Fluimechanik - Die Physik der NRW Waffensachverständigen erklärt Teil 4a

Herzlich Willkommen zu einem neuen Beitrag zum Thema "Die Physik der Waffensachverständigen aus Nordrhein Westfalen", dieses mal sehen wir uns an, wie Strömungen aus der Seitenansicht funktionieren oder wissenschaftlich aus der XY Sicht, da wir das ganze auf eine zweidimensionale Ansicht der horizontalen X sowie der vertikalen Y Achse ansehen.

Hier nochmal eine kurze Einordnung der Sachverhalte. Besonders im Internat sind in den letzten Jahren einige angebliche Waffensachverständige aufgetreten, welche die Funktion von einigen automatischen Feuerwaffen so beschreiben haben, dass es nicht mit der modernen wissenschaftlichen Physik in Einklang gebracht werden konnte. Die erste Vermutung war natürlich, dass da einfach falsche Beschreibungen irgendwo rumgeistern aber keiner konnte genau benennen wo. Auf Nachfrage bekam man von den Waffensachverständigen meist die Antwort "eigenes Material". Lange blieb dieses Material unauffindbar, bis vor einigen Monaten Jemand dieses in die Finger bekommen hat. Aufgrund von Urheberrechten, konnte es dieses jedoch nicht veröffentlichen, sondern hat es paraphrasiert und wir konnten drüber gucken. Aus den Beschreibungen haben wir nun konkrete Gesetzte abgeleitet, welche wir hier stolz präsentieren.

• Teil 1 - Bewegung von Körpern
• Teil 2 - Reibung
  
• Teil 3 - Druck
• Teil 4a - Fluidmechanik
• Teil 4b - Strömungslehre
• Teil 5 - Superposition

Wie auch bei den anderen Teilen gilt Achtung! das Lesen dieses Textes kann bei technikkundigen Menschen starke seelischen sowie körperliche Schmerzen verursachen.

Zudem muss man im Hinterkopf behalten, dass Druck und Stoß für Waffensachverständigen das Selbe sind und die Begriffe "Strömung" (öfter mal mit h) und "Welle" in dieser Welt ebenfalls komplett anders definiert ergo verwendet werden.

Aber sehen wir uns zunächst unseren Versuchsaufbau genauer an. Wir haben ein eher seltsames Schleusen wer vor uns, welches links eine federbelastete Schleuse (grün) aufweist. Rechts befindet sich zwei Becken - hinter diesen befindet sich ein Überlauf aus dem System heraus. Nun wird kurz vor der Schleuse (grün) Wasser von oben uns das System gegossen. Aufgrund der Schwerkraft bewegt sich das Wasser nach unten (lilaner Pfeil). Da Strömungen in der Welt der Waffensachverständigen immer den Weg des geringsten Widerstandes gehen, weiß das Wasser zu diesem Zeitpunkt bereits, wo es hin will. Dabei verläuft der Weg des geringsten Widerstandes nicht über die Becken hinweg, sondern in das erste Becken hinein, über dessen Boden und nach oben wieder aus dem Becken heraus. 

Ja, wir fanden das auch äußerst seltsam, selbst für NRW Waffensachverständigen Niveau aber die Unterlagen zum Thema Schalldämpfer, welcher übrigens kaum drei Jahre alt sind, lassen keine anderen Schlüsse zu, wenn es um die Strömungsdynamik der Sachverständigen geht.

Da das Wasser weiß, dass der Weg nach rechts den geringeren Widerstand bietet, fließt es entsprechend in diese Richtung und erzeugt dabei eine "Welle". Dabei funktionieren "Wellen" in der Sprache der Waffensachverständigen nochmal deutlich anders als die der Physik. Wenn man mit einer anderen Person redet und dabei einen, im mitteleuropäischen Kulturraum üblichen*, Abstand von drei Meter entfernt steht, dass hört die anderen Person nicht das was man sagt, weil genau die Luftteilchen welche man ausatmen dessen Trommelfell treffen. Viel mehr versetzte man beim Sprechen den Luftteilchen direkt vor dem eigenen Mund einen Stoß, welche diese dann an die Luftteilchen vor sich weitergeben. Diese Weitergabe wird so lange vorgesetzt, bis die letzten Luftteilchen direkt vor dem Trommelfeld des gegen über diesem Trommelfell einen Stoß geben, welches diesen dann an Hammer, Amboss und Steigbügel weitergeben.

Dieses Prinzip von Wellen als Ausbreitung im Raum ohne das mitbewegen von Materie ist Waffensachverständigen unbekannt, hier wird Materie eindeutig mit bewegt. Das könnte mach, nach Aussage einiger Kollegen, auch die Ursache dafür sein, dass einem Waffensachverständigen, unter anderem auf Messen, immer näher kommen umso deutlicher sie ihre Ansichten verteidigen. Aber das is bloße Spekulation.

Sobald das erste Becken damit beginnt sich zu füllen, passiert etwas ganz erstaunliches. Hier kommt es nämlich zu einem "Stau", wobei leider noch nicht ganz klar ist, wie "Stau" bei den Waffensachverständigen den genau definiert ist. Dieser Stau übt nun eine Kraft aus und zwar drückt, der "Stau" im Becken rechts im System auf die Schleuse (grün) links im System, diese Kraft ist mit dem blauen Pfeil gekennzeichnet.

Dieser "Staudruck", welcher entgegen der Strömung/Welle (lila Pfeil) wirkt, ist nun in der Lage auf die Schleuse zu wirken. Wer nun in den letzten Beiträgen gut aufgepasst hat weiß, dass sich ein Körper auf den eine Kraft wirkt, erstmal gar nicht bewegt, sondern dann seine Kraft-Kapazität (kurz KK) langsam aufgeladen wird.

Zudem übt das Wasser im ersten Becken einen Kraft auf das Gesamtsystem aus und zwar dadurch, dass Wasser auf die rechte Beckenwand ausübt und zwar ausschließlich auf die rechte, nicht aber auf die linke Innenwand. Dies ist nach den Sachverständigen auch der Grund, warum Schalldämpfer an Feuerwaffen den "Rückstoß" (gemeint ist die vom Schützen Spürbare Kraft der Waffe, nicht der Rückstoß nach Issac Newton) reduzieren.

Hier im Zeitabschnitt 4 (t4) hat nun die Zugabe von Wasser von außerhalb des Systems aufgehört. In der Zwischenzeit konnten sich jedoch noch beide Becken füllen, welche beide einen "Staudruck" erzeugen. Dabei wird natürlich auch das Wort Staudruck von Waffensachverständigen völlig anders verwendet als in der wissenschaftlich adäquaten Strömungslehre. Denn Staudruck (ohne Anführungszeichen) entsteht dann, wenn eine Strömung (in der Wissenschaft Folge der Allseitigkeit von Druck) abgebremst wird. Wissenschaftlicher Staudruck wäre dann die Different zwischen dem Gesamtdruck und dem statischen Druck aber das führte zu weit.

Unsere beiden "Staudrücke" mit Anführungszeichen, drücken also weiter auf die Schleuse (grün) und füllen deren KK auf, während rechts in der Grafik das Wasser über und damit aus dem System heraus läuft.

Jetzt springen wir ein bisschen in der Zeit, in welcher die KK der Schleuse (grün) vollständig aufgeladen wurde und dafür gesorgt hat, dass sich diese nun öffnet, wobei sie 10 von den zwischenzeitlich 100 KK für diese Bewegung schon wieder verbraucht hat.

Nun geschieht schon wieder etwas ganz erstaunliches, denn der Weg des geringsten Widerstandes (lila Pfeil) ist nun nicht mehr das Überlaufen aus dem System heraus nach rechts über die Kante des zweiten Beckens, sondern der Weg nach links aus der Schleuse (grün) heraus, da sich diese geöffnet hat. Das Wasser beginnt nun seine ursprüngliche "Wellen-Richtung" umzukehren und aus den Becken heraus richtig Schleuse zu fließen.

Das erklärt auch, warum Waffensachverständigen glauben, dass Gasdruck beim der Verwendung von Schalldämpfern, vom Schalldämpfer aus zurück nach hinten in die Waffe strömen kann, um dann nach hinten aus der Waffe auszutreten. Ein Thema, welches ich mich im Artikel 'Warum Schalldämpfer nicht dafür sorgen, das Gas in die Waffe zurückfließt' ausführlich gewidmet habe.

Zum Ende wird es noch mal kurz extra seltsam, denn das Wasser ist in der Welt der Waffensachverständigen in der Lage, die Becken zu verlassen und nach hinten, nach oben zu fließen und den Weg aus der Schleuse heraus zu finden. Dabei gibt es wohl zwei verschiedene Erklärungen. Die erste beruht auf der von Waffensachverständigen bekannten Kraft-Kapazität (KK). Das Wasser hat auf seinem Weg aus der Schleuse einfach soviel Energie (e) aufgebaut, dass es nicht mehr ohne weiteres aufhören kann, sich richtig Schleuse zubewegen. Das ist vergleichbar mit der Gasflasche aus dem 3 Teil dieser Serie, welche sich auch auf 0 bar Druck entleeren konnte.

Die zweite Erklärung, welche unser Waffensach-Spion auf nachfrage im Kontext von Schalldämpfer erhielt ist unsere Meinung nach noch interessanter, auch wenn es nicht zu einhundert Prozent zur Zeichnung passt. Dabei würde die Schleuse (grün) respektive der Verschluss einer Waffe mit Schalldämpfer, durch seine Rückwärtsbewegung einen "Sog" erzeugen, welcher das Wasser (respektive die Pulvergase einer Feuerwaffe) nach hinten "saugt".

Dazu sei erwähnt, dass Waffensachverständige an den Horror Vacui glauben, ergo dass ein Vakuum Sachen ansaugt und nicht dass die Teilchen von außerhalb des Vakuums Körper in Richtung dieses Vakuums stoßen.

So das wars mit dem Unsinn, nun erklären wir euch, was in der Realität in einem System wie oben passieren würde und warum.

Wenn man Wasser in ein System wie oben gießt, hat dieses natürlich gar keine Ahnung, wo es hingeht oder wo es hin will. Wasser ist nicht intelligent und so fließet es gleichmäßig nach rechts und links weg.

Sobald das Wasser auf die Schleuse (grün) trifft, müssen wir uns sie Frage stellen, ob der Druck des Wassers stärker als die Federkraft zusammen mit der Reibung ist. Wäre dies der Fall würde sich die Schleuse, wie hier im Beispiel, bewegen. Dabei käme es dann drauf an wie schwer die Schleuse ist, um zu ermitteln, wie schnell sich diese in Bewegung setzen würde.

Natürlich staut sich das Wasser vor der Schleuse, da es nicht weiter kann, da die Schleuse (grün) eine Gegenkraft auf das Wasser auswirkt. Denn auch beim Kontakt zwischen Fuid (Wasser) und Festkörper (Schleuse) gilt actio-reactio, das Wasser drück auf die Schleuse aber die Schleuse drückt auch auf das Wasser. Das Wasser vor der Schleuse, drückt wiederum auf das Wasser, welche versucht in diese Richtung nachzufließen und ändert durch diese Kraft die Richtung eines Teils des nachfließenden Wasser Richtung der Becken. Als Resultat fließt nun mehr Wasser nach rechts. 

Da immer weiter Wasser ins System nachgegeben wird, erreicht es irgendwann das erste Becken in welche das Wasser hineinfließt. Während das Wasser weiter dabei ist die Schleuse zu öffnen. Letzteres passiert nun immer schneller, da aufgrund des steigenden Wasserspiegels, dem Druck des Wassers immer mehr Oberfläche an der Schleuse geboten wird. Nach der Druckformel:

F = p * a

Kraft ist gleich Druck mal Fläche

Führt eine Zunahme an Fläche (a) zu einer deutlich höheren Kraft (F).

Hier befinden wir uns im vierten Zeitabschnitt (t4) zu welchem sich das erste Becken bereits vollständig gefüllt hat. Der Druck, welcher auf die Schleuse (grün) wirkt bliebt immer noch bestimmt durch die ihr anliegenden Wassermassen und nicht durch den Druck in den Wasserbecken.

Was sich Jedoch auf den Druck gegen die Schleuse auswirken würde, wäre, wenn das System vor den Becken einfach schlicht abgeschnitten wäre und das Wasser noch vor den Becken in Freie abfließen könnte. In einem solchen Fall würde der Druck auf die Schleuse deutlich sinken. Im Fall der Becken jedoch sinkt der Druck auf die Schleuse eher, da das Wasser die Becken zunächst für eine kurze Zeit füllen kann.

Hier gilt das Gleich wie bei Feuerwaffen. Eine Waffe mit kurzem Lauf hat einen geringen Stoßbodendruck. Das Anbringen eines Schalldämpfer erhöht diesen Druck, jedoch nicht so stark wie als besäße die Waffe einen Lauf von der Länge des ursprünglichen Laufes plus der Länge des Schalldämpfers.

Nun hat auch unser System die Stufe erreicht an welcher zum einen kein weiteres Wasser mehr nachgefüllt wird aber es auch schon zum Überlaufen des Systems kommt und zwar nach beiden Seiten hin. Der Grund dafür ist, dass es in der Realität keine Kraft-Kapazität gibt und zum anderen an dem Faktum, dass Druck in der Realität allseitig ist, was dafür sorgt, das Wasser zu beiden Seiten hin drückt und bei Erfolg des Drucks auch fließt.

Das abfließen von Wasser passiert dabei an der Schleuse (grün) nur solange, bis der Druck des Wassers unter die Kraft der Feder sinkt. Denn dann würde sich die Schleuse einfach wieder schleißen, dafür bracht sie keine Umkehrkraftkapazität wie die Waffensachverständigen behaupten, sondern einfach nur die Spannenergie der Feder, welche vom Wasserdruck komprimiert wurde.

Wasser, welches auf der rechten Seite das System durch Abfluss verlässt, wird dies so lange tun, bis der Wasserspiegel sich mit der Oberkante des ganz rechten Beckens ausgeglichen hat.

Dabei ist davon auszugehen, dass alles Wasser links vom ursprünglichen Ort des Eingießens das System auch nach links verlassen wird - wobei alles Wasser rechts des Ursprungsort das System nach rechts verlassen wird. Die einzige Möglichkeit, einer Umkehrung dieser Strömung wäre es, wenn sich die Schleuse sehr früh wieder schließt, wobei verbleibendes Wasser dann nach rechts strömen würde. Außer das in den Becken. Was aus keinen Fall passieren kann ist, das Wasser von der rechten Seite des Ursprungs den Weg nach links nähme.

Nun sehen wir uns zum Schluss noch das Ende unserer Simulation an. Die Schleuse (grün) hat sich wieder geschlossen und alles Wasser, welcher über dem Level der Grundlinie lag ist abgeflossen. Das Wasser in den Becken verbleibt dort selbstverständlich, da es keine Kraft-Kapazität oder der Sog der sich öffnenden Schleuse in der Lag sind, dieses aus den Becken herauszuziehen.

Fazit:

Ich habe schon einige Male als Verteidigung der Waffensachverständigen gehört, dass deren "Eigenes Material" bestimmt veraltet sei und dass man nicht darauf rumreiten sollte*. Aber das "Eigene Material" zum Thema Schalldämpfer ist neu und enthält noch mal mehr Unsinn als das "Material" zum Thema Verschlussantriebe. Zusammenfassen nehmen wir mit:

• Strömungen und Druck sind für Waffensachverständige das Gleiche. Da aber auch schon Stoß und Druck das Gleiche sind, sind Strömungen gelichzeitig auch Stöße.
• Druck/Stoß/Strömungen nehmen immer den Weg des geringsten Widerstandes.
• Es gibt gewisse Staudrücke, welche entgegen der Strömung wirken können.
• Wenn sich der Druck/Stoß/Strömung ein neuer Weg eröffnet, macht diese auch achon mal einfach mal auf dem Absatz kehrt.
• Wellen sind aktiv bewegte Materie, welche die Strecke der Welle als ganzes zurücklegen.
• Ein Vakuum zieht (saugt) aktiv Körper zu sich. (Horror Vacuui)

Davon sind die letzten zwei Punkte keine eigenen Erfindungen der Waffensachverständigen, sondern Teile der Küchen Physik und im Fall des Horro Vacuui Teil der mittelalterlichen Vorstellungswelt.

Anmerkung:

*Das deren Material hoffnungslos veraltet ist, ist keine Entschuldigung, wenn man diese Ansichten zum einen weiter verbreitet und zum anderen allen Leuten, welche in Physik aufgepasst haben an den Kopf wirft, die Waffenkunde nicht verstanden zu haben.

Druck - Die Physik der NRW Waffensachverständigen erklärt Teil 3

Hallo alle zusammen und herzlich Willkommen zu einem weiteren Beitrag zum Thema NRW Waffensachverständige und ihrem ganz eigenen Zugang zur Physik, da das Thema in den letzten Wochen ziemlich explodiert ist, denn 13.000 Aufrufe habe ich auf meinen Blog schließlich nicht jeden zweiten Mittwoch.

Noch mal kurz zusammengefasst, worum es eigentlich geht. Seit Jahren müssen wir uns als Waffentechnik interessierte immer wieder von sogenannten Waffensachverständigen anhören, wie diese oder jene Waffe wirklich und wahrhaftig funktioniert und dass alle außer ihnen die Waffentechnik nicht verstanden hätten. Wenn man diesen Personenkreis dann drauf anspricht, dass ihre Erklärungen der wissenschaftlichen Physik zuwiderlaufen und woher sie diese Erklärungen denn haben, bekam man bis jetzt immer zu hören, dann man Zitat: "Eigenes Material" hätte, welches man aber nicht öffentlich machen dürfte.

Und genau dieses "eigene Material" hat nun ein wissenschaftlich orientierter Zeitgenosse in die Finger bekommen, es paraphrasiert und uns mal drüber schauen lassen. Das Problem dabei ist, dass dieses Material kaum Grundlagen erklärt, sondern nur Antriebssystem für Antriebssystem und Verriegelungssystem für Verriegelungssystem erklärt.

Dabei ist es unsere Aufgabe hier, aus diesen einzelnen Erklärungen - Gesetzte und Grundlagen abzuleiten.

Das hier ist Übrigens Teil 3 mit dem Schwerpunkt Druck, hier gelangt ihr zu:

• Teil 1 - Bewegung von Körpern
• Teil 2 - Reibung
  
• Teil 3 - Druck
• Teil 4 - Strömungen
• Teil 5 - Superposition

Und wie auch in den anderen Teilen gilt: Achtung, der Folgende Text enthält eine ganze Menge an Unsinn und kann bei Leuten mit einem Realschulabschluss oder höher geistige sowie körperliche Schmwerzen auslösen.

Kommen wir aber zum Thema und zwar zum Druck, dieser funktioniert nämlich schon wieder deutlich anders als in der empirisch adäquaten Physik, welche dank Blaise Pascal schon seit 1650 weiß, dass Druck allseitig ist. Aber genau dass sehen die Waffensachverständigen grundliegend anders, denn hier kann es sogar vorkommen, dass Druck einfach zu einem Synonym für den Stoß (gemeint ist der Kraftstoß) gehalten wird. Aber dieses noch krudere Modell ist hier nicht Objekt der Beobachtung.

Viel mehr geht aus den Beschreibungen hervor, dass Druck nicht allseitig wirkt, sondern den Weg des gierigsten Widerstanden geht und zwar 'nur diesen Weg. Der Druck der Waffensachverständigen besitzt demnach eine Art Intelligenz, welche ihn diesen Weg vor jeglicher Strömungsbewegung wissen lässt.

Hier noch noch kurz der Einschub, dass Haupt-Strömungen in der Realität tatsächlich den Weg des geringsten Widerstandes fließen, das tun diese jedoch nicht trotz der Tatsache, dass Druck allseitig ist, sondern gerade weil Druck allseitig ist, die Strömung errät gewissermaßen durch Versuch und Irrtum, woher es geht, weil der Druck eben durch seine Allseitigkeit versucht alle möglich und eben unmöglichen Wege zu nehme. So die knappe Zusammenfassung der recht komplexen wissenschaftlichen Strömungslehre.

Aber nun endlich zum Versuchsaufbau. Dieser besteht aus einer Gasflasche, welche mit einem Gas (blau) gefüllt ist. Das Gas besitzt einen Druck von 10 Bar. Neben dem regulären Gashahn oben an der Flasche besitzt diese zwei Überdruckventile, welche zum Zeitpunkt t0 noch von ihren Federn verschlossen gehalten werden. Dabei besitzt das obere Ventil (grün) eine Grenze von 3 Bar, das untere (cyan) eine von 5 Bar.

Startet wir nun das Experiment so kommt es in der Welt der Waffensachverständigen dazu, dass sich nur das Ventil mit einer Grenze von 3 Bar öffnet, denn Druck geht in deren Welt den Weg des geringsten Widerstanden und zwar nur diesen weg. Da das 5 Bar Ventil dem Druck einen höheren Widerstand entgegen setzt, öffnet dieses sich nicht. Da Druck aus der Flasche entweicht, singt dieser im Inneren der Gasflasche von 10 auf 9 Bar. 

Jetzt könnte man vermuten, dass sich das Ventil mit einem Grenzwert von 3 Bar schließt sobald das Druck in der Flasche unter >3 Bar fällt. Dies ist jedoch nicht der Fall, da das Ventilstück (grün) bei seiner Öffnung sogenannte Kraft-Kapazität (kurz KK) aufgenommen hat. Diese Besonderheit in der Physik der Waffensachverständigen, erlaubt es einem Körper, auf welchen zuvor Kraft eingewirkt hatte, Bewegungen auszuführen.

Hier ist nun das besondere, dass Kraft-Kapazität das erste mal eine Bewegung aktiv verhindert und zwar erlaubt es die Kraft-Kapazität des Ventilstücks (grün) das Ventil eine Weile geöffnet zu halten, obwohl die Schließfeder des Ventils dieses eigentlich wieder schließen möchte. Dieses Verhalten bedingt jedoch, das Kraft-Kapazität nicht nur einen Betrag, sondern auch eine Richtung besitzen kann. Etwas, das eigentlich bis jetzt nicht möglich war.

Um der Sache auf den Grund zu gehen, hat unser Waffensachverständigen-Spion sogar selber noch mal nachgefragt. Was übrigens laut seiner Aussage nach einen kleinen dreistelligen Betrag gekostet hat, weil der Waffensachkundelehrer, dass als eine Art privater Nachhilfe abgerechnet hat.

Die Antwort, wann sich dann das Ventil wieder schließen würde war: "Wenn der Druck in der Flasche 0 erreicht". Demnach leert sich die Flasche nach dem erreichen von unter >2 Bar immer weiter, während das Ventil offen stehen bliebt, bis im Inneren der Gasflasche 0 Bar erreicht werden, erst dann schlösse sich das Ventil. Dabei wäre, nach der üblichen Berechnung von Luftdruck 0 Bar ein Ultrahochvakuum*, etwas, das man selbst in der Raumfahrt kaum erreicht.

Die Ursache liegt wohl darin, dass auch Gas eine Kraft-Kapazität innewohnt, welches es zu einer regelrechten Flucht, vom Ursprungsort veranlassen kann. Bewegt sich also das Gas einmal etwas aus der Flasche heraus, so hört es mit dieser Bewegung erstmal nicht auf, sondern verlässt die Flasche vollständig, wie eine einmal geworfene Perlenschnur, ziehen wohl die bewegten Gasmoleküle ihre Artgenossen mit sich.

Hier haben wir also die Antworten auf viele Fragen zum Thema Gasdrucklader und vor allem zum Verhalten von Schalldämpfern. Intelligenter Druck, welcher den Weg des gierigsten Widerstanden schon kennt, noch bevor er selber die erste Bewegung ausgelöst hat und auch nur bereits ist diesen exakten Weg zu gehen, der Arbeitet eben grundliegend anders als der empirisch adäquate allseitige Druck eines Blaise Pascal.

Aber sehen wir uns an, wie das Experiment mit der Gasflasche in der Realität ablaufen würde. 

Als erstes ist Aufbau so in der Form schon schwierig, denn die Realität kann man nicht einfach anhalten, um einen t0 (time Zero) zu erzeugen, ergo einen nullten Moment. Man müsste irgendwie zwei Sperrstifte in die Ventile einbringen und diese gleichzeitig entfernen. Wie dem aus sei, hier wieder unsere Gasflasche gefüllt mit einem Gas und einem Gasdruck von 10 Bar, bedeutet auf jeden Quadratzentimeter des Flaschen inneren wirken, nach der Format p = F / a, 100 Newton. Aber auch die drei Ventile werden von dieser Kraft beaufschlagt.

Übrigens sind Druck und Kraft nicht das Selbe, sonst könnte man nach der Aussage p = F in der Formal p = F  / a das F durch ein zweites p austauschen und auf p = p / a vereinfachen. Wer in Mathe aufgepasst hat weiß, das man jetzt als a nur noch 1 oder -1 einsetzten kann. Und da uns aus der Realität Flächen bekannt sind, welche nicht genau 1 betragen, ist dieser Unsinn mathematisch widerlegt.

Nun starten wir unseren Versuch und laden bereits im zweiten Zeitabschnitt (t2). Da Druck in der Realität allseitig ist, werden alle drei Ventile mit der gleichen Kraft beaufschlagt, das Hauptventil oder auch Nutzventil (dunkelrot) ist in der Lage dem Druck zu widerstehen, da sich dessen Ventilgewinde im Ventilhals formschlüssig abstützen kann.

Die durch Federn kraftschlüssig verschlossenen seitlichen Ventile öffnen sich beide beinahe Zeitgleich und entlassen Gas aus der Gasflasche. Der Grund dafür ist die bereits erwähnte Allseitigkeit des Gasdrucks nach Blaise Pascal. Der Gasdruck drückt auf alles und bei entsprechend ausgelegter Mechanik verursacht diese Beaufschlagung Bewegungen, in unserem Fall bewegen sich die negativen L-Stücke der beiden seitlichen Ventile, da mit 10 Bar ein höherer Druck an ihnen anliegt, als sie für einen Öffnung benötigten.

Das durch die Öffnung der seitlichen Ventile Gas ausgelassen wird, führt zu einem Absinken des Gasdrucks innerhalb der Gasflasche. Der Grund dafür liegt in der idealen Gasgleichung:

p = K * n * t / V

Druck ist gleich Gaskonstante mal Teilchenzahl mal Temperatur durch Volumen 

Das ablassen von Gas führt zu einem Verlust von Gasteilchen, wodurch der Gasdruck innerhalb der Flasche von 10 Bar auf 9 Bar abgesunken ist es wirken demnach nur noch 92 Newton auf jedem cm².

Beim Öffnen der Ventile gegen ihre Rückstellfeder, werden diese übrigens komprimiert und Spannenergie wird in ihnen gespeichert. Das wird später nochmal wichtig werden.

Wir verlieren immer weiter Gas, bis wir im Inneren der Gasflasche auf einen Wert unter >5 Bar fallen, denn ab diesem Zeitpunkt wird sich das untere Überdruckventil (Cyan) schließen. Da nun der Gasdruck von 4,9 Bar nicht mehr ausreichend ist, um die Rückstellfeder dieses Ventils geöffnet zu halten. Das Ventil schließt sich, was zur Folge hat, dass nun weniger Gasmasse, sprich Teilchenzahl n der idealen Gasgleichung, entweicht. Der Gasdruck sink nun deutlich langsamer, hier in der Zeichnung würde er nur noch halb so schnell sinken, weil sich der Strömungsdurchgangsdurchschnitt halbiert hat.

Zudem wäre der Druckunterschied zur Beantwortung dieser Frage extrem wichtig. Um so höher der Druck in der Flasche und um so niedriger der Druck der Umgebungsgase umso schneller und Kraftvoller findet der Druckausgleich statt. Näheres kann dem Schalldämpfer Kompendium entnommen werden. 

Sobald das Gasdruck im Inneren das Gasflasche unter >3 Bar sinkt, wird sich auch das obere Überdruckventil schließen, dessen Feder zwar weniger Widerstand leistet als jene des 5 Bar Ventils aber bei 2,9 Bar, im Inneren der Flasche, ist auch beim zweiten Ventil Ende und die gespeicherte Spannenergie der Schließfeder schiebt das negative L-Ventil so zurück in das Innere der Flasche, dass kein weiteres Gas austreten kann.

Wenn ab diesem Zeitpunkt nicht mehr weiter passiert, bliebt die Flasche in diesem Zustand. Um weiter Gas entnehmen zu können, müsste nun das Hauptventil (rot) aufgedreht werden, da dieses kein Drucklimit besitz, würde solange Gas aus der Düse (Orange) ausströmen, bis - und jetzt wird es nochmal wichtig - in der Gasflasche 1 Bar herrscht, da die Umgebungsluft ebenfalls einen Gasdruck von ~1 Bar hat, würde sich die Flasche niemals auf 0 Bar entleeren.

Was genau passiert, würde von der Masse des Gases im inneren der Flasche abhängen. Wäre das Gas in der Flasche leichter als Luft, wie zum Beispiel Helium, würde es zu einem nicht abrupten aber recht zügigen Gasaustausch kommen. Am Ende wäre die Flasche voll mit Umgebungsluft während das Helium aus der Flasche entwichen wäre. Bei einem schwereren Gas wie Co2, würde das meiste Gas in der Flasche verbleiben, ein Austausch mit der Umgebungsluft fände nur sehr begrenzt statt. Gäbe es ein Gas, welches die exakt gleiche Dichte hätte, wie die Umgebungsluft, Kohlenmonoxid ist nah dran, käme es zu einem sehr langsamen Austausch zwischen Umgebungsluft und dem Inneren der Gasflasche.

Fazit:

Auch die Vorstellungen über Druck und seine von den Waffensachverständigen angedichtete Fähigkeit immer nur den Weg des geringsten Widerstandes zunehmen führt zu vielen Missverständnissen zb. um Schalldämpferbau, welcher sich mit einem Blick in ein Physikbuch der 5. Klasse leicht vereiden ließen. Am Ende ist es dann doch wieder die Kraft-Kapazität, welche Ventile und die Kolben von indirekten Gasdruckladern gedanklich nicht rechtzeitig schließen. Zusätzlich ist die KK auch im Stande ganze Gasschaden in eine Richtung ziehen zu lassen, wohingegen sich diese in der Realität allseitig ausbreiten würden.

Anmerkung:

Es gibt einige Fachbereiche der Strömungslehre in welchem die Umgebungsluft nicht 1 Bar, sondern 0 Bar beträgt und ein Vakuum als -1 Bar definiert ist.

*Ja das heißt wirklich so, das ist ein Fachbegriff. Es gibt verschiedene Stufen von Vakua von Grobvakuum bis Ultrahochvakuum. Feinvakuum geht von 1 Millibar bis 0.001 Millibar.