9 Ballistik (Lehre vom Schuss)

Die Ballistik beschäftigt sich mit allen physikalischen Vorgängen beim Schuss:

9.1 Innenballistik = Vorgänge in der Waffe

• Nach Betätigen des Abzuges schlägt der Schlagbolzen auf das Zündhütchen
• Der dabei entstehende Zündfunke gelangt durch den Zündkanal in den Pulverraum und zündet das Nitrozellulosepulver
• Durch die sehr schnelle Verbrennung des Pulvers entsteht Gasdruck, der das Geschoss (bei Schrotpatronen: Zwischenmittel und Schrote) in den Lauf treibt; der sich dabei aufbauende Gasdruck beträgt:

-> bei Büchsen	2.800 bis 4.000 bar
-> bei Flinten	650 bar (Kal. 12) und 720 bar (Kal. 20)
-> bei Magnum-Flintenpatronen	bis zu 1.050 bar

• Der  Gasdruck steigt in der Waffe schnell an, erreicht seinen Höhepunkt, bei Büchsen im Bereich vom Patronenlager, sinkt dann schnell ab 
• Das Geschoss wird nach dem Herausdrücken aus dem Hülsenmund nicht sofort in Züge und Felder eingepresst, sondern fliegt vorher durch den Übergangskonus
• Ein zu kurzer Übergangskonus kann zu gefährlichen Drucksteigerungen und damit einer Patronenlagersprengung führen
• Bei der Bewegung des Geschosses im Übergangskonus unterscheidet man:

1.  Freiflug: Der Weg des Geschosses zwischen Verlassen des Hülsenmundes bis zum Eintritt in die Züge und Felder. Das Geschoss fliegt völlig frei (ohne Führung).
2. Rotationsloser Geschossweg: Gesamtweg, den das Geschoss bis zum Eintritt in die Züge und Felder zurücklegt. Geschoss wird anfangs noch im Hülsenmund geführt.

Merke: Rotationsloser Geschossweg = Freiflug + Einsetztiefe des Geschosses im Hülsenmund

• Mit dem Eintritt in die Züge und Felder wird das Geschoss durch deren schraubenförmige Anordnung (Drall) in eine Rotationsbewegung (Bewegung um die Längsachse) versetzt
• Diese Rotationsbewegung bewirkt eine Stabilisierung der Geschossflugbahn
• Ohne diesen Drall würde sich das Geschoss nach Verlassen der Laufmündung überschlagen
• Als Dralllänge bezeichnet man dabei den Weg, den das Geschoss im Lauf zurücklegt, um sich einmal um die eigene Achse zu drehen. Sie liegt bei Büchsen zwischen 20 – 40 cm, d.h. das Geschoss dreht sich ca. 1,5 – 3 mal um seine Längsachse im Lauf. Bei Kurzwaffen ist die Dralllänge u.U. länger als der Lauf.

Geschwindigkeiten von Büchsengeschossen:

1. rasante Kaliber: ca. 1.100 m/s
2. Standardkaliber: ca. 800 m/s

Dies bedeutet bei hohen Geschossgeschwindigkeiten und einer Drall-Länge von 40 cm bis ca. 3.000 Umdrehungen je Sekunde.

Die Rotationsgeschwindigkeit von einem Geschoss ist abhängig:

• von der Drall-Länge und
• der Geschossgeschwindigkeit.

9.2 Mündungsballistik

Vorgänge beim Verlassen des Geschosses an der Laufmündung

9.2.1 Mündungsknall

Wenn das Geschoss den Lauf verlässt, liegt der Gasdruck noch bei ca. 500 bar. Die Druckwellen, die beim Verlassen des Laufes entstehen, werden als Mündungsknall wahrgenommen. Durch einen Schalldämpfer kann der Mündungsknall vermindert werden.

9.2.2 Geschossknall

entsteht bei Geschossgeschwindigkeiten über der Schallgeschwindigkeit (ca. 330 m/sec), i.d.R. immer beim Büchsenschuss, bei Schrotpatronen kann der Geschossknall mit Subsonic-Patronen verhindert werden. Schalldämpfer dämpfen den Mündungsknall, nicht den Geschossknall.

9.2.3 Mündungsfeuer

entsteht bei langsam verbrennenden Pulver bzw. bei kurzen Läufen, wenn beim Verlassen der Mündung das Pulver noch nicht vollständig verbrannt ist.

9.2.4 Rückstoß

Entsteht dadurch, dass der Gasdruck im Lauf nach allen Seiten wirkt, also auch nach hinten auf den Stoßboden. Er wird durch den „Raketeneffekt“ der an der Mündung ausströmenden Gase verstärkt.

Der Rückstoß wird umso stärker empfunden, je leichter die Waffe ist und je stärker das Kaliber ist.

Schalldämpfer und Mündungsbremse verringern den Rückstoß deutlich, besonders bei großen und schnellen Kalibern!

9.2.5 Mündungsgeschwindigkeit = V₀

Die Geschossgeschwindigkeit wird mit „V“ (Velocitas) in m/s angegeben. Die Zahl hinter dem V gibt die Entfernung zur Mündung an, in der gemessen wurde. Demnach wird die Mündungsgeschwindigkeit mit V0 angegeben.

9.2.6 Mündungsenergie = E₀

Die Energie wird in J (Joule)  ½ (m x v²) angegeben

• m = Geschossmasse
• v = Geschossgeschwindigkeit
• E0 = Energie an der Mündung
• E100 Energie nach 100 m

Merke: Je schneller und schwerer ein Geschoss, umso höher seine Energie.

9.3 Außenballistik

• Würden außer der Treibkraft der Pulvergase keine weiteren Kräfte auf das Geschoss wirken, würde es geradlinig in Verlängerung des Laufes (= Seelenachse) mit gleichbleibender Geschwindigkeit unendlich weiterfliegen
• In Wirklichkeit aber beeinflussen auf der Erde insbesondere zwei Kräfte die Geschossflugbahn, nämlich die Erdanziehung und der Luftwiderstand
• Der Luftwiderstand bewirkt, dass das Geschoss langsamer wird und damit auch stets schneller abfällt (s.o.). Beeinflusst wird der Grad des Widerstandes vor allem durch die Kopfform des Geschosses (spitz oder flach) und von der Luftdichte. Im Hochgebirge ist die Luft dünner, demnach wirkt sich der Luftwiderstand weniger aus
• Es gibt demzufolge keine Kraft, die das Geschoss nach oben ablenkt
• Daher kann das Geschoss die Seelenachse niemals übersteigen
• Das Geschoss bewegt sich daher zunächst auf der Seelenachse fort, um diese dann nach unten zu verlassen, und zwar um so mehr, je langsamer es fliegt

Merke: Geschossflugbahn und Seelenachse schneiden sich nie.

• Wenn man das Ziel anvisiert, schaut man durch das ZF (oder über Kimme und Korn) zum Ziel
• Die gedachte Linie von Zieleinrichtung zum Ziel nennt man Visierlinie
• Sind Visierlinie und Seelenachse parallel angeordnet, treffen wir das Ziel nie. Wir hätten dann von Anfang an einen Tiefschuss, der sich mit zunehmender Entfernung vergrößert
• Um einen Treffer erzielen zu können, müssen sich Seelenachse und Visierlinie einmal schneiden
• Ist dies der Fall, so schneidet das Geschoss die Visierlinie zweimal
• Bei einer eingeschossenen Waffe zeigt die Seelenachse also immer über das Ziel!

Merke: Bei einem eingeschossenem Gewehr schneiden sich:

Visierlinie und Seelenachse –> einmal

Geschossflugbahn und Visierlinie –> zweimal

Wo sich Geschossflugbahn und Visierlinie kreuzen, erzielen wir einen „Fleckschuss“, dies ist zweimal der Fall.

Als günstigste Einschießentfernung (GEE) wählt man die Entfernung, bei der die Flugbahnkurve im Scheitelpunkt (Gipfel) maximal 4 cm über der Visierlinie liegt

Merke:

Unter der günstigsten Einschießentfernung (GEE) versteht man den 2. Schnittpunkt der Geschossflugbahn mit der Visierlinie, wenn im Scheitelpunkt der Flugbahnkurve die Abweichung zur Visierlinie maximal +4 cm beträgt.

• Je gestreckter die Flugbahn eines Geschosses, desto größer die GEE
• Geschosse, deren GEE sehr groß ist (>200 m), nennt man rasante Geschosse
• Je rasanter ein Geschoss, desto gestreckter die Flugbahn, desto > GEE

9.4 Zielballistik

9.4.1 Die Schusstafel

In einer Schusstafel können allgemein ballistische Leistungsdaten von Patronen abgelesen werden. Die Tabellenwerte sind unter standardisierten Bedingungen ermittelt worden, weshalb bei geänderten Voraussetzungen (z. B. andere Laufmaße oder äußere Bedingungen) erhebliche Abweichungen auftreten können.

Die Schusstafeln enthalten Angaben über:

• Kaliber
• Geschossart
• Geschossgewicht (in Gramm oder grain)
• Gasdruck
• Fluggeschwindigkeit (V0 – V300)
• Auftreffenergie (E0 – E300)
• Geschossflugbahnkurve (mit + bzw. – Angaben)
• GEE

Beispiele aus einer Schusstafel für ein nicht rasantes und ein rasantes Kaliber:

Kaliber	Einschießentfernung	50 m	100 m	150 m	200 m
7 x 57 R; TMR 9,0 g	100 m:GEE 150 m:	0 cm+ 2,0 cm	Fleckschuss+ 4,0 cm	– 6,5 cmFleckschuss	-19 cm-10 cm
7 mm Rem. Mag.TMS 9,4 g	100 m:GEE 210 m:	-1 cm+ 1,0 cm	Fleckschuss+ 4,0 cm	-2,5 cm+4,0 cm	-7 cm+1,0 cm

Merke: Büchsengeschosse erreichen bei optimalem Abgangswinkel von 30 – 35 Grad Flugweiten bis zu 6.000 m.

9.4.2 Ballistische Besonderheiten beim Schrotschuss

• Bei der Schrotpatrone sorgt das Zwischenmittel (aus Plastik oder Filz) dafür, dass die im Lauf immer größer werdende Druckkammer abgedichtet wird                                        
• Dieser „Pfropfen“ schiebt die Schrotladung nach vorn
• Schrote werden teilweise durch Andrücken an die Laufwand deformiert und berühren sich gegenseitig

Daher unterschiedliches Flugverhalten der einzelnen Schrote und unterschiedliche Geschwindigkeiten der Schrote, wie auch unterschiedlicher Abgangswinkel an der Laufmündung. Folge ist die Längenstreuung und die Breitenstreuung der Schrotgarbe,

Beeinflussung der Schrotgarbe:
waffenseitig	munitionsseitig
verwendete Chokebohrung	Schrotbecher
Lauflänge der Schrotläufe	Streukreuz
Merke: Die Längenstreuung der Schrotgarbe entspricht etwa 1/10 der Schussentfernung. Nach 30 m hat die Schrotgarbe eine Länge von ca. 3,0 m.Die Breitenstreuung wächst progressiv an:

Entfernung	Durchmesser der Schrotgarbe
35 m	1 m
50 m	ca. 4,5 m
100 m	ca. 17 m
150m	ca. 45 m
180 m	ca. 70 m

Die Breitenstreuung geht nicht nur in die Breite, sondern in alle Richtungen. Deshalb Vorsicht bei flachen Hochschüssen ins Treiben (Ente, Fasan, Hühner). Die Schützen auf der Gegenseite nicht gefährden. Flugweite der Schrote nicht unterschätzen (mm x 100).

Daneben führen auch Abpraller zu gefährlichen Unfällen. Ursachen dafür können sein:

• Gefrorener Boden
• Bäume/Äste
• Steine
• Eisflächen
• Wasserflächen

9.4.3 Beurteilung von Schrotschüssen

Der Schrotschuss wird nach folgenden Kriterien auf einer 16 – Felder-Scheibe mit einem Durchmesser von 75 cm beurteilt:

Trefferzahl 

Anzahl der Schrote auf einer 16-Felder-Scheibe

Trefferprozente

Verhältnis von Treffern zur Gesamtzahl der Schrotladung

Deckung

Die Deckung wird mit einer 16-Felder-Scheibe ermittelt. Die in den einzelnen Segmenten liegenden Einschläge werden ausgezählt und die Zahl der Schrote pro Feld sowie die Anzahl der ungedeckten Felder festgestellt. Je nach Schrotgröße und Wildart muss eine bestimmte Fläche mit einer vorgeschriebenen Anzahl von Treffern gedeckt sein. So sind z.B. für die Trefferfläche eines Rebhuhns 90 cm² und mindestens vier Schrote 2,5 mm veranschlagt. Laborierungen, die ungleichmäßig decken, scheiden für den getesteten Lauf aus.

Verdichtung

Das Verhältnis der Treffer im Innenkreis, multipliziert mit drei und dann in ein Verhältnis zu den Treffern im äußeren Kreis gesetzt. Eng schießende Läufe geben zwar eine gute Verdichtung, aber eine schlechte Deckung. Deckung geht jedoch vor Durchschlagskraft.

Zum Abschluss dieser Unterrichtseinheit, vergessen Sie nie:

• Kein Mensch darf gefährdet werden!
• Wild muss sauber angesprochen werden!
• Vorder- und Hintergelände müssen frei sein!
• Kugelfang muss vorhanden sein (Erdreich)!
• Die Waffe muss in einwandfreiem technischem Zustand sein! (die Waffe deshalb vom Büchsenmacher regelmäßig überprüfen lassen; vgl. Inspektion beim Auto)!