Titel: Ueber Wurfscheiben-Geschütze.
Autor: Darapsky, Henry
Fundstelle: 1865, Band 175, Nr. LXIV. (S. 263–268)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj175/ar175064

LXIV. Ueber Wurfscheiben-Geschütze.

Mitgetheilt vom Artillerie-Hauptmann Dy. in Cassel.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

In neuerer Zeit ist in öffentlichen Blättern mehrfach von der in England gemachten Erfindung eines Geschützes für linsenförmige Geschosse die Rede gewesen, worüber die Allgemeine Zeitung vom 9. October 1864 S. 4592 folgende Mittheilung macht:

„Wieder sind Experimente mit einem Geschütz neuer Construction angestellt worden. Der Erfinder und Patentinhaber, Generalmajor Hutchinson, gibt als die Hauptvorzüge seiner neuen Kanone an: 1) daß sie wenig mehr als das zwanzigfache Gewicht des Geschosses haben soll, während das gewöhnliche Verhältniß 800 : 1 sey; 2) daß sie dem Geschoß ohne Reibung schnelle Rotation mittheilen soll; 3) daß das Geschoß die zweckmäßigste Form habe, um die Luft und die Zielscheibe zu durchdringen, und 4) daß es keinen luftleeren Raum hinter sich lasse, und nicht ricochettire wenn es aus das Wasser ausschlage. Die Kanone hat die Gestalt eines verlängerten Mörsers. Die Kammer ist in der gewöhnlichen Cylinderform, aber eben nur lang genug, um das Pulver und den Pfropfen aufzunehmen. Die Haupteigenthümlichkeit findet sich an der Mündung, welche bedeutend erweitert ist, um das discusförmige Geschoß aufzunehmen, welches mit seinem scharfen Rand auf's genaueste in die Mündung einpaßt. Die Achse der Kammer liegt oberhalb des Centrums des Geschosses, so daß dem letzteren bei der Explosion des Pulvers eine um die Längenachse rotirende Bewegung ertheilt wird. Wegen ihrer Kürze besitzt die Kanone alle Vortheile eines Hinterladungsgeschützes, und wegen der Einfachheit ihrer Construction und des geringen Volumens wird sie sowohl billig herzustellen als leicht zu handhaben seyn. Der Erfinder behauptet mit einem dieser Geschütze, welches nicht schwerer sey als der gewöhnliche 68 Pfünder, werde er einen Discus von 600 Pfund schleudern. Die Versuche, welche „befriedigend“ abliefen, wurden mit einem 200 Pfund schweren Geschütz der neuen Construction angestellt, das Geschoß war 4 1/8 Pfund schwer, die Pulverladung betrug 6 Unzen, d. i. ein Elftheil des Gewichts der Kugel, während das gewöhnliche Verhältniß 1/4. ist.“

Die Idee, anstatt sphärischer, wurfscheibenförmige Geschosse anzuwenden, tritt in der modernen Artillerie hierbei aber nicht zuerst auf, sondern es ist dem oben angeführten Versuchsgeschütze schon manches andere verwandten Zweckes vorher gegangen, worüber für einen Theil des Leserkreises dieses Journals einige Notizen nicht unwillkommen seyn dürften.

Nachdem nämlich bereits im Jahre 1854 durch einen englischen Officier – Woolcombe – auf die Vortheile aufmerksam gemacht |264| worden war55), welche sich durch die Verwendung von excentrischen Wurfscheiben für Geschütze möglicherweise erreichen lassen würden, die dahingehörigen Vorschläge genannten Officiers aber einem entscheidenden Versuche nicht unterworfen worden waren, legte im Jahre 1855 der belgische Artillerie-Hauptmann G. de Puydt seinem General-Inspector ein Gutachten über diesen Gegenstand vor, in Folge dessen vom 8. bis 15. September 1855 zu Braeschart Versuche mit einem eigens dazu gegossenen Zwölfpfünder von entsprechender Einrichtung und excentrischen Wurfscheiben angestellt wurden, von denen Fig. 12 einen Schnitt, rechtwinkelig durch die Seele des Rohres gelegt, und Fig. 13 den Durchschnitt nach der Richtung des größten Geschoßdurchmessers hin gibt. – Diese Versuche erlitten jedoch wegen ungenügender Haltbarkeit der Geschosse bald darauf eine Unterbrechung. Neue Versuche stehen mit Wurfscheiben anderen Modelles in Aussicht, welches letztere so eingerichtet seyn soll, daß dadurch jede Abweichung seiner Gleichgewichtsachse aus der lothrechten Ebene vermieden wird, d.h. daß die Abweichung sich selbst corrigirt und über die von diesem Projecte zu erwartenden Vortheile spricht sich Capitain de Puydt in einer von ihm verfaßten Abhandlung folgendermaßen aus:

„Der Widerstand, welchen die Luft Körpern von ähnlicher Figur unter gleichen Verhältnissen entgegensetzt, wächst mit der Projection der Fläche, die der Luft entgegensteht, auf die Verticale. – Obgleich für die Wurfscheiben Vergleichsresultate fehlen, so liegt doch auf der Hand, daß. der Widerstand, den sie erleiden, geringer ist als der für die Kugel, und zwar um so geringer, je dünner die Scheibe ist. Selbst bei gleicher vorderer Oberfläche ist der Widerstand für die Wurfscheibe geringer als für die Kugel, denn jene hat größere Masse, – Gewicht – die Scheibenform des Projectils ist also gleich einer Dichtigkeits-Vermehrung.

„Die Abnahme des Widerstandes bei Abnahme der Wurfscheibendicke, geht aus der Betrachtung hervor, daß, wenn sie z.B. nur ein Punkt wäre, der Widerstand vorn gleich Null würde, und eine Reibung nur an den Seitenflächen entstände. Je mehr die Scheibe sich, durch Zunahme des kleinen Durchmessers, der Kugel nähert, desto mehr wächst der Widerstand; – die Masse aber, und das größte Trägheitsmoment wachsen in einem kleineren Verhältniß. In Folge dessen wird die Stabilität |265| der Rotation schwächer, die Flugbahn nicht so gestreckt und die Schußweite nimmt ab.

„Die rotirende Bewegung der Lufttheilchen an der rotirenden Geschoßoberfläche ist am lebhaftesten an dem größten Kreise der Geschoßoberfläche, welcher in der Schußebene liegt. Dreht sich das Geschoß dabei von unten nach oben, so wirkt bekanntlich diese rotirende Bewegung der Luft hebend, und zwar an dem genannten größten Kreise am stärksten. Verwandelt man also die Kugel in eine Scheibe, so werden die Verhältnisse für die hebende Kraft immer günstiger, wobei die Rotation auch noch kräftiger wird und der directe Luftwiderstand abnimmt. Wenn man nun die Scheibe durch eine innere Höhlung excentrisch machen will, so wird – bei sonst gleichen Umständen – diese Excentricität um so größer, je größer und dünner die Scheibe ist. – Diese große Excentricität ist aber für die Rotationsbewegung sehr wichtig.

„Andererseits gibt es eine Grenze für die Abnahme der Scheibendicke und sonach eine bestimmte Dicke, welche, offenbar günstiger als die der reinen Kugel, in einem bestimmten Verhältnisse zum Durchmesser der Scheibe stehen muß.“

Am Schlusse dieser Abhandlung weist Capitain de Puydt auch noch darauf hin, daß, wie Robins durch Versuche bewiesen habe, auch concentrischen Wurfscheiben durch leichte Krümmung der Rohrseele eine Rotation gegeben werden könne, die Einwirkung des excentrischen Discus auf die Luft aber eine viel kräftigere sey und dieses führt nun unmittelbar zu der concentrische Wurfscheiben behandelnden Schrift: „Ein neues Geschoß und eine neue Feuerwaffe“ von Graf Paolo di San Roberto, Oberstlieutenant der königl. sardinischen Artillerie, hin, welche im April 1847 in Turin verfaßt und übersetzt 1859 von Oberst Otto in Bd. XLVI des Archivs für die Officiere der königl. preußischen Artillerie- und Ingenieur-Corps mitgetheilt wurde; der Ideengang derselben ist in den wesentlichsten Punkten etwa nachstehender:

Um den Abweichungen vorzubeugen, welche von der Umdrehungsbewegung des Geschosses herrühren, kann man zwei verschiedene Wege einschlagen, indem man nämlich entweder die Umdrehungsbewegung verhindert, oder Sorge trägt sie so zu regeln, daß daraus Wirkungen von bestimmtem Maaße hervorgehen.

Zur Hervorbringung einer vorherbestimmten Rotation des Geschosses ist es erforderlich, daß dessen Umdrehungsbewegung eine stabile sey, wozu gehört, daß sie um eine der beiden Hauptachsen erfolge, denen das größte oder das kleinste Hauptträgheitsmoment angehört. – Hierzu hat man einmal vorgeschlagen der inneren Höhlung von (sphärischen) Geschossen |266| die Form eines durch Umdrehung entstandenen länglichen Ellipsoids zu geben, dessen größere von der anderen hinreichend verschiedene Achse perpendicular zur Schußebene gelegt wird; ferner ist es bereits versucht worden diesen Zweck auch dadurch zu erreichen, daß man längliche Geschosse zwingt spiralförmigen Rohrzügen zu folgen und so, während ihrer fortschreitenden Bewegung längs der Seelenachse der Waffe, zugleich auch eine Umdrehungsbewegung um diese Linie anzunehmen. – Die Kugelform mußte hierbei verlassen werden, weil bei ihr das Trägheitsmoment um jeden beliebigen ihrer Durchmesser immer ein und dasselbe ist, für diese Form also alle Achsen gleichmäßig stabil, oder, so zu sagen, gleichgültig gegen jede etwa vorkommende Verrückung sind; wohingegen, wenn das Geschoß nach der Richtung der Achse abgeflacht oder länglich ist, die Umdrehung um eine der Hauptachsen erfolgt, denen das größte oder das kleinste Trägheitsmoment angehört, das Geschoß sich also durch die Beibehaltung des Parallelismus seiner Rotationsachse in einer günstigeren Lage befindet, wozu noch kommt, daß es, bei gleichem Gewichte, einen geringeren Luftwiderstand erleidet als die Kugel.

Beide Methoden, die Geschoßrotation zu regeln, lassen aber noch Manches zu wünschen übrig, indem die Ellipsoidalgranate in der mit dem Gefechte verbundenen Hast und Aufregung nicht immer genau so verwendet werden dürfte, als es die Sicherstellung des Schusses erfordert und ferner die Bahnen der aus gezogenen Rohren abgeschossenen Geschosse bis jetzt wegen geringerer Anfangsgeschwindigkeit der letzteren gewöhnlich noch immer der gestreckten Form ermangeln, welche auf dem Schlachtfelde so wünschenswerth ist.

Es entsteht also die Frage, ob den drei Bedingungen der Rotationsachsen-Stabilität, möglichst geringen Luftwiderstandes und einer Anfangsgeschwindigkeit, welche gleich der von gewöhnlichen Geschossen ist, nicht auf einem dritten Wege zu genügen steht, und in dieser Beziehung bietet sich der Versuch mit einem linsenförmigen Geschosse dar, welches so abgeschossen wird, daß seine kleine Achse senkrecht auf der verticalen Richtungsebene steht, und das Geschoß um diese kleine Achse herum rotirt. Fig. 14 stellt ein solches Geschoß dar; der geradlinige Pfeil bezeichnet die Richtung der fortschreitenden, der gekrümmte Pfeil die der Umdrehungsbewegung. – Die abgeplattete Form läßt dasselbe die Luft leicht durchschneiden, seine Umdrehungsbewegung um die kleine Achse, welcher als Hauptachse das größte Trägheitsmoment entspricht, sichert die Stabilität derselben, der senkrechte Stand der Umdrehungsachse gegen die verticale Richtungsebene schützt vor Seitenabweichungen und erfolgt endlich die Richtung der Umdrehungsbewegung von unten über vorn |267| nach oben, so erzeugt der Luftdruck dadurch eine Hebung dieses Geschosses und mit ihr eine Vergrößerung der Wurfweite desselben.

Welches Zahlenverhältniß für die Längen beider Achsen des Geschosses das zweckmäßigste ist, kann nur die Erfahrung entscheiden. Man wird den Versuch mit dem Verhältnisse von 4 zu 1 beginnen können und es bleibt dann auch noch die Art und Weise zu betrachten, in welcher dem Geschosse seine Rotationsbewegung mitzutheilen ist. Hierher gehören etwa folgende Einrichtungen:

1) Anbringung einer Kammer, deren Durchmesser geringer als der der Seele ist, am Boden und am unteren Theile der Rohrausbohrung, so daß das Geschoß beim Entzünden der Ladung einen Stoß bekommt, welcher nicht durch den Schwerpunkt geht, und also gleichzeitig die zwei Bewegungen des Fortschreitens und der Umdrehung erzeugen wird.

2) Versehung der Geschoßoberfläche mit hervorragenden Theilen, welche den Luftwiderstand gegen die eine Hälfte dieser Oberfläche größer machen als gegen die andere, und so eine Umdrehung des Geschosses während seines Fortschreitens durch die Luft anbahnen.

3) Einsetzen von Stiften in die ebengemachten und senkrecht zur Rotationsachse gestellten Seitenflächen des Geschosses, und Führung dieser Stifte durch cylindrische Cannelirungen in den entsprechenden Seitenflächen des Rohres.

4) Befestigung einer Leiste von Holz oder Metall dicht vor dem oberen Theile der Rohrmündung, an welche das Geschoß beim Verlassen des Rohres anschlagen und so den Impuls zur Rotation von unten über vorn nach oben hin erhalten muß.

5) Krümmung des Rohres, so daß die durch Centrifugalkraft bewirkte Reibung eine Rotation des Geschosses bewirkt, welche, wenn die Curve der Rohrbiegung nach unten hin concav ist, den vorderen Geschoßtheil von unten nach oben rotiren läßt.

Aus Gründen der Zweckmäßigkeit hat man sich für letztere Einrichtung entschieden, welche bei der großen Geschwindigkeit des Geschosses durchaus nicht etwa eine solche Krümmung der Seele des Rohres erfordert, daß dadurch das Laden der Waffe beschwerlich gemacht würde; denn, gesetzt die Curve der Rohrbiegung sey ein Kreisbogen, so findet sich für die Flinte, daß zur Hervorbringung einer Rotationsbewegung von 100 Umläufen per Secunde der Krümmungshalbmesser 21 Meter und der Pfeil 0,007 Meter zu betragen habe und ebenso würde für eine 6pfündige Kanone in demselben Falle der Krümmungshalbmesser der Rohrbiegung größer als 7 Meter und der Pfeil derselben kleiner als 0,04 Meter seyn. Die Figuren 15, 16 und 17 geben beziehungsweise |268| die Seitenansicht, die obere Ansicht und den Durchschnitt durch die Schildzapfenachse einer Wurfscheiben-Kanone von 3 Kilogrammen Geschoßgewicht in 1/10 der wahren Größe.

––––––––––

Hiernach hat man sich also durch die obenerwähnten Hutchinson'schen Versuche nur einer bestimmten Richtung der für Wurfscheiben-Geschütze schon früher wissenschaftlich festgestellten Versuchsmöglichkeiten zugewendet. San Roberto hat befürchtet, daß die ad 1 seiner Vorschläge für Wurfscheibengeschütz-Einrichtungen aufgeführte Anbringung einer engeren Kammer am unteren Theile des Stoßbodens der Rohrseele nicht wirksam genug zur Hervorbringung einer Winkelgeschwindigkeit seyn möchte, welche groß genug ist, die Stabilität der Geschoßumdrehung zu sichern, und es ist nun lediglich von dem weiteren Verlaufe des in Rede stehenden Versuchverfahrens eine Aufklärung über diesen Punkt zu hoffen, weil der Umstand, daß die Kammer des Hutchinson'schen Geschützes oberhalb des Geschoß-Centrums liegt, nur auf die Art der Rotation – in der vorderen Geschoßhälfte von oben nach unten, anstatt bei tiefliegender Kammer von unten nach oben und auf die davon abhängende Flugbahngestaltung von Einfluß ist, ein Punkt dessen nähere Erörterung jedoch die sachgemäßen Grenzen dieser monographischen Skizze überschreiten würde.

Versuche mit einem kleinen Wurfscheibengeschütze, dessen Pulverkammer unter der Seelenachse seines Rohres lag, wurden bereits 1861/62 hier angestellt; es ergaben dieselben wenigstens so viel, daß das concentrische Scheibengeschoß im Anfange seiner Flugbahn bedeutend über die horizontal gerichtete Seelenlinie des Rohres emporstieg. Weitere Untersuchungen konnten aber leider nicht angestellt werden, da das aus Privatmitteln eines hiesigen Artillerie-Officiers beschaffte Versuchsgeschützchen bald unbrauchbar wurde.

|264|

Man vergleiche: „Die Rotation der runden Artillerie-Geschosse, von H. Müller II, Premier-Lieutenant in der brandenburgischen Artillerie-Brigade Nr. 3.“

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