DE443312C - Geschoss fuer Gewehre, Maschinengewehre, Geschuetze u. dgl. - Google Patents

Description

Zwecks Erzielung einer günstigen, d. h. möglichst geraden Flugbahn sind die Geschosse so zu formen, daß möglichst kleine Ablenkungen infolge Wirbelbildung und Reibung entstehen. Um dieser Forderung zu genügen, ist es, gestützt auf die Erkenntnis, daß die Strömungsverluste für eine erzwungene Bewegung (Beschleunigung des Mediums) kleiner sind als die Verluste, welche bei einer unerzwungenen Bewegung (Verzögerung des Mediums) unter sonst genau gleichen Verhältnissen auftreten, bereits vorgeschlagen worden, den Geschossen die sogenannte »Tropfenform« zu geben. Bei dieser Form erfolgt nämlich die Beschleunigung des Mediums auf einem verhältnismäßig kurzen Wege, während die Verzögerung des Mediums auf einer bedeutend längeren Strecke vor sich geht, was günstig ist, da es sich gezeigt hat, daß bei einer Verzögerung die Wirbelbildung nur schwer verhindert werden kann und unter sonst genau gleichen Verhältnissen stets viel stärker auftritt als bei einer beschleunigten Bewegung. Die Tropfenformen haben jedoch den Nachteil, daß beim Abfließen des Mediums vom Körper die Richtungen der Geschwindigkeiten sich kreuzen, also nicht parallel sind, was einen Stoßverlust am hinteren Körperende zur Folge hat. Die Übergänge sind bei den bisher bekannten Formen auch nicht so stetig, daß sprungartige Druckänderungen längs des Körpers ausgeschlossen wären. Berechnet man den Ablenkungsdruck an irgendeinem Punkte des Körpers, so ist dieser dem Wesen nach gegeben

durch -p = k —, worin ν die Geschwindigkeit des

ρ OO

Körpers und ρ den Krümmungsradius an den Punkten, wo die Geschwindigkeit ν herrscht, bezeichnet. Man ersieht aus dieser Gleichung sofort, daß selbst bei stetigem Verlaufe der Geschwindigkeit υ eine Unstetigkeit im Druckverlauf entstehen kann, wenn der Verlauf des Krümmungsradius ρ längs des Körpers ein unstetiger ist. Um nun solche Unstetigkeiten zu verhüten, darf die Meridiankurve des im Medium sich bewegenden Körpers keine Unstetigkeiten des Krümmungsradius aufweisen.

Um Geschoßformen von vermeintlich kleinstem Widerstand zu erhalten, sind auch schon Geschosse hergestellt worden, bei denen der Meridianschnitt der Umhüllung einen Wendepunkt und eine Wendepunktstangente aufweist. Aus dem gleichen Grunde sind ferner Geschosse mit einem starken, abgerundeten Kopf und einem dünnen, in einen abgestumpften Kegel auslaufenden Ende versehen worden. Es handelt sich hier jedoch durchweg um Formen, die sich nur mehr oder weniger der Idealform nähern, wobei bei allen Formen namentlich dem Abfließen zuwenig Beachtung geschenkt ist.

Zum Zwecke, ein Geschoß für Gewehre, Maschinengewehre, Geschütze u. dgl. zu erhalten, das tatsächlich nach der Form des kleinsten Widerstandes gebildet ist und daher eine möglichst geringe Ablenkung von einer geraden

ao Flugbahn erfährt, ist bei dem Geschoß nach der Erfindung der Meridianschnitt der Umhüllung des Geschosses als Kurve des kleinsten Luftwiderstandes ausgebildet und durch die Gleichung

«⁴

x³-[x — 2a)+ p-y²=o

bestimmt. In dieser Gleichung bedeuten χ und y die Koordinaten irgendeines Kurvenpunktes in einem kartesischen Koordinatensystem und α und b beliebige Konstanten, welche die Abmessungen des Geschosses bestimmen. Es ist dies die einzige Geschoßform, welche für zwei bestimmte Konstanten tatsächlich den kleinsten Widerstand bietet, was damit zusammenhängt, daß eine Umkehrspitze mit gemeinsamer horizontaler Tangente vorhanden ist, was ein Abfließen der Luft vom Geschoß rings der Spitze in gleicher Richtung bedingt, so daß kein Stoß in der Luft auftritt, und die Form einen Wendepunkt sowie eine Wendepunktstangente besitzt, welch letztere wichtig für die Größe des Widerstandes ist, den das Geschoß beim Zurücklegen seiner Bahn zu überwinden hat. Die neue Geschoßform ist schließlich eindeutig bestimmt, so daß eine fabrikmäßige Herstellung der Geschosse möglich ist. Alle diese Vorteile lassen sich jedoch gleichzeitig niemals erreichen, solange der Meridianschnitt der Umhüllung des Geschosses nur einen stetigen Verlauf oder nur eine Spitze oder einen Wendepunkt aufweist, am vorderen oder hinteren Ende dagegen ganz anders ausgebildet ist, als es die Erfindung bestimmt.

Auf der Zeichnung ist eine Geschoßform nach der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, wobei die Geschoßhülse der Deutlichkeit halber weggelassen ist.

Abb. ι zeigt geometrische Beziehungen, auf Grund welcher die Meridiankurve des Ge-Schosses konstruiert werden kann.

Abb. 2 zeigt ein Geschoß und Abb. 3 eine Abänderung einer Einzelheit.

Die geometrische Interpretation der angegebenen Gleichung in einem kartesischen Koordinatensystem zeigt, daß die durch diese Gleichung dargestellte Kurve für die Abszisse χ = ο zu einer Umkehrspitze mit horizontaler Tangente wird. Für die Abszisse χ = α wird die Ordinate y — b und für die Abszissen — 2 a wird die Ordinate y = o, und die Kurve hat in diesem Punkte eine vertikale Tangente. Die Kurve erreicht ein Maximum für die Abszisse % = i,5 a, und die dazugehörige maximale Ordinate hat einen Wert y_max = ±. 0,75 · δ · ]/%. Die Tangente der Kurve für die Abszisse χ — a geht durch den o-Punkt des Koordinatensystems. Die Abszisse χ = o,5 &· j/3 · (j/3—1) entspricht einem Wendepunkt der Kurve, und es ist die Wendepunktstangente dargestellt

durch tg a = 1,1825 · - · T)ie Neigung der

Wendepunktstangente zur #-Achse ist wesentlich für die Größe des Widerstandes, welchen das Geschoß beim Bewegen durch die Luft zu überwinden hat, und zwar ist es erforderlich, um einen möglichst kleinen Widerstand zu erhalten, die Neigung dieser Wendepunktstangente mit der Größe der Geschoßgeschwindigkeit zu verändern. Es sollte also für jede Ge-Schoßgeschwindigkeit ein anderes Achsenverhältnis — gewählt werden.

In vielen Fällen wird es zur Erzielung einer guten Stabilität in der Flugbahn zweckmäßig sein, am hinteren Teil des Geschosses in der in Abb. 3 gezeigten Weise an sich bekannte Führungsrippen c vorzusehen.

Um keine Mißverständnisse aufkommen zu lassen, sei bemerkt, daß das Ausgeführte selbstverständlich sich immer auf den die Mündung des Gewehres, Geschützes o. dgl. verlassenden Teil der Ladung (Patrone, Granate, Schrapnell) bezieht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Geschoß für Gewehre, Maschinengewehre, Geschütze u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Meridianschnitt der Umhüllung des Geschosses durch möglichste Annäherung no an 'die Gleichung

   als Kurve des kleinsten Luftwiderstandes ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.