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5.56 Innenbalistik

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    5.56 Innenbalistik

    Mahlzeit,

    bin neu hier im Forum und hätte mal ne theoretische Frage für alle Dipl. Ingeneure oder Hobby-Physiker:

    Die Natostaaten führen ja nun nach und nach das Kaliber 5.56 auch für Ihre Truppen und Bord-Mg's ein.
    Mir hat mal ein Kfz-Meister erzählt das (bei gleichbleibenden faktoren) bei verdoppelung der Geschwindigkeit die 4-Fache Reibung entsteht.(in Bezug auf Kolbengeschwindigkeit im Zylinder) Ist es dann nicht nachteilig diese rasante Munition (~900 m/s) im Vergleich zur 7.62 (~800 m/s) für diesen Zweck zu verwenden? Nach Adam Riese währen es ca 50% mehr Reibung und somit auch 50% mehr Verschleiß und vor allem Hitzeentwicklung.
    Wollte mal fragen ob das so richtig ist?

    #2
    Ich glaube nicht.

    Grundsätzlich ist Reibung (und damit auch die hier betroffene Gleitreibung) von der Geschwindigkeit unabhängig. Retardation sollte zwischen Lauf- und Geschossmaterial hoffentlich nicht stattfinden.


    Wenn man sich hier (Seite 13, .pdf-Seite 21; White und Siewert, 2007) mal den Small-Caliber Resistance Pressure Algorithm anschaut, gibt es da eine Menge Variablen (Materialeigenschaften, Geschossform/-grösse, etc) die den notwendigen Einpressdruck* eines Geschosses bestimmen, die Geschossgeschwindigkeit ist aber keine davon. Ergäbe auch keinen Sinn, da die Rohrerwärmung durch Reibung im Bereich vor dem Patronenlager am höchsten, während dort die Geschossgeschwindigkeit noch am niedrigsten ist.

    Das zeigt dann auch das Diagramm 19 auf Seite 15 (23) - hier ist der erforderliche Einpressdruck sichtbar vom Geschossaufbau/Material abhängig (Barnes Solid in 7,62 hat einen höheren Einpressdruck* als ein M855 in 5,56 mit Doppellkern, ein M80 in 7,62 mit Weichkern hat aber bereits einen geringeren Einpressdruck).


    *Anmerkung: Der "Engraving Pressure" steht in direkter Korrelation zur Reibung des Geschosses im Zug-/Feld-Profil.
    In der Untersuchung hier geht's zwar vor allem um den Übergangskonus, aber die Feststellungen und Aussagen lassen sich auch grundsätzlich auf die Effekte der Geschossreibung übertragen.



    Measuring Barrel Friction In The 5.56mm NATO (Boyle, Humphrey, Proctor, Courtney; 2012) zeigt auf Seite 3 (.pdf-Seite 5), Diagramm 1 zum Beispiel die direkte lineare Abhängigkeit von Pulvermenge zu Geschossenergie bei einem gegebenen Geschoss (lies: bei höherer Geschossgeschwindigkeit). Daraus kann der Gesamtreibungswiderstand des Laufes ermittelt werden, der eben geschwindigkeitsunabhängig zu überwinden ist. Andernfalls (also wenn Dein KFZ-Meister Recht hätte), müsste der Gleitreibungswiderstand abhängig von der Geschossgeschwindigkeit ansteigen und die Grade wäre eine ansteigende Kurve.

    Unter weiter zu untersuchenden Aspekten findet sich da auch noch der Satz:

    "The larger friction of the M855 is consistent with the trend of barrel friction increasing with bullet mass, probably attributable to an increase in bearing surface of the longer bullets, but other factors in bullet construction may also contribute."

    Der deckt sich mit der Aussage aus der obigen Untersuchung, dass Geschossform und -aufbau Faktoren sind.

    Insofern nochmal zur Sicherheit: Ich glaube nicht.

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      #3
      Zitat von Fox Beitrag anzeigen
      Andernfalls (also wenn Dein KFZ-Meister Recht hätte), müsste der Gleitreibungswiderstand abhängig von der Geschossgeschwindigkeit ansteigen und die Grade wäre eine ansteigende Kurve.
      Sorry, Hirnfurz.


      Das muss natürlich heissen "eine abflachende Steigung", da mehr Energie des Pulvers für die Überwindung der mit der Geschwindigkeit steigenden Reibung aufgewendet und weniger in der Mündungsgeschwindigkeit landen könnte.

      My bad.

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        #4
        Da werfe ich gleich mal was ein:
        Der Kfz-Meister hat was von 4-facher Reibung bei doppelter Geschwindigkeit gesagt.
        Nun ist es so, dass der Strömungswiderstand quadratisch mit der Anströmgeschwindigkeit wächst. Also F ~ v²
        Doppelte Geschwindigkeit -> vierfacher Luftwiderstand.

        Vielleicht hat er das gemeint.
        Das gehört dann aber eher zur Außenballistik.

        Auch wäre mir nicht bekannt, dass die Gleitreibung im Allgemeinen Geschwindigkeitsabhängig wäre.

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          #5
          Zitat von Thomas223 Beitrag anzeigen
          Auch wäre mir nicht bekannt, dass die Gleitreibung im Allgemeinen Geschwindigkeitsabhängig wäre.
          Richtig, da für die Reibungsberechnung nur die mittlere Kolbengeschwindigkeit von Interesse ist. Beim Reibungsansatz nach Schwarzmeier, M. (1992 "Der Einfluß des Arbeitsprozeßverlaufs auf den Reibungsmitteldruck von Dieselmotoren" Dissertation, TU München), fällt besonderes Gewicht auf die Betrachtung von Öltemperatur, Kühlwassertemperatur und Motorlast.
          "Wenn man sieht, was der liebe Gott auf der Erde alles zulässt, hat man das Gefühl, dass er immer noch experimentiert."
          Peter Ustinov

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            #6
            Interessant, sehr Interessant!
            Ich fasse zusammen: Ähhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh....

            Ehrklich gesagt, viel verstanden hab ich nich.
            Verbietet Hartschalenfrüchte! Jedes Jahr werden weltweit 150 Menschen von Kokosnüssen erschlagen!

            Mitglied im Komitee gegen die Entführung von Kühen durch Ausserirdische.

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              #7
              Ist ja auch nur was für Insider.
              "Wenn man sieht, was der liebe Gott auf der Erde alles zulässt, hat man das Gefühl, dass er immer noch experimentiert."
              Peter Ustinov

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                #8
                Um nochmal auf die Anfangsfrage zurückzukommen, die 5.56 Nato scheint mir trotz der höheren Mündungsgeschwindigkeit kein "Lauffresser" zu sein, so wie andere Kaliber dafür berüchtigt sind.
                Hier habe ich auch ein paar weitere Informationen dazu gefunden:

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