Die Physik der NRW Waffensachverständigen verständlich erklärt

Es ist endlich passiert, eine Person hat die fast schon legendären eigenen Unterlagen der NRW Waffensachverständigen durchgestochen. 

Aber eines nach dem Anderen und erstmal herzlich Willkommen zu einem neuen Beitrag zum Thema Waffenkunde genauer zum Thema Waffentechnik ergo zum Bereich der technischen Mechanik der Physik.

Und hier auch schon die erste Warnung. Dieser Text enthält allen möglichen technischen Unsinn und kann bei Menschen, denen seriöse Naturwissenschaft am Herzen liegt oder auch bei Leuten, welche erfolgreich eine weiterführende Schule abgeschlossen haben, zu körperlichen Schmerzen führen.

So nun kurz zum Ramen. Im Internet kann bekanntlich Jeder sein was er möchte und einige Menschen wollten wirklich sehr gerne Waffensachverständige sein und haben ihren "Sachverstand" auch fleißig im Internet verteilt. Dabei kamen jedoch einige Stielblüten als Tageslicht, welche die Funktion der meisten Waffen so falsch dargestellt haben, dass die Sachverständigen dabei den Grundlagen der wissenschaftlichen Physik widersprachen. Natürlich wurden diese dann umgehend von wissenschaftlich Orientierten nach Quellen gefragt. Als Antwort bekam man dazu oft zu hören, dass man als Waffensachverständige einen Kurs besucht und dort eigenes Material erhalten habe. Man dürfte dieses Material aber nicht veröffentlichen.

Nun hat sich die Fachgemeinde jahrelang gefragt, was dieses Material wohl enthält und es wurde sogar von einer kleinen Gruppe geplant, Geld zusammen zulegen, um einen regelrechten Spitzel nach Nord-Rhein Westphalen in den Waffensachkundekurs zu schicken.

Das ist nun angeblich geschehen und Jemand hat das Material, welches tatsächlich existiert aber auch genau so wirklich unter das Urhebergesetz fällt, paraphrasiert und zusammengefasst. Dabei fällt als erstes auf, dass es keine Einleitung in Physik oder technische Mechanik enthält, sondern einfach loslegt. Das große Problem ist, dass es zwar immer wieder die Physik als Zeugen für seltsame Erklärungen heranzieht, sich aber jetzt endlich nicht aus dieser heraus erklärt. 

Bedeutet, am Ende musste ich oder eher mussten wir eine ganze menge Hirnschmalz aufwenden, um aus den einzelnen Erklärungen von Waffen auf eine zusammenhängendes Physikmodell zurückzuschießen.

Also hier nun: Die verständliche Erklärung der Physik der NRW Sachverständigen

In der ersten Abbildung sehen wir einen Körper (lila), dieser Köper hat, wie in der wissenschaftlichen Physik auch eine Masse, gekennzeichnet mit m. Zudem besitzen Köper nach den Sachverständigen keine gewisse Kraftkapazität, hier KK. Nun bekommt der Körper einen Impuls, dies rührt daher, dass NRW Waffensachverständige mit Denglisch eine Mischung aus Deutsch und Englisch sprechen, ihr Impuls entspricht damit dem englischen impulse und nicht dem Impuls der deutschen Physik.

Dieser Impuls setzt jedoch den Köper erstmal nicht in Bewegung, stattdessen füllt sich die, durch den Impuls auf den Köper, einwirkende Kraft nach und nach die Kraftkapazität (KK) des Körpers. Unser Körper hat eine KK von 100. Dies ist, nach den NRW-Sachverständigen, der Grund, warum sich Masseverschlüsse erstmal gar nicht bewegen, obwohl sie Kräfte am Stoßboden erfahren.

Sobald die KK eines Körper "voll" ist, kann sich dieser in Bewegung setzen. Dabei hat er Energie in der Grafik mit e abgekürzt. Wie viel Energie der Körper hat, wissen wir nicht, den e scheint nach den Beschreibungen einfach nur da zu sein. Was hingegen nach wie vor einen Wer hat ist die Kraftkapazität des Körpers, diese nimmt nur, aufgrund der Bewegung nach und nach ab. Der Körper "verbraucht" demnach KK bei seiner Bewegung. Unser Körper hat bereits 10 KK verbraucht und hat jetzt nur noch 90 von 100 möglichen Punkten. Die genaue Einheit von KK geht leider nicht aus den Beschreibungen hervor.

Nun trifft unser Körper (lila) auf ein Hindernis (flieder) dabei kommt es jedoch nicht zu einem Kraftstoß oder einem Austausch von Impulsen, sondern der Körper hält einfach an*. Dabei wird seine Energie (e) gleich Null, obwohl der Zustand vorher nicht mit einem Wert, sondern einfach nur mit seiner reinen Existenz bezeichnet wurde. Was jedoch bliebt ist die Kraftkapazität (KK), diese ist durch die weitere Bewegung zum Hindernis hin auf 85 gesunken. Bliebt Jedoch jetzt bei 85, da keine Bewegung mehr stattfindet.

Entfernen wir jetzt jedoch das Hindernis, geschieht etwas ganz erstaunliches: Der Körper, welcher zuvor zum halten gebracht wurde, fängt erneut an sich zu bewegen. Der Ursache dafür ist, nach den NRW Waffensachverständigen, die im Körper (lila) verbliebene KK, diese war in unserem Beispiel ja nicht auf 0, sondern auf lediglich 85 gesunken. Der Körper kann demnach, nach der Entfernung des Hindernisse sich einfach weiter bewegen, auch wenn er nicht erneut von außen angestoßen wird. Das ist auch der Grund dafür, dass Waffen wie die H&K P7 oder das Volkssturmgewehr Gustloff aus Sicht der NRW Sachverständigen ihre Schlitten geschlossen halten können, bis das Geschoss der Lauf der Waffe verlassen hat. Denn die verbleibende KK in den Schlitten kann diese öffnen, wenn das Hindernis, in Form des Belastungsgasdrucks, entfernt wurde.

Fazit:

Wie sehen also, dass die Physik der NRW-Sachverständigen komplett anders funktioniert als die wissenschaftliche Physik. Es wird jedem Axiom von Issac Newton widersprochen und selbst die Grundformaler der Mechanik "a = F/m" gilt nicht. Körper beschleunigen nicht entsprechend der Kraft eines Stoßes entsprechend ihrer Masse, sondern "absorbieren" Kräfte in eine Ominöse "Kraft Kapazität"  die diese dann Verbrauchen und sogar reaktivieren können, wenn Hindernisse entfernt werden.

Die Physik der Waffensachverständigen benutzt empirisch nicht adäquaten Theorien, um überkommenen vereinfachten Beschreibungen von Waffensystemen einen wissenschaftlichen Anstrich zugeben.

Das war jetzt soweit die Bewegung von Körpern aus Sicht der NRW Sachverständigen, die Sache mit dem Druck, ist wieder ein ganz anders Kapitel.

Service:

Hier nun für ehrlich technisch interessierte, wie das Szenario oben in der Realität ablaufen würde:

Auf unseren Körper (lila)*² wirkt eine Kraft (F). Er ist frei und statisch (nicht elastisch) also erfährt er eine Beschleunigung nach der Formal "a = F/m". Beschuldigung ist gleich der Kraft geteilt durch die Masse des Körpers. Freie Körper bewegen sich sofort, wenn sie einen Kraftstoß erhalten, bei kleinen Kräften und großen Massen sind diese Bewegungen sehr klein aber sie sind da. 

Nach dem Kraftstoß besitz ein Körper im Deutschen einen Bewegungs-Impuls, der nichts mit dem englischen impulse zu tun hat. Nach der Formal p=m*v ergo Impuls ist gleich der Masse mal Geschwindigkeit, kann man seinen Impuls auch genau in Newton-Sekunden bestimmen. Seine kinetische Energie lässt sich ebenfalls berechnen und zwar anhand der Formel kin_e = 1/2m*v² sprich kinetische Energie ist gleich halbe Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat. Das Ergebnis erhalten wird dieses mal in Joule. 

Wir sehen also wie viel mehr Formeln und Mathematik in der wissenschaftlichen Physik stecken und wie sagte schon Immanuel Kant: "In jeder reinen Naturlehre ist nur soviel an eigentlicher Wissenschaft enthalten, als Mathematik in ihr angewandt werden kann".

Stößt unser Körper nun gegen das Hindernis (flieder) so kommt es zu einem Impulsaustausch, eigentlich müsste unser Körper nun seinen Bewegungs-Impuls auf das Hindernis übertragen, wobei das Hindernis seinerseits einen Ruhe-Impuls auf den Körper überträgt. Bei dieser Wechselwirkung kommt es nach der Formal f=m/a wieder auch auf die involvierten Massen an. Wir wissen leider nicht wie groß die Masse unsere Erde (blau) ist. Gehen wir davon aus, dass diese extrem groß ist, werden wir erleben, dass es zu einer Rückprall Erscheinung unseres Körpers kommt. Dieser würde von Hindernis (flieder) einfach abprallen. Die Ursache dafür ist der Energieerhaltungssatz, dieser besagt, dass Energie nicht vernichtet werden kann. Die kinetische Energie des Körpers verschwindet nicht einfach und wird auch nicht im Körper gespeichert, wie bei den NRW-Sachverständigen, sie wird einfach durch den (zusammen)Stoß umgelenkt. Der Körper würde vom Hindernis abprallen und damit beginnen, sich nach rechts zu bewegen.

Dies tut er in unserem Beispiel jedoch nicht, um näher am Unsinn der Waffensachverständigen zu blieben. Hier bliebt unser Körper, also erstmal vor dem Hindernis stehen. Was aber unser Körper auf gar keinen Fall tut, ist, sich nach dem Entfernen des Hindernisses, wieder in Bewegung zu setzen, denn auch hier gilt F=m/a. Wenn F gleich 0 ist, dann muss auch m/a 0 ergeben. Bedeutet keine Kraft keine Beschleunigung wie auch der umgekehrte Fall: Keine Beschleunigung gleich keine Kraft. Körper, welche sich aus dem Nichts heraus in Bewegung setzen, gehören in das Gebiet des Okkultismus und des Geisterglaubens und nicht in den Bereich der Naturwissenschaft.

Da sich unser Körper nicht bewegt, fehlt mir leider das passende Bild, um den letzten Unsinn der NRW Waffensachverständigen zu zerpflücken. Körper haben keine Kraftkapazität, welche langsam verbraucht wird. Ein einmal angestoßener Köper bewegt sich auf alle Ewigkeit weiter gleichförmig in seine Richtung. Solange nicht eine anderen Kraft seinen Bewegungszustand ändert. Das gestoßene oder geworfene Gegenstände auf der Erde irgendwann zum stehen kommen, liegt zum einen an der Erdanziehung (Gravitation) und zum anderem am Luftwiderstand. Sachen die Waffensachverständige eigentlich aus der Ballistik kennen müssten.

*Kollisionen waren in der Zusammenfassung, welche ich gelesen habe, nicht zu finden und auch Menschen, welche das Originalmaterial gesehen haben, konnten diese in der Form in keiner Beschreibung finden. Ereignisse wie Verschlussträgeranstoß, Verschlussrückprall oder Zuführschock fehlen demnach in den Unterlagen komplett.

*²Betrachtet man die blaue Fläche unter dem Körper (lila) als Teil einer größeren Masse, müsste diese zudem eine Gravitationskraft auf diesen Ausüben. Dabei würde der Körper zu der blauen Masse hingezogen werden aber auch die blaue Fläche zu dem Körper.

Warum haben Rückstoßlader Gasnachwirkung aber Gasdrucklader keine Rückstoßnachwirkung?

Hallo alle zusammen und herzlich Willkommen zu einem neuen Beitrag zum Thema Waffentechnik. Ich hatte indirekt neulich eine Frage gestellt bekommen und zwar wollte jemand allgemein wissen, warum es bei Peter Dannecker in Verschlusssysteme von Feuerwaffen bei der Verschlussantriebsart immer nur heißt:

[...]und Gasnachwirkung durch Resteigengasdruck. zb. S. 262

Dagegen aber niemals:

[...]und Rückstoßnachwirkung erzeugt durch die Geschossbewegung.  

Es wurde auf diese Weise gefragt, warum Rückstoßlader eine Gasnachwirkung haben aber direkte Gasdrucklader keine Rückstoßnachwirkung. 

Dies ist eine sehr gute Frage, die recht jedoch einfach zu beantworten ist. Das Stichwort heißt hier Impulsgleichheit, vereinfacht ausgedrückt verursacht, bei einem direkten Gasdrucklader wis. (Rückdrucklader aws.), nicht nur das Geschoss eine Gegenreaktion, sondern auch der nach hinten getriebene Verschluss. Das wird leider oft übersehen aber nach Issac Newton hat jede beschleunigte Masse eine Gegenreaktion.

Kanonenpendel

Das Ganze lässt sich an dieser Kinematik hier sehr leicht nachvollziehen. Im ersten Bild hat man in einem Pendelkanone zwei Geschosse mit identischem Gewicht, zündet die Ladung in der Mitte, werden beide Geschosse beschleunigt und erhalten dabei ihren Impuls und erzeugen so beide auch einen Gegenimpuls. Da beide Geschosse gleich schwer sind und gleich stark angetrieben werden, sind auch die Gegenreaktionen identisch und heben sich gegenseitig auf.

Bei einem direkten Gasdrucklader werden Geschoss und Verschluss zeitgleich beschleunigt und erzeugen gleichzeitig jeweils eine Gegenreaktion. Beide versuchen die Gasdrucksäule als fluidmechanischen Körper zu verwenden. Dabei ist die Gegenreaktion des Geschosses zwar stärker, da das Geschoss zwar leichter aber schneller ist, trotzdem wird diese Gegenreaktion teilweise aufgehoben. Der vom Schützen beim feuern von direkten Gasdruckladern erfahrene Rückschlag wird zum Großteil vom Verschluss erzeugt, wenn dieser hinten an das Waffengehäuse schlägt und diesem dabei einen elastischen Stoß gibt.

Der Grund, warum ''Nachbeschleunigung durch Rückstoß'' nicht möglich ist, ist die Definition von Nachbeschleunigung. Diese bezieht sich auf die Phase nach dem Abgang des Geschosses, also den Zeitpunkt, an dem das Geschoss den Lauf der Waffe verlassen hat. Sobald aber das Geschoss den Lauf der Waffe verlässt, kann der Rückstoß die Gasdrucksäule im Lauf nicht mehr als fluidmechanischen Körper nutzen. (Praktisch schon, denn das ''Gaskissen'' zwischen Mündungskrone und Geschoss ist noch 1 cm lang dicht genug.) In der Regel sagt man aber, dass ein Geschoss, welches die Mündung der Waffe (Mündung der Waffe, nicht Mündung des Laufes) verlassen hat, diese nicht mehr beeinflussen kann.

Mit dem Gas in der Waffe sieht es jedoch anders aus, nach dem das Geschoss den Lauf der Waffe verlassen hat, braucht das Gas im Lauf noch eine ganze Weile (vergleiche Zeitlupenaufnahmen), bis es sich komplett entspannt und sich mit der Umgebungsatmosphäre ausgeglichen hat. Da Gas, entgegen einiger merkwürdiger Meinungen, nicht den Weg des geringsten Widerstandes geht, sondern alle angrenzenden Flächen beaufschlagt drückt das Gas auch dann noch, über die Patronenhülse, auf den Verschluss wenn das Geschoss den Lauf der Waffe schon lange verlassen hat.

Dies ist der Grund, warum viele Rückstoßlader mit kurz zurückgeleitendem Lauf ihre Patronenhülsen auch bei entfernter Auszieherkralle ausziehen und sogar auswerfen können. Der Rückdruck schiebt die Hülse aus der Patronenkammer heraus, die Auszieherkralle wird nur zum Entladen der Waffe benötigt (und bei machen Modellen Richtunggebend). 

Dieses Prinzip kann man auch gut bei der Verwendung einen Schnittpfropfenschalldämpfers beobachten, dieser hält Gas in der Waffe zurück. Hat man einen direkten Gasdrucklader mit einer Repetiersperre, kann man die Waffe abfeuern und nach dem aufheben der Repetiersperre beobachten, wie die Waffe noch repetiert, während das Geschoss schon einige Sekunden hinten im Kugelfang liegt und dort sicher keinen Rückstoß mehr auf die Waffe übertragen kann. Bei einem Rückstoßlader kann man dieses Phänomen nicht beobachten. Diese müssen von Hand repetiert werden, schlagen einem aber plötzlich in die Hand, sobald man die Verriegelungselemente ausgesteuert hat und die Verriegelung der Waffe von formschlüssig-statisch zu kraftschlüssig-dynamisch übergegangen ist.

So, ich hoffe ich konnte mal wieder ein wenig Mündungsfeuer ins Dunkel bringen.

Grundladen wie immer meine Fachbücher: Die zehn besten Bücher zum Thema Funktion von Handfeuerwaffen sowie das Schalldämpfer Kompendium Band 6 von Martin Erbinger und Andreas Burth und Technische Strömungslehre von Willie Bohl.