruck" noch vorhanden sein wenn das Geschoß den Lauf verläßt.
Das zu rechnen ist nicht so einfach. Zwar ergibt 1g NC-Pulver ungefähr 1 l Gas aber: Das Gas ist anfangs heiß, kühlt dann bei der Expansion ab. Daher ist nicht nur das Laufvolumen sondern auch die aktuelle Temperatur über die Lauflänge einzubeziehen (kaltes Gas zieht sich ja zusammen und der Druck sinkt so schneller als durch "nur" Laufvolumenerweiterung. Auch ergeben die z.B. 4000 bar keine fixe Größe- Das ist ein kurzfristiger Maximalgasdruck der aber auch erzielt werden kann wenn restliche Pulverpartikel noch brennen und weiter Gas liefern. Anderseits bei zu kurzem Lauf verbrennen wegen zu schneller Druck und Temperaturabnahme nicht alle Pulverpartikel....
Es gibt also viel zu beachten und zu berechnen u.a. deswegen kann man als Wiederlader ja mit unterschiedlcihem Pulver /Pulvermenge / Geschossen / derne Durchmesser.... die Leistung und Präzision beeinflussen.

Gruß Andi

 

[Rhoenjaeger]

der vergleich hinkt ... stell dir vor, daß der vater bereit mit aller kraft angeschoben hat und bereits nach 5m seine maximale geschwindigkeit erreicht hat. dann wird auch auf den nächsten 5m nicht mehr schneller ...

ähnlich verhält es sich mit dem geschoss im lauf, zumal das geschoss dort eine starken reibung unterliegt und damit auch wieder deutlich abgebremst wird, sobald der gasdruck nicht mehr ausreicht.

zudem kann man anhand des verbrennungsdruckes ausrechnen, wieviel gasmenge durch die expansion ensteht und ab wann der schub, respektiv die beschleunigung endet.

Ja der Vergleich hinkt so wie die meissten Vergleiche eben :lol:

Es ging mir auch nur darum etwas einfach zu erklären.


Diese Denkweise ist heute sogar modern.

In meinem Beruf zumindest muss man sich oft Anlagenteile als Blackbox vorstellen.
Du musst nur wissen wenn "das" reingeht muss "das" rauskommen, warum ist erstmal egal zur Fehlersuche.

Später kannst man sich dann Gedanken machen warum und wieso.

Oft helfen einfache Vergleiche weiter um komplexe Zusammenhänge vom Grundablauf her zu begreifen.

Mir geht es jedenfalls so.

 

[JimRakete]

Energie = Integral über (Kraft (x,t) * dx)

(sorry, kann keine Symbole einfügen)

Das Integral läuft von 0 bis Lauflänge L. Umso länger der Lauf, umso mehr Energie kriegst Du rein. Allerdings ist das nicht linear da die Kraft sowohl von der Position x des Geschosses im Lauf abhängt (Kolbeneffekt) als auch von der Zeit t (Verbrennungsprozess).

--> Ja, desto länger der Lauf desto mehr Energie hat das Geschoss.

:?:

 

[NullAhnung]

den lauf will ich sehen

Ich hab mir den jucks ma mit Quickload gemacht. Ne 45 ACP wird bei 10 m (nicht cm!) Laufaenge immer noch schneller ...

Da steckst du noch in der Anfangsphase mit Quickload. Bitte unter Extras...Laufreibung langer Läufe simulieren... benutzen. Da wirst du sehen dass das Geschoss nicht weit kommt.

 

[Franz85]

:?:

Die Kraft nur als Funktion des Ortes würde wohl ausreichen. Naja, egal...

 

[JimRakete]

Als erste Näherung...

 

[doa]

@uihhh: Theoretisch hast Du Recht, es gibt ein Limit. Das wird (meiner bescheidenen Meinung nach) aber in selbst den allerlängsten Läufen nicht erreicht. Das Geschoss wird so lange beschleunigt wie der Druck auf den Geschossboden stärker ist als der Aussendruck (Reibungskraft des Geschosses im Lauf kann hier mal vernachlässigt werden). Nun entstehen im Gewehr/Flinte Drücke weit über 1000bar, der Aussendruck hat aber nur 1bar.

absolut deiner meinung ...

aber man könnte doch ausrechnen, wieviel expansionsvolumen vorliegt.

bei einem explosionsdruck von z.b. im schnitt 4000 bar und einer pulvermenge von x grains, entsteht dann bei maximaler expanson das 4000fache volumen. nachdem das entstanden ist, ist der druck auch komplett abgebaut.

da sich die grains schlecht in volumen umrechnen lassen, würde ich nun einfach mal sagen, daß in einer normalen büchsenpatrone ca. 2 cm³ pulver enthalten sind. somit entsteht aus 2 cm³ pulvermenge durch die explosion zuerst ein druck von 4000bar, was den 4000fachen überdruck zur umgebung bedeutet. sobald sich der auf 2 cm³ anliegende druck von 4000bar auf 8000cm³ (4000bar x 2cm³) ausgedehnt hat, ist der normale umgebungsdruck erreicht.

gehen wir nun noch von der annahme aus, daß das geschoss solange beschleunigt wird, bis der druck komplett abgebaut ist, läßt sich imho durch errechnen des lauf-innenvolumens der punkt bestimmen, an dem kein gasdruck mehr vorhanden ist.

gehen wir der einfachheithalber davon aus, daß es ein 8mm kaliber ist und vernachlässigen wir das hülsenvolumen selbst.

bei 8mm bohrung liegt somit eine grundfläche von rund 0,5 cm², was pro lfd meter ein volumen von 50 cm³.

damit wäre das expansionsvolumen von 2cm³ pulver bei 4000bar bei einem 80m lauf mit 8mm bohrung erreicht ;-)

Und einen Schalldämpfer brauchst Du auch nicht mehr, geschweige denn Gehörschutz!

 

[thorshammer]

Hallo,
Bei 80m Lauflänge hat man auch immer einen Kugelfang,
außer in der Position Lauf liegt auf 80m wagerecht auf oder steht senkrecht hoch,
was aber garantiert nicht lange aufrecht zu halten ist!
Alles andere ist immer eine Bogenlampe

 

[dwmuser]

Die Reibung im Lauf kann man ganz bestimmt nicht vernachlässigen.

Ich erinnere mich in einem Thread mal gelesen zu haben, dass bei den z.B. Unterhebel-Repetierern in .357 die Energie bereits wieder abbaut, so etwa ab 50cm Lauflänge.
Alles längere ist dann kontraproduktiv.

Das kann jemand doch bestimmt brömeln???

 

[graylion]

den lauf will ich sehen

Ich hab mir den jucks ma mit Quickload gemacht. Ne 45 ACP wird bei 10 m (nicht cm!) Laufaenge immer noch schneller ...

Da steckst du noch in der Anfangsphase mit Quickload. Bitte unter Extras...Laufreibung langer Läufe simulieren... benutzen. Da wirst du sehen dass das Geschoss nicht weit kommt.

ahaa! Danke! jo, 45 ACP koennte evtl schon innem 1m langen lauf stecken bleiben

 

[anonym]

Vernachlässigung der Laufreibung geht nur in 1. Näherung,
selbstverständlich muß sie berücksichtigt werden -
ich habe mal gelesen, daß bei den Biathlon-KK-Gewehren ( .22 l.r.) dier Lauf nach ca. 45-50 cm aufhört,
und nur noch ein Rohr den Kornsattel trägt.
....sind dan so :arrow: 80-100 mal "Kaliber".
Dieser Wert - 100 x Kaliber - wurde mir auch von einem Entwickler für Geschützmunition bei RHEINMETALL genannt.
...ist halt immer ein Kompromis zwischen
"Energieausbeute" und "Handlichkeit"....
P.

 

[Sir Henry]

@rhoenjäger:
"Vergleich:
Vater A schiebt die Seifenkiste seines Sohnes 5 Meter an und lässt sie dann los.
Vater B schiebt die Seifenkiste seines Sohnes 10 Meter an.
Die Seifenkiste B ist schneller.

Wenn Vater B nach 10 m schlapper ist als Vater A nach 5 m, lässt die Startgeschwindigkeit folgerichtig nach :shock:

Nicht die Länge des Anschubs als solches macht es aus, sondern die Geschwindigkeit des "Abfluges" im Moment des Loslassens :shock:

 

[anonym]

... Das Geschoss wird so lange beschleunigt wie der Druck auf den Geschossboden stärker ist als der Aussendruck ... Nun entstehen im Gewehr/Flinte Drücke weit über 1000bar, der Aussendruck hat aber nur 1bar.

Bist du sicher, dass der Luftdruck im Lauf vor einem mit ein- bis zweifacher Übeschallgeschwindigkeit fliegenden Geschoss wirklich 1 bar beträgt? :lol:

 

[capreolus]

Um hier endlich mal etwas konkreter zu werden:
Die Mündungsgeschwindigkeit vergrößert sich in erster Näherung (also ohne Reibung usw.)
logarithmisch mit der Lauflänge.

Quelle:
Kneubuehl Band 1 und ein wenig Algebra.