Kapitel 3: Geschütze - Großkalibrige Rohrwaffen

• Schußwaffe, die wegen ihrer Ausmaße und Gewicht nicht mehr von einem Mann gehandhabt werden kann

• Schußwaffe, die wegen ihrer Außmaße und Gewicht eine freihändige Handhabung nicht mehr zulässt

• kann bezünderte Geschosse verschießen und wir von einer Lafette aus eingesetzt

• Waffe für den militärischen einsatz

• Kaliber > 20 mm

• Abmessungen und Gewicht erfordern eine Lafette zu Richten des Waffenrohrs

• Enstehung hoher Rückstoßkräfte

• Bedienung erfordert geschulte Mannschaft und Logistik

• Granatwerfer

• Haubitzen

• Kanonen

Unterscheidungsmerkmale:

• Flugban des Geschosses - gestreckt bis stark gekrümmt

• unterschiedliche Bereiche der Rohrerhöhung

• direktes Richten

• gestreckte Flugbahn

• Kampfentfernung bis ca. 3000 m

• eingeschränkter Richtbereich

• gezogene oder glatte Rohre

• 40 - 120 Kaliberlängen

• Maschinenkanonen als Hauptwaffe von SKW

• Kanonen ab Kal. 75 mm als Einzelschusswaffe und Hauptwaffe der KPz

• indirektes richten auf verdeckte Ziel - stark gekrümmte Flugbahn

• Reichweite bis 40 km

• gezogene Rohre bis 52 Kaliberlängen

• typische Kadenz ca. 6 Schuss/min

• Direktschuss als Notwehr möglich

• typisches Kaliber 155 mm (auch 105, 127, 152, 203 mm)

• Steilfeuerwaffen

• Rückstoß wird direkt in den Boden geleitet

• Vorderlader mit kurzem Rohr

• hohe Kadenz 15 - 20 Schuss/min

• Reichweite 6 - 8 km

• Glattrohre 60 - 120 mm

• Anfangsgeschwindigkeit kleiner als Schallgeschwindigkeit

• Rohr wird in vorgelaufener Stellung geladen und der Verschluss verriegelt

• Treibladung wird gezündet

• das Rohr ist in Schussrichtung beweglich gelagert, sodass der Rückstoß das Rohr nach hinten beschleunigt

• Rücklaufbewegung des Rohres wird innerhalb des Rücklaufweges abgebremst. Bremskräfte werden über die Lafettierung an das System übertragen

• Vorholer bewegt das Rohr in die Ausgangsstellung zurück - Verschluss wir geöffnet

• Rohr wird in der zurückgelaufenen Stellung geladen

• nach “Abfeuern” wird die Patrone nicht direkt angezündet, sondern das Rohr läuft zunächst mit Hilfe eines zusätzlich erforderlichen Antrieb nach vorne

• Treibladung wird in der Vorlaufbewegung des Rohres angezündet

• Rückstoß beschleunigt das Rohr wieder nach hinten

• Rücklaufbewegung des Rohres wird innerhalb des Rücklaufweges abgebremst. Bremskräfte werden über die Lafettierung an das System übertragen

• Rohr wird in der hinteren Stellung gefangen

  
  

Die auf die Lafette wirkenden Kräfte und damit die Fahrzeugbelastung wird deutlich reduziert.

Aufgaben:

• Geschoss Anfangsgeschwindigkeit und Richtung vorgeben

• Geschoss Drall vorgeben

Belastungen:

• Belastug durch Innengasdruck beim Schuss - im hinteren Bereich (Hochdruckbereich)

• Elastische Aufweitung - größte Dehnung an Rohrinnenwand

• Plastische Verformungen - Festigkeiten und Wandstärken

• Vollrohre

• Mehrlagenrohre

• Vollrohre mit Autofrettage

• Verwendung von kleinen Kalibern, bzw. niedrigen Gasdrücken

• hohe Werkstoffbeanspruchung am Innendurchmesser

• einfache Fertigung

• Aufteilung der Rohrwand in mehrere Lagen

• Aufschrumpfen von Ringen/Rohrmänteln zur Erzeugung von Druckspannungen in den inneren Rohrlagen

• Einsparung von Rohmaterial in der Fertigung

• Erzeugung von Druckeigenspannungen in den inneren Rohrschichten durch Kaltreckung

• gleichmäßiger Spannungsverlauf beim Schuss

• bessere Verkstoffausnutzung

• Erhöhung der Druckbelastbarkeit und der Ermüdungslebensdauer

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• Abdichten des hinteren Rohrendes gegen den Gasdruck

• Einleitung der Anzündung für das Treibladungspulver

• Aufnahme der Gaskraft beim Schuss

• Ausziehen und Auswerfen der Patronenhülse (bei bedarf)

• Feste Rohrböden

• Keilverschlüsse

• Schraubverschlüsse

• Bodenverschlüsse

• einfache Konstruktion bei geringem Gewicht

• sichere Abdichtung des Gasdrucks

• Rohr muss von vorne geladen werden

• Schwierige Rohrreinigung

• Anwendung bei Mörsern

• besteht aus Bodenstück und Verschlusskeil

• einfacher Bewegungsmechanismus - geeignet für Automatisierung

• Befestigtes Bodenstück - Bajonettverschraubung oder Spannschraube

• Sicherheit gegen Schießen bei nich vollständig geschlossenen Verschluss

• Fallkeil

• Hubkeil

• Querkeil

• Verriegelung über Verschlussstopfen, der axial in das Bodenstück gesteckt wird und durch eine Drehbewegung verschraubt wird

• Verschlussblock wird schwenk- und drehbar von einem Verschlusströger gehalten #

• tragender Umfang des Gewindes kann durch Stufenschraube vergrößert werden

• leichte, kurze Bauart

• kann für alle Liederungsarten verwendet werden

• Nachteil - weitere Sicherheitseinrichtungen erforderlich

• U-förmiger Bodenverschluss umklammert das hintere Rohrende

• Nachteile

  -> angeschiedete Führungsplatte am Rohr erforderlich

  -> besondere Ankopplung der Rohrrücklaufeinrichtung notwendig

• Abdichten der Verschlüsse gegen den hohen Gasdruck im Ladungsraum

• hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit

• Einfache Wartung

• Hohe Kadenz

• Abdichtung bei hohen und niedrigen Gasdrücken

• Hülsenliderung

• Ringliderung

• plastische Liderung

• Verwendung von Keilverschlüssen und Hülsenlosen Treibladungen

• Liderungsring lagert in einem Bodenring am hinteren Ende des Rohres

• Abdichtung erfolgt über den Druck beimn Schuss - Liderungsring wird gegen Bodenring und Keil gepresst

  
  

Vorteile:

• Einsparung der teueren, schweren Hülsen für die Treibladung

Nachteile:

• Verschmutzung und Beschädigung müssen vermieden werden

• Verwendung bei Schraubverschlüssen und hülsenlosen Treibladungen

• beim Schuss drückt der Gasruck auf den Liderungspilz, der zusammengepresst wird und den plastischen Liderungsring gegen die Rohrwand drückt

• Druck im plastichen Liederungsring höher als Gasdruck

  
  

Vorteile:

• sichere und gute Abdichtung

• glatter Ladungsraum

• geringerer Rohraußendurchmesser

• unempfindlich gegen Verschmutzung

• einfache Reinigung

Nachteile:

• Einsatz bisher nur bei Schraubverschluss möglich

• geringfügig längeres Rohr

• Abdichtung erfolgt über Hülse der Munition

• geeignet für alle Verschlussarten

Vorteile:

• vollständig sichere Dichtung

• unempfindlich gegen Schmutz und Beschädigung

• Erneuerung der Dichtung bei jedem Schuss

• Patronenmunition erlaubt hohe Kadenz

• längere Hülsen reduziert Aufheizung des Ladungsraums

Nachteile:

• Hülse erforderlich

• Affangen und lagern der Hülse bei geschlossenen Kampfräumen

• CO-Gase aus aufgefangenen Hülsen

Aufgabe:

Gase nach vorne absaugen, damit beim öffnen des Verschlusses keine schädlichen Pulvergase in den Kapfraum eindringen

Merkmale:

• erforderlich bei geräten mit geschlossenen Kampfraum

• einfache Konstruktion

• geringer Aufwand bei Wartung

• Nachteil: Rauchabzugsbohrung verursacht Rohrerosion

->der Verschluss muss im Vorlauf geöffnet werden

Schutz vor Umwelteinflüssen zu Vermeidung von unsymmetrischen Temperaturverteilungen im Rohrqueschnitt

-> Materialien: glasfaserverstärkte Kunststoffe oder Aluminium

Reduzierung des Rückstoßimpulses beim Schuss und damit auch der Rückstoßenergie.

• im Mündungsbereich treffen Pulvergase auf Prallflächen

• Gase werden abgelenkt und eine Kraft in Schussrichtng erzeugt

• nach hinten Rücklaufende Rohr wird abgebremst

-> abgelenkte Pulvergase erzeugen Schalldruckbelastung - Einsatz der Mündugsbremse eingeschränkt

• Einkammer/Zweikammer - Müdungsbremse

• Schlitzmündungsbremse

• Lochmündungsbremse

• schnelle kontrolle der Justierung des EMES zur Kanone

• mauelle Korrektur durch Nachführen der Visierlinie zur Kanone bei Rohrverzug infolge unsymmetrischer Erwärmung

• Tragkonstruktion für den höhenrichtbaren Teil der Waffenanlage

• ermöglichen einer vertikalen Schwenkbewegung des Rohres zum Richten über Schildzapfenlager

• Lagerung für den Rücklauf des Rohres

• Aufnahme der Gewichtskräfte und Richtkräfte

• Aufnahme der Momente und Kräfte beim Schuss

• Übertragung der Kräfte und Momente über die Schildzapfen und die Höhenrichtanlage auf die Oberlafette bzw. den Turm

• Aufnahme der Blende

• Trogwiege

• Jackenwiege

• Turmwiege

Merkmale:

• U-förmige Kastenkonstruktion in der das Rohr mit Klauen auf zwei Schienen gleiten kann

  
  

Vorteile:

• Aufnahme von Drallkräften

• optimale Anbringung von Schildzapfen, Rohrbremse, Rohrvorholer und Ausgleicher

• geringes spiel zwischen Rohrklauen und Gleitschienen

• keine blanke Lauffläche am Geschützrohr erforderlich

• einfache Anbringung von Betätigungselementen für Verschluss, Ladeeinrichtung und Abweiser zum Schutz der Bedienmannschaft

Merkmale:

• Anwendung bei Turmgeschützen

• bestehend aus Wiegenrohr und Wiegenwalze mit Schildzapfen

• Geschützrohr gleitet beim Rücklauf über Bronzelager in der Bohrung des Wiegenrohres

  
  

Vorteile:

• kompakte Bauform

• geringer Fertigungsaufwand

• schnelle Rohrwechsel möglcih

• freier Raum hinter dem Geschützrohr

Merkmale:

• Höhenrichtbewegung des Rohres erfolgt außerhalb des Turmes

• Wiege bildet das Turmoberteil

  
  

Vorteile:

• gesamter Turm kann stabilisiert werden

• geringe Turmhöhe

Nachteile:

• kleiner Höhenrichtbereich

• zur vertikalen lagerung der Wiege im Turm

• Lagergehäuse enthalten jeweils ein Zwei-Reihen-Rollenlager und ein Axialnadellager

Rohrrücklaufsystem besteht aus:

• Rohrbremse

• Rohrvorholer

• Vorlaufpuffer

• Gleitbahn des Rohres in der Wiege

-> zur ysmmetrischen Einleitung der Bremskräfte meist zwei Rohrbremsen eingesetzt

• bremsen beim Schuss in der Wiege zurücklaufende Masse ab

• Hydraulikflüssigkeit strömt über einen Durchlassquerschnitt = Bremskraft

• kinetische Rücklaufenergie in erwärmung der Hydraulikflüssigkeit umgewandelt

• Bremszylinder

• Kolbenstange mit Bremskolben

• stirnseitige Verschraubung mit Dichtpacket

• rücklaufabhängiger Durchflussquerschnitt (Regelstange/Durchflussnuten)

• Wärmeausgleichskammer mit Flüssigkeitsanzeige

• Vorlaufhemmung

• Befestigungselement für Rücklaufende Masse bzw. Lafette

• Hydraulikflüssigkeit

• zurücklaufende Rohr zieht die Kolbenstange aus der Rohrbremse und verschiebt dabei den Bremskolben gegen den Bremszylinder

• Hydraulikflüssigkeit der druckbeaufschlagten Flüssigkeitssäule fließt über einen Drosselquerschnitt auf die Druckfreie Seite

• Resultierende Bremskraft

• im Vorlauf strömt die Hydraulikflüssigkeit bei geringerer Bremswirkung wieder zurück

• Drosselquerschnitt

• Rücklaufgeschwindigkeit

• Eigenschaften der Hydraulikflüssigkeit

Bei kleiner werdenden Rücklaufgeschwindigkeiten ändert sich abhängig vom Rücklaufweg der Drosselquerschnitt (wird kleiner)

• bringen das Rohr aus der hinteren Stellung nach dem Abbremsen wieder in die Ausgangsstellung

• halten das Rohr beim richten bzw. bei der Fahrt

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Die Energie für die Vorlaufbewegung wird beim Rücklauf gespeichert, indem eine Druckfeder gespannt oder ein Gasvolumen komprimiert wird.

• Zylinder

• Kolbenstange

• Drosselvorrichtung zur Regulierung der Vorlaufgeschwindigkeit

• Befestigungselemente für rücklaufende Mass/Lafette

• Stickstoff/Hydraulikflüssigkeit

• Rohr wird durch die Kraft des Rohrvorholers in der vorgelaufenen Stellung gehalten

• Bei der Rücklaufbewegung de Rohres wird die Druckfeder bzw. das Gasvolumen komprimiert

• nach Beenden des Rücklaufes wird die Rücklaufende Masse wieder in Schussrichtung bewegt

• Vorlaufgeschwindigkeit wird durch Drosselquerschnittbegrent

Ausgleicher sorgt für kompensationdes Umbalancemomentes, damit Richtkräfte nicht zu Groß werden.

-> für Waffen mit großen Höhenrichtbereich

-> Schildzapfenachse weite hinterdem Schwerpunkt der rücklaufenden Masse

• abhängig von der Rohrerhöhung

• über einen Hebelarm zur Schildzapfenachse wird eine Kraft erzeugt

• Arbeitweise als Zug- oder Druckausgleicher

• Krafterzeugung über Federn oder hydropneumatisch bzw. Kombination

Allgemein über zwei Richtachsen:

• Höhenrichtachse - Geschütz lagert über zwei Schildzapfen in der Oberlafette

• Seitenrichtachse - Oberlaffette lagert drehbar auf dem Geschützunterteil (Unterlafette)

• Pivotlagerung - zwei Horizontal-Lagerkräfte, eine Vertikal-Lagerkraft

• Drehkranzlagerung (Turmgehäuse) - eine Horizontal-Lagerkraft, zwei Vertikal-Lagerkräfte

• Beibehaltung der Richtung eines Geschützrohres trotz Winkelbewegung der Lafette

• Bewegugn der Unterlafette wird über den Richtantrieb für Höhe und Seite durch Korrekturbewegung kompensiert

• Nachlauffehler beim Richten

• Koinzidenzhäufigkeit

• Erhöhung der Kadenz

• kein Ladeschütze erforderlich bzw. ERleichterung des Ladevorgangs

• Dauerfeuer kann länger erfolgen

• Karussellmagazin

• Turmheckmagazin

• Turmsilhouette von der Seite größer

• größerer umpanzerter Bauraum bedingt höheres Turmgewicht

• größeres Trägheitsmoment bedingt stärkeren Seitenrichtantrieb

• Magazin nicht zum Kampfraum hin geschottet

• aufwendiges Aufmunitionieren

• mehrachsige Zuführbewegung

• begrenzte Geschosslänge (Turmkorbradius)

• Waffenerhöhung eingeschränkt