Angriffspunkte des Rückstoßes

[Raiden]

Moin zusammen,

 

ich habe eine waffentechnische Verständnisfrage bezüglich des Themas Rückstoß.

 

Und zwar folgt, gemäß des dritten newtonschen Gesetzes, auf die Beschleunigung des Geschosses eine Gegenreaktion, der Geschossrückstoß.

Wo oder wie genau dieser angreift, ist mir aber noch nicht ganz klar.

 

Ausgehend von einem Rückstoßlader mit gekoppelter Lauf-/Verschlusseinheit oder auch von einer stoffschlüssig verriegelten Kanone:

Gemäß den gängigen Darstellungen , beispielsweise bei Dannecker, wirkt der Geschossrückstoß auf die Lauf-/Verschlusseinheit und treibt diese zurück.

 

Wo genau aber greift der Rücksstoß an?

-Wird dieser durch den physischen Kontakt der beiden Feststoffe Geschoss und Lauf vom Geschoss auf die Innenwand des Laufes übertragen?

-Wird dieser vom Geschoss über die Gasdrucksäule auf die Patronenhülse und darüber auf den Stoßboden übertragen (Gaskissentheorie)?

-Spielt beides zusammen und wenn ja, in welchem jeweiligen Maße?

 

Zum Gasrückstoß/Raketeneffekt:

Wirkt dieser:

-vornehmlich über die Gassäule im Lauf auf den Stoßboden?

-vornehmlich auf die Stirnfläche der Mündung?

-auf beide Weisen und wenn ja, in welchem jeweiligen Maße?

 

Was bedeutet dies nun für den Rückstoßlader mit formschlüssiger Verriegelung?

-Wirkt der Rückstoß des Geschosses auf die Laufinnenwand und schiebt der Lauf somit, durch die Kopplung, den Verschluss zurück?

-Wirkt der Rückstoß gemäß der Gaskissentheorie auf den Stoßboden/Verschluss und zieht somit der Verschluss den Lauf zurück?

-Oder passiert beides und wenn ja, in welchem jeweiligen Maße?

-in welchem Maße ist der Gasrückstoß beteiligt?

 

 

 

 

Bearbeitet 23. Januar 2023 von Raiden

[AWO425]

Hatchers Notebook: Kapitel 11: Block That Kick!-Some Observations on Recoil.

 

Am besten, man liest das ganze Buch SEHR aufmerksam.

Das Mann war zum einen sehr fähig zum andern kann er technische Sachverhalte sehr gut darlegen und mit praktischen Beispielen untermauern.

 

 

[sniperd]

Der Gasdruck wirkt innerhalb des gesamten Laufes und drückt daher auf das Geschoss und den Boden der Hülse und somit direkt auf den Verschlusskopf,

welcher wiederum das System bewegt, bis zum Entriegelungspunkt an dem der Lauf stoppt und der Verschluss öffnet.

[Raiden]

@AWO425 danke, kommt auf die Einkaufsliste, dennoch wäre ich Vorabausführungen nicht abgeneigt

 

@sniperd du verwechselst hier Gasdruck mit Rückstoß

[sniperd]

 

[PetMan]

vor 10 Minuten schrieb Raiden:

du verwechselst hier Gasdruck mit Rückstoß

Denke ich nicht.Der Gasdruck bestimmt maßgeblich den Rückstoß. Lade eine Ladeleiter mit gleich schwerem Geschoß von einer min Ladung bis hin zu einer max Ladung. Der Rückstoß wird stärker, obwohl das gleiche Geschossgewicht "beschleunigt " wird. Wie auch die Geschwindigkeit dieses Geschosses.

[Fyodor]

vor 14 Minuten schrieb Raiden:

du verwechselst hier Gasdruck mit Rückstoß

Nein, tut er nicht.

 

Wo wirken Kräfte beim Schuss? Durch den Gasdruck im Lauf. Und zwar in alle Richtungen gleich. Seitlich ist der Lauf geschlossen und nimmt die Kräfte auf, so dass sie außerhalb nicht wirken.

 

Der Druck auf dem Boden des Geschosses treibt dieses an. Der selber Druck wirkt aber auch auf den Stoßboden.

 

Andere Kräfte wirken nicht.

[Raiden]

Druck ist aber etwas anderes als ein Impuls.

 

Impuls = Masse mal Geschwindigkeit (Geschossgewicht plus halbe Pulverladung mal Geschossgeschwindigkeit)

Rückstoßimpuls daher auch Masse mal Geschwindigkeit.

Es wird keine Arbeit verrichtet

 

Druck = Kraft durch Fläche 

Es wird Arbeit verrichtet

 

[Raiden]

vor 13 Minuten schrieb PetMan:

.Der Rückstoß wird stärker, obwohl das gleiche Geschossgewicht "beschleunigt " wird. Wie auch die Geschwindigkeit dieses Geschosses.

 

Naturlich wird der Rückstoß stärker, da Impuls = Masse mal Geschwindigkeit

[PetMan]

vor 16 Minuten schrieb Raiden:

Naturlich wird der Rückstoß stärker,

nix anderes hab ich geschrieben

[sniperd]

Das was man als Rückstoß bezeichnet, ist aber mehr das was beim Schützen tatsächlich ankommt, als ein wirklich messbarer Wert.

Zwei gleiche Waffen, eine mit BB, dann hat die BB den niedrigeren Rückstoß, auch wenn innerhalb des Systems die exakt gleichen Kräfte wirken, weil die Masse des Systems selbst auch eine Rolle spielen.

[AWO425]

...auch das wird in DEM BUCH ausführlich behandelt. Mit Versuchsaufbauten!

 

[Raiden]

Ich möchte bitten, in diesem Thread keine Begrifflichkeiten durcheinander zu werfen.

Rückschlag ist nicht gleich Rückstoß. 

 

Ich beschäftige mich mal mit dem Hatcher.

 

 

[sniperd]

Kauf das Buch!

[sniperd]

7 minutes ago, Raiden said:

Ich möchte bitten, in diesem Thread keine Begrifflichkeiten durcheinander zu werfen.

Rückschlag ist nicht gleich Rückstoß. 

Das hat niemand geschrieben... Lies den Satz nochmal...

 

Rückschlag ist der korrekte Begriff, ugs. sagt aber trotzdem jeder Rückstoß auch wenn der Rückschlag gemeint ist.

[Leser]

Rückschlag ist ein unbrauchbarer Begriff in diesem Zusammenhang. Schulphysik reicht aus und Meinungen sind irrelevant.

 

Die relevanten Sätze in diesem Zusammenhang sind:

- Gleichgewicht der Kräfte

- Impulserhaltung

- Energieerhaltung 

- Impulsübertragung

Wegen des Kräftegleichgewichtes wird das Geschoss durch den Gasdruck beschleunigt.

 

Bei einem formschlüssig verriegelten Verschluss, bei dem sich Lauf und Verschluss gemeinsam bewegen, gilt die Impulserhaltung, solange sich das Geschoss im Lauf befindet.

 

usw...

Bearbeitet 23. Januar 2023 von Leser

[Leser]

Bei einem Stoß werden Impuls und Energie übertragen.

 

Hier geht es um elastische Stöße.

Die Verluste bei der Energieübertragung kann man vernachlässigen. So ist die durch die Verformung erzeugte Wärme zum Beispiel anteilsmäßig sehr gering.

[AWO425]

Einleitung des Kräfte in dem Körper ist auch immer so eine Sache.

Schaftform macht da mehr, als man gemeinhin denkt.

Auch die "Art" des Rückstoßes. Hat ja eine zeitliche Komponente. Das kann den Unterschied zwischen Kick und Schieben machen.

Massenverhältnis ist auch immer wichtig.

Gerade bei Rückstoßladern beteiligt sich anfangs nicht das gesamte Waffengewicht am Vorgang, im Gegensatz zu Gasdruckladern.

Bei Rückstoßladern kommt erst nach mehr oder minder vollständigem Rücklauf des "Obersystems" das "Untersystem" dazu.

Abwandlungen mit Umlenk/Beschleunigerhebeln gibts ja auch noch, um noch mehr Verwirrung zu stiften.

🙂

[geissi]

Ich hab mich schon immer gefragt, welche Kraft bei einer AR-15 den Verschluss tatsächlich nach hinten beschleunigt. Die Entriegelung (bei einem Gasdrucksystem) ist klar. Durch den Druck auf den Gaskolben wird der Verschluss ein wenig nach hinten gedrückt (der Verschlusskopf ist durch die Warzen noch am Patronenlagereingang verriegelt), dadurch dreht sich durch die Kulissenführung der Verriegelungskopf ein wenig und entriegelt so. Aber was passiert dann nach der Entriegelung? Welche Kraft beschleunigt den Verschluss dann am Ende nach hinten? Der Gasdruck aus dem Gasrohr kann das nicht sein, weil dieser nur innerhalb des Verschlusses wirkt.
 

- ist es der Rest-Druck im Lauf, der die Hülse nach hinten aus dem Patronenlager drückt?

- oder ist es der reine Impuls durch den Rückstoß? Gemessen daran, wie gering der Rückstoß einer AR15 ist und wie schwer dazu im Vergleich die Verschlussfeder den Verschluss vorne hält, kann ich mir das fast nicht vorstellen.

 

Mir hat mal jemand erläutert, dass bei einer Piston-AR15 oder AR10 alleine die Schubstande den Verschluss zuerst entriegelt und dann über die Stange den Verschluss nach hinten beschleunigt, was ich mir aber fast nicht vorstellen kann. Bei einem Short-Stroke System ist der Weg zudem ziemlich kurz. Bei einer AK47 sieht das ganz anders aus.

 

 

[AWO425]

vor 2 Minuten schrieb geissi:

- ist es der Rest-Druck im Lauf, der die Hülse nach hinten aus dem Patronenlager drückt?

- oder ist es der reine Impuls durch den Rückstoß? Gemessen daran, wie gering der Rückstoß einer AR15 ist und wie schwer dazu im Vergleich die Verschlussfeder den Verschluss vorne hält, kann ich mir das fast nicht vorstellen.

 

Mir hat mal jemand erläutert, dass bei einer Piston-AR15 oder AR10 alleine die Schubstande den Verschluss zuerst entriegelt und dann über die Stange den Verschluss nach hinten beschleunigt, was ich mir aber fast nicht vorstellen kann. Bei einem Short-Stroke System ist der Weg zudem ziemlich kurz. Bei einer AK47 sieht das ganz anders aus.

 

 

Beides. Also der Verschlußträger bekommt druch das Gas einen Impuls und macht die Hauptarbeit. Dass das Gas im Lauf noch mitmacht, kann man mit Dämpfer dann gut zeigen, das erhöht dann die Überfunktion weiter.

 

Das bei den Piston ARs ist so. Noch krasser ist das beim .30Carbine. Da schubst der kleine Gaskolben auf ein paar mm den Verschluß an, das die Waffe repetiert.

Kurzer aber knackiger Impuls!

 

Aus beim SKS schubst nur die Stange über eine Teilweg, bei der AK geht das Gestänge den ganzen Weg mit.

 

[geissi]

vor 2 Minuten schrieb AWO425:

Das bei den Piston ARs ist so. Noch krasser ist das beim .30Carbine. Da schubst der kleine Gaskolben auf ein paar mm den Verschluß an, das die Waffe repetiert.

Kurzer aber knackiger Impuls!

Sehr interessant! Das hätte ich so nicht erwartet. Ich vermute, dass man den Gasdruck auf die kleinen Kolben und deren kurzen Wege extrem unterschätzt.

Bearbeitet 23. Januar 2023 von geissi

[AWO425]

Zapft gleich beim Lager ab, da is ordentlich Musike.

🙂

[s_f]

3 hours ago, Raiden said:

Wo genau aber greift der Rücksstoß an?

-Wird dieser durch den physischen Kontakt der beiden Feststoffe Geschoss und Lauf vom Geschoss auf die Innenwand des Laufes übertragen?

=> so wird auch eine Kraft übertragen, die ist aber ein "Vorstoß" oder negativer Rückstoß. Insgesamt ist die Kraft eher klein. Bei einem Laufstecker ist sie jedoch relevant groß, weshalb dein Gesamtrückstoß (auch je nach System und wie weit Geschoss + Verschluss kam) geringer ist als normal. Das ist dann Energie"vernichtung" (Wärme) und absolut kein elastischer Stoß mehr.

-Wird dieser vom Geschoss über die Gasdrucksäule auf die Patronenhülse und darüber auf den Stoßboden übertragen (Gaskissentheorie)?

=> ja. Bei einer geschlossenen, gestopften Kanone auch ohne Hülse. Der Gasdruck wirkt auf alle Oberflächen im Lauf, wie oben schon geschrieben.

-Spielt beides zusammen und wenn ja, in welchem jeweiligen Maße?

=> Im Normalfall ist die Vorstoßarbeit durch Geschossreibung gering im Vergleich zu den aufgrund des Gasdrucks und der daraus resultierenden Kraft und daraus folgenden kinetischen Energie der Kanone.

=> Verlässt die Kugel den Lauf, bewegt sie und Gas sich sehr schnell mit geringer Masse nach vorne, während die schwere Waffe relativ langsam nach  hinten läuft - aufgrund des nach hinten wirkenden Gasdrucks, der eine Kraft nach hinten bewirkt, die Stoßboden und Waffe/Verschluss nach hinten beschleunigt.

 

Die folgenden Fragen hätte ich so glaub mit beantwortet?

 

Bei vielen der heute üblichen Gebrauchspistolen verlässt das Projektil den Lauf, bevor der Verschluss 3..5mm gerade nach hinten gelaufen ist.

 

Solange fühlst du praktisch keinen Rückstoß, da zwischen Griffstück und Verschluss nur die Schließfeder wenige mm gestaucht wird, wozu es keiner großen Kraft bedarf, weshalb das am Gesamterlebnis wohl einen zu vernachlässigenden Anteil hat. Vielleicht hebt sich das auch mit dem Vorstoß an den Laufinnenseiten annägernd auf? (wär mal eine interessante Frage)

 

Wenn das Geschoss den Lauf verlassen hat, hat der Verschluss seinen maximalen Impuls und maximale Geschwindigkeit nach hinten erreicht (obwohl er nur wenige mm nach hinten lief). Über die Steuerkurve und über die Schließfeder gibt er den an das Griffstück ab, wodurch sich das nun nach hinten und oben und sonstwohin anfängt zu bewegen und mit dem du als Schütze irgendwie klarkommen musst.

 

/edit & PS.: Den Rückstoß nimmst du wahrscheinlich weniger als Kraft und mehr als plötzliche Bewegung der Waffe auf - bzw. solltest du das beim Pistolenschießen. Willst du die auftreffende Kraft auf deine Hände direkt kompensieren, wirst du das praktisch immer zum falschen Zeitpunkt machen wollen und so verreißen. Das passiert einfach zu schnell, als dass du auf die Kraft alleine "reagieren" könntest. Du kannst nur die sich plötzlich zu bewegende Waffe durch entsprechende Haltung und Muskelanspannung ein bisschen ruhig halten und so den Impuls nach hinten durch deinen Körper aufnehmen.

Bearbeitet 23. Januar 2023 von s_f

[Kaputt]

Die Länge des Hebels zwischen Impulsvektor und Anschlagpunkt (an z.B. der Schulter des Schützen) spielt auch mit rein. 

 

 

[Leser]

vor einer Stunde schrieb AWO425:

... Hat ja eine zeitliche Komponente. ...

Drittes Newtonsches Gesetz. Actio = Reactio. Also Integral(Kraft(t), dt) = -Integral(Gegenkraft(t), dt).

Am Ende ist der Impuls beim elastische Stoß vollständig übertragen.

 

So oder so ähnlich steht es im Schulbuch: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/kraftstoss-und-impuls#