Funktionsbeschreibung eines Feuerwaffenverschlusssystems. Angetrieben durch direkten Gasdruck, verschlossen durch einfachen ungebremsten Masseverschluss, Öffnung durch Vorwärtsbewegung des Laufes. Eingesetzt bei Mannlicher M1894, Schwarzlose M1909, M1908 und Hino-Komuro M1908.
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| Waffenfunktion: Direkter Gasdrucklader mit beweglichem Lauf |
Bild 2: Der Schuss bricht, die Treibladung in der Patrone setzt sich vom festen in einen gasförmigen Zustand um. Da das Verbrennungsgas mehr Raumvolumen einnimmt, als die Treibladung in festem Zustand, entsteht ein enormer Druck in der Brennkammer der Patronenhülse. Dieser Druck wirkt gleichzeitig zu allen Seiten hin. Der auf das Geschossheck einwirkende Gasdruck bewirkt ein heraustreten des Geschosses aus Hülsenmund. Die Geschossbewegung beginnt.
Bild 3: Das Geschoss ist in den Übergangskonus des Laufes (petrol) eingetreten. Die Patronenhülse stellt nun kein geschlossenes System mehr dar. Ab diesem Punkt, ist der auf den Hülseninnenboden wirkende Gasdruck in der Lage, die Patronenhülse, wie einen Hohlkolben, nach hinten aus dem Patronenlager heraus zu schieben. Da der Stoßboden der Waffe (rot) fest mit dem Griffstück oder Gehäuse der Waffe verbunden ist, kann dieser nicht nach hinten getrieben werden. Stattdessen wird der beweglich gelagerte Lauf (petrol) nach vorne bewegt. Patronenhülse und Patronenkammer verhalten sich demnach wie ein Selbstkolben, der seine eigene Bewegung antreibt.
Die verbreitete Annahme, dass die Vorwärtsbewegung des Laufes von der Reibung zwischen Geschoss und Lauf verursacht wird, ist zurückzuweisen, da es sich dabei um eine lokale Kraft handelt. Stellt man sich vor, dass die Patronenhülse fest mit dem Patronenlager verbunden wäre, so würde keine Vorwärtsbewegung des Laufes stattfinden können. Die Ursache für das Vorgleiten des Laufes ist der, durch den direkten Gasdruck verursachte, Aushub der Patronenhülse nach Rückwärts.
Bild 4: Da der Lauf (dunkel petrol) jedoch eine gewisse Masseträgheit besitzt, reduziert er die Aushubgeschwindigkeit der Patronenhülse. So ist gewährleistet, dass das Vorlaufen des Laufes nicht die Sicherheitsstrecke der Patronenhülse überschreitet, bevor das Geschoss den Lauf der Waffe verlassen hat. Da bei diesem System sowohl das Geschoss, also auch die Gegenmasse nach vorne beschleunigt werden, erzeugen beide Bewegungen eine entgegen gerichtete Gegenreaktion. Der Schütze erfährt demnach einen Geschossrückstoß und einen "Laufrückstoß", bei identischer Munition und Mündungsgeschwindigkeit erfahren direkte Gasdrucklader mit vorgleitendem Lauf einen stärkeren Rückschlag, als solche mit nach hinten gleitender Verschlussmasse.
Bild 5: Das Geschoss hat den Lauf der Waffe verlassen, worauf es zu einem abrupten Abfall des Gasdrucks im Lauf kommt. Kann der Lauf nun weiter nach Vorwärts gleiten, ohne dass die Gefahr von nach hinten austretendem Gasdruck besteht. Ein weiterer Effekt des Gasabfalls ist jedoch auch, dass der Gasdruck nun nicht mehr als Antriebskraft zur Verfügung steht. Der nach vorne getriebene Lauf hat jedoch vorher genug Bewegungsenergie aufnehmen können, um durch sein Beharrungsvermögen den Rest des Rücklaufes zu bewerkstelligen. Dabei wird, in der Regel, die Patrone am Stoßboden (rot) durch eine Auszieherkralle gehalten, welche die Hülse an ihrem Platz hält, während die Patronenkammer im Lauf nach vorne weggleitet.
Da der Lauf der Waffe bei den meisten Modellen mit diesem System vorne am Griffstück, oder dem Gehäuse der Langwaffe, anschlägt und dort einen Teil seiner Bewegungsenergie auf dieses überträgt, erfährt der Schütze eine Kraft, welche die Waffe nach vorne "Mucken" lässt.
Anmerkungen:
Bei Waffen mit getrenntem Lauf und Patronenkammer, kann die Reibung zwischen Geschoss und Innenlauf den Lauf tatsächlich nach vorne treiben. Diesen Effekt macht sich die us-amerikanische Schrotflinte Jackhammer zu nutzen, dabei handelt es sich jedoch um einen Transporter (Revolver) und nicht um einen Lader.
Würde man eine Waffe mit einer sehr ausgedehnten Freiflugstecke ausführen, so würde der Konusschock den Lauf einer Waffe nach vorne treiben können, auch wenn Lauf und Patronenkammer eine Einheit bilden würden. Der Konusschock ist ein Kraftstoß, welcher dem Übergangskonus von einem Geschoss erteilt wird, welches auf seiner Freiflugstrecke bereits eine beachtliche Geschwindigkeit erreichen konnte.
Quellen:
Die principiellen Eigenschaften der automatischen Feuerwaffen, Karel Krnka, 1902
Die Handfeuerwaffen Ihre Entwicklung und Technik, Robert Weisz, 1912
Innere Ballistik. Die Bewegung des Geschosses durch das Rohr, C. Cranz, 1926
Handfeuerwaffen, Systematischer Überblick, Jaroslav Lugs, 1956
Rheinmetall Waffentechnisches Taschenbuch, Dr. R. Germershausen, 1977
Waffenlehre - Grundlage der Systemlehre, Wolfgang Pietzner, 1998
Verschlusssysteme von Feuerwaffen, Peter Dannecker, 2016
Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik, Thomas Enke, 2021
Hatcher's Notebook, A Standard Reference Book, Julian S. Hatcher, 1948
The Machine Gun Analysis of Automatic Firing Mechanism, Georg M. Chinn ,1955
Engineering Design Handbook Automatic Weapons, USA Materiel Command, 1970
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