Sequard-Base Johannes. Experimentelle Untersuchungen der Auswirkungen von Laufschwingungen bei Kleinkalibersportgewehren

Masterarbeit. Uni Wien. 2012. – 96 s. (in deutsch)Mit dem Versuchsgewehr EVOLUTION liegt ein Kleinkalibersportgewehr vor, dessen neues Konzept der Systembettung nicht nur die Möglichkeit bietet, die bei der Schussentwicklung induzierten und das Trefferbild negativ beeinflussenden Laufschwingungen zu minimieren, sondern auch eine objektivere Vergleichbarkeit zwischen Munitionstests und Wettkampfresultaten zulassen soll. In dieser Arbeit sollen dazu einige, die Schussstreuung der Waffe wesentlich beeinflussende Faktoren experimentell im Schießkanal und theoretisch mit dem beim Amt für Rüstung und Wehrtechnik des Österreichischen Bundesheeres entwickelten Simulationsprogramm ROSSI, untersucht werden. Die experimentellen Untersuchungen zeigen die stochastische Natur der Laufschwingungen und die große Bedeutung der Schlagbolzendynamik. Durch den Einschlag des Schlagbolzens auf der Patronenhülse werden bereits Schwingungen ausgelöst, die in der Größenordnung jener Werte des scharfen Schusses liegen. Daraus resultiert, dass beim Schuss eine Superposition aus Laufschwingungen der Geschoßbewegung und der schlagbolzeninduzierten Oszillationen vorliegt. Experimentelle und theoretische Trefferbildanalysen belegen weiters eine hohe V0 - Sensibilität der Schussstreuung. Die Praxis zeigt ferner, dass die mittlere V0 innerhalb einer Schussserie stets steigt, wenn auch in unterschiedlichem Ausmaß. Dadurch kann man aus einem Minimum der Streuung herauslaufen. Ein Teil der theoretischen Arbeit befasst sich mit einem selbst entwickelten Modell zur Erklärung der beobachteten V0 -Zunahmen. Dabei wird von der Energiebilanz des Kleinkaliberschusses ausgegangen um die Reibungsenergie zu ermitteln, die zur Temperaturerhöhung des Laufes führt. Damit einher geht eine geringfügige Vergrößerung des Laufquerschnittes, die zu einer verringerten Reibungskraft der nachfolgenden Geschoße führt. Die Rechnung zeigt, dass die dadurch erzielte Steigerung der V0 im Rahmen der Messwerte liegt. Letztlich werden mit ROSSI rechnerisch die mittleren Trefferablagen verschiedener Bettungsvarianten für eine feststehende V0 ermittelt.Abstract in English
The small-series rifle EVOLUTION represents a small-bore sports rifle which, owing to a new type of mount of barrel, makes it possible, first, to minimize the influence of inevitable barrel oscillations on the hit results, and second, to apply the results of ammunition tests to a competitive situation more accurately. This paper describes the experimental investigation of several parameters that have a substantial influence on hit results. Barrel oscillations are determined and analyzed experimentally and interpreted theoretically, using the computer simulation model ROSSI developed by ARWT (Armament and Defense Technology Agency) in the Austrian Armed Forces. With these results a comparison between the experimental data and the calculated ones is possible. An interesting result is, that the impact of the firing pin already generates barrel oscillations. Hence, it is not only the dynamic movement of the projectile itself inside the barrel that produces oscillations; the projectile, rather, moves into a barrel that is also already oscillating. Another important finding is the experimentally detected and theoretically proved existence of minima in the spreading of hitting results depending on the projectile’s velocity. In the theoretical part of this work the energy balance of small bore shot is used to calculate the influence of the heating of the barrel during a shooting series on the velocity of the projectile. This simple approach is able to explain the velocity drifts during all shooting series. Furthermore the ballistic software ROSSI is used to determine the perfect position and material of the mount of barrel.