Zusammengebaute Waffe – Wikipedia

EIN aufgebaute Waffe ist Artillerie mit einem speziell verstärkten Lauf. Ein inneres Rohr aus Metall dehnt sich unter dem Druck eingeschlossener Pulvergase innerhalb seiner Elastizitätsgrenze, um Spannungen auf unter Spannung stehende äußere Zylinder zu übertragen.^[1] Konzentrische Metallzylinder oder Drahtwicklungen werden montiert, um das Gewicht zu minimieren, das erforderlich ist, um dem Druck von Pulvergasen standzuhalten, die ein Projektil aus dem Lauf drücken. Bebaute Konstruktionen waren die Norm für Geschütze an Bord von Dreadnoughts des 20. Jahrhunderts und zeitgenössische Eisenbahngeschütze, Küstenartillerie und Belagerungsgeschütze während des Zweiten Weltkriegs.

Schematische Darstellung der Anordnung der Komponenten eines aufgebauten Geschützes, in diesem Fall des britischen Marinegeschützes BL 6-Zoll Mark IV der 1880er Jahre.

Hintergrund[edit]

Geschwindigkeit und Reichweite der Artillerie variieren direkt mit dem Druck von Schießpulver oder rauchlosen Pulvergasen, die die Granate aus einem Geschützrohr drücken. Eine Waffe wird sich verformen (oder explodieren), wenn der Kammerdruck den Lauf über die Elastizitätsgrenze des Metalls hinaus belastet, aus dem sie besteht.^[1] Die Dicke von homogenen Kanonenrohren aus Metallguss erreichte bei ungefähr einem halben Kaliber eine nützliche Grenze. Eine zusätzliche Dicke brachte wenig praktischen Nutzen, da höhere Drücke Risse in der Bohrung erzeugten, bevor der äußere Abschnitt des Zylinders reagieren konnte, und diese Risse würden sich während der nachfolgenden Zündungen nach außen erstrecken.^[2]

Claverinos Abhandlung von 1876 über den “Widerstand von Hohlzylindern” wurde in veröffentlicht Giornale d’Artiglieria.^[3] Das Konzept bestand darin, den äußeren Teilen der Waffe eine Vorspannung zu verleihen, die nach innen allmählich abnimmt, während die inneren Teile durch die äußeren Zylinder und Drahtwicklungen einen normalen Kompressionszustand erhalten.^[4] Theoretische Höchstleistungen würden erreicht, wenn der die gezogene Bohrung bildende Innenzylinder durch umgebende Elemente im Ruhezustand vor dem Schießen auf seine Elastizitätsgrenze gestaucht und während des Schießens durch den Gasinnendruck auf seine Elastizitätsgrenze gedehnt würde.^[5]

Nomenklatur[edit]

Abrupte Durchmesseränderungsschritte auf dem sich verjüngenden Chase zeigen die Vorwärtsausdehnung der extern gespannten Zylinder an.

Der innerste Zylinder, der die Kammer und die gezogene Bohrung bildet, wird als a . bezeichnet Rohr oder bei bestimmten Bautechniken a Liner. Ein Zylinder der zweiten Schicht namens Jacke erstreckt sich nach hinten über die Kammer hinaus, um den Verschlussblock aufzunehmen. Der Mantel erstreckt sich normalerweise nach vorne durch die Bereiche mit dem höchsten Druck, durch den Rückstoßschieber und kann bis zur Mündung reichen. Der vordere Teil des Laufs kann sich zur Mündung hin verjüngen, da für reduzierte Drücke bei Annäherung des Projektils weniger Kraft erforderlich ist. Dieser sich verjüngende Teil des Laufs wird als bezeichnet Verfolgungsjagd. Sehr große Geschütze verwenden manchmal kürzere Außenzylinder, die als bezeichnet werden Reifen wenn Herstellungsbeschränkungen Jacken in voller Länge unpraktisch machen. Reifen vor der Rutsche heißen Jagdreifen.^[6] Der Mantel oder der vordere Chase-Reifen kann in Form einer Glocke an der Mündung nach außen erweitert werden, um zusätzliche Festigkeit zu erzielen, um das Spalten zu reduzieren, da das Metall an dieser Stelle am vorderen Ende nicht unterstützt wird.^[7] Es wurden bis zu vier oder fünf Lagen oder Ringreihen von aufeinanderfolgend gespannten Zylindern verwendet.^[8] Die Schichten werden alphabetisch als “A”-Röhre bezeichnet, die von der “B”-Jacke und den Chase-Reifen, von der “C”-Reifenreihe eingeschlossen, von der “D”-Reifenreihe usw. umgeben ist. Einzelne Reifen innerhalb einer Bahn werden von den nummeriert Verschluss nach vorne als B1-Jacke, B2-Verfolgungsreifen und dann C1-Jackenreifen, C2-Reifen usw.^[9] Aufeinanderfolgende Reifenreihenverbindungen sind typischerweise versetzt und einzelne Reifenreihen verwenden Überlappungsverbindungen anstelle von Stoßverbindungen, um die Schwäche der Verbindungsstellen zu minimieren. Zylinderdurchmesser kann variiert werden, indem bearbeitete Schultern um eine Vorwärtslängsbewegung eines inneren Zylinders innerhalb eines äußeren Zylinders während des Zündens zu verhindern. Die Schulterpositionen sind in ähnlicher Weise versetzt, um die Schwäche zu minimieren.^[10]

Montageverfahren[edit]

Nachdem das Rohr, der Mantel und die Ringe auf die entsprechenden Abmessungen bearbeitet wurden, wird der Mantel in einem vertikalen Luftofen vorsichtig auf ungefähr 400 Grad Celsius (800 Grad Fahrenheit) erhitzt, damit die Wärmeausdehnung das Absenken des kühlen Rohres an seinen Platz ermöglicht. Wenn der Mantel in Position ist, wird er abgekühlt, um einen gespannten Schrumpfsitz über dem Schlauch zu bilden. Dann wird der nächste Reifen (entweder B2 oder C1) in ähnlicher Weise erhitzt, so dass das zusammengebaute A-Rohr und die B1-Ummantelung für eine nachfolgende Schrumpfpassung in Position abgesenkt werden können. Die zusammengebaute Einheit kann vor dem Anbringen eines neuen Reifens maschinell bearbeitet werden. Der Prozess wird fortgesetzt, während die verbleibenden Rohre nacheinander erhitzt und auf die aufgebaute Einheit abgekühlt werden, bis alle Elemente montiert sind.^[11] Wenn gespannte Drahtwicklung anstelle eines Ringlaufs verwendet wird, wird der Draht typischerweise von einem äußeren gespannten Zylinder, auch als a . bezeichnet, bedeckt Jacke.

Brennende Pulvergase schmelzen jedes Mal, wenn eine Waffe abgefeuert wird, einen Teil der Bohrung. Dieses geschmolzene Metall wird oxidiert oder aus der Mündung geblasen, bis der Lauf in einem Ausmaß erodiert ist, in dem die Granatendispersion inakzeptabel wird. Nach dem Abfeuern von mehreren hundert Granaten kann eine Waffe durch Aufbohren des Innenraums und Einsetzen einer neuen Laufbuchse als Innenzylinder überholt werden. Außenzylinder werden als Einheit auf ungefähr 200 Grad Celsius (400 Grad Fahrenheit) erhitzt, um das Einsetzen eines neuen Liners zu ermöglichen, und der Liner wird nach der Installation gebohrt und gezogen. Eine neue Auskleidung kann für einen anderen Projektildurchmesser gebohrt werden, als in der Originalwaffe verwendet wurde. Auskleidungen können entweder zylindrisch oder konisch sein. Konische Einsätze sind zur Mündung hin verjüngt, um das Entfernen vom Verschlussende zu erleichtern und gleichzeitig das Vorwärtskriechen während des Schießens zu begrenzen. Konische Auskleidungen können durch Wasserkühlung der Auskleidung nach erneutem Erhitzen des Laufs entfernt werden, aber zylindrische Auskleidungen müssen ausgebohrt werden.^[12]

Monoblock-Waffen[edit]

Mit der Veralterung sehr großer Geschütze nach dem Zweiten Weltkrieg förderten metallurgische Fortschritte die Verwendung einer Monoblock-Konstruktion (einteilig) für Nachkriegsgeschütze mittleren Kalibers. Bei einem als Autofrettage bezeichneten Verfahren wird ein gebohrtes Monoblockrohr mit Hydraulikflüssigkeit mit einem höheren Druck gefüllt, als die fertige Waffe während des Schießens erfährt. Beim Ablassen des Hydraulikdrucks hat sich der Innendurchmesser des Monoblockrohres um ca. 6% vergrößert. Der äußere Teil des fertigen Monoblocks prallt ungefähr auf seinen ursprünglichen Durchmesser zurück und übt Druckkräfte auf den inneren Teil aus, ähnlich wie die separaten Zylinder einer zusammengebauten Waffe.^[13]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

• Fairfield, AP, CDR, USN Marinegeschütz (1921) Lord Baltimore Press