Rückstoßfreies Geschütz
Ein rückstoßfreies Geschütz ist eine militärische Waffe, bei der der Rückstoß ausgeglichen oder stark vermindert wird in unterschiedlichen Kalibern; von der leichten Schulterwaffe über lafettierte Geschütze mit Bedienmannschaft bis hin zu Geschützen auf Selbstfahrlafetten.[1]
Prinzip
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Beim Abschuss eines Projektils aus einer Schusswaffe wird – gemäß dem Satz der Impulserhaltung – auf die Waffe ein Impuls übertragen. Dieser bestimmt die Stärke des Rückstoßes.
Die Geschwindigkeit der Rückstoßbewegung der Waffe ergibt sich dabei aus der Masse des Geschosses, seiner Geschwindigkeit, dem Verhältnis der Waffenmasse zur Geschossmasse und dem Raketeneffekt der aus dem Lauf strömenden Pulvergase. Deren Energie lässt sich abschätzen, da die Masse des eingesetzten Treibmittels bekannt ist, und die Geschwindigkeit der Pulvergase empirisch mit etwa 1200 m/s ± 10 % angesetzt werden kann.
Bei rückstoßfreien Waffen wird dieser Raketeneffekt zum Ausgleich des geschossbedingten Rückstoßes genutzt, indem man den größeren Teil der Pulvergase entgegen der Geschossflugrichtung aus der Waffe strömen lässt. Dadurch kommt es aber auch zu einer größeren Verbrennungswolke, durch die die Feuerstellung meist schnell aufgeklärt wird.
Gegenmassekanone
BearbeitenEin Vorläufer der rückstoßfreien Geschützes ist die Gegenmassekanone. Einer der ersten bekannten Entwürfe stammt von Leonardo Da Vinci (1452–1519).[2]
Bereits kurz vor dem Ersten Weltkrieg wurde bei der US-Marine die Davis’sche Gegenmassekanone entwickelt. Die Treibladung wurde zwischen zwei Rohren eingebracht. In einem befand sich das eigentliche Geschoss, im anderen eine zum Geschoss gewichtsmäßig gleiche Gegenmasse, hergestellt aus einem Gemisch aus Fett und Flintenschrot. Durch die Zündung der Treibladung wurde das Geschoss in Zielrichtung abgefeuert und die Gegenmasse mit der gleichen Geschwindigkeit nach hinten ausgestoßen. Die Kanonen wurden im Krieg nur in einem sehr begrenzten Umfang als Flugzeugbewaffnung operativ eingesetzt.[3] Die nach hinten geschleuderte Gegenmasse blieb ein gefährliches Risiko. Das Rohr der Waffe war mit bis zu 3 m unhandlich lang. Schließlich machten bessere Fliegerbomben und deren Abwurfsysteme die Davis-Kanone obsolet.[4]
Rheinmetall-Borsig entwickelte in Deutschland im Zweiten Weltkrieg mehrere Prototypen von Gegenmassegeschützen als Flugzeugbewaffnung. Das Sondergerät SG 104 war ein 11 m langes Rohr, welches unter dem Bomber Dornier Do 217 montiert wurde. Bei einem Gesamtgewicht von 3,4 t sollte es ein 680 kg Geschoss gegen Großkampfschiffe abfeuern. Als ein großes Problem stellte sich die Druckwelle des Mündungsknalls heraus. Des Weiteren wurden die Sondergeräte SG 113 und SG 116 erprobt. Mit diesen Waffen sollten Bodenziele von oben bzw. Luftziele von unten beschossen werden.[5][6]
Das Prinzip der Gegenmasse wurde später für leichte rückstoßfreie Panzerabwehrhandwaffen wiederentdeckt. Die im Jahre 1957 eingeführte jugoslawische RB M57 nutzte Sand als Gegenmasse.[7] Die Ende der 1980er Jahre entwickelte Armbrust,[8] wie auch der Nachfolger Matador, stoßen Kunststoffstückchen heraus.[9] Eine speziell für Häuserkampf entwickelte Version der AT4 nutzt Salzwasser als Gegenmasse. Die Verwendung einer Gegenmasse bei einer leichten Panzerabwehrhandwaffe soll vor allem den gefährlichen Rückstrahl minimieren. Die Waffen können so auch aus beengten Räumen abgeschossen werden, ohne den Schützen zu gefährden.[10]
Das Gegenmassenprinzip wurde für die Panzerfaust 3 wieder aufgegriffen. Das „8,3 cm Raketenrohr 58“ (auch als 58/80 bezeichnet), welches 1990 bei der Schweizer Armee eingeführt wurde, funktioniert in dieser Art.[11]
Historische Entwicklung in verschiedenen Ländern
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Die Entwicklung von Geschützen mit immer stärkerer Wirkung führte zu dem Problem, dass diese Waffen auch immer schwerer wurden. Wegen des starken Rückstoßes, auch bei Verwendung von Mündungsbremsen und hydraulischem Rohrrücklauf, war es notwendig, immer stärkere Lafetten und Bettungen zu konstruieren. Transport und Bedienung solcher Geschütze wurden dadurch immer aufwendiger.
Sowjetunion
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Der russische Mathematiker Dmitri Pawlowitsch Rjabuschinski legte noch vor den Wirren der Februarrevolution 1917 die theoretischen Grundlagen für rückstoßfreie Geschütze ohne Gegenmasse fest. In der Zwischenkriegszeit baute Leonid Wassiljewitsch Kurtschewski auf dieser Arbeit auf und entwickelte die ersten rückstoßfreien Geschütze.[12] Es entstanden viele Prototypen und auch einige Waffen z. B. u. a. die 76-mm-Dynamoreaktive-Kanone sowie ein Geschütz als Flugzeugbewaffnung erreichten die Einsatzreife. Die Geschütze waren jedoch unzuverlässig und hatten eine zu geringe Mündungsgeschwindigkeit.[13] Kurtschewski und seine Unterstützer wollten eigentlich eine Umbewaffnung von konventionellen auf rückstoßfreie Geschütze erreichen und überschätzten sich dabei. Als Folge wurden bis Mitte 1941 alle rückstoßfreien Geschütze aus den sowjetischen Streitkräften ausgesondert. Das rückstoßfreie Prinzip war in der Sowjetunion derart diskreditiert, dass in den Folgejahren keine weitere Entwicklung stattfand.[14]
Deutschland
BearbeitenEine bekannte Entwicklung sind die sogenannten Leichtgeschütze. Dieses System verwendete eine Kartusche mit einem Kunststoffboden (Bakelit), der von der Explosion der Treibladung zerstört wurde. Die Gase entwichen durch eine Öffnung am Geschützende, die als Lavaldüse geformt war. Die Zündeinrichtung befand sich seitlich auf der Kartusche. Eingesetzt wurde diese Bauart mit dem 7,5-cm-Leichtgeschütz 40, dem 10,5-cm-Leichtgeschütz 40 und dem 10,5-cm-Leichtgeschütz 42 unter anderem von deutschen Fallschirmjägern bei der Luftlandeschlacht um Kreta.
Großbritannien
BearbeitenDer Verschluss bei dem von Sir Dennistoun Burney erfundenen System entsprach dem von herkömmlichen Kanonen, aber mit Löchern in der Kammer, die von einer zweiten Kammer ringförmig umgeben war, die in Gasaustrittsöffnungen zur Ableitung der Treibgase mündete.
Die Hülsen der Kartuschen hatten Löcher, die mit Abdeckungen aus Messing verschlossen wurden.
Wenn das Pulver der Treibladung gezündet wurde, zerrissen die Streifen und das Gas strömte aus den Löchern in die Kammer und über die Gasaustrittsöffnungen ins Freie.
USA
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Für die USA entwickelten Kroger und Musser mit Kromuskit ein System ähnlich dem von Burney. Kromuskit verwendet ebenfalls gelochte Kartuschen, die es dem Treibgas ermöglichen, in eine ringförmige Kammer und dann weiter durch Öffnungen am Ende des Geschützes zu entweichen.
Zusätzlich hatte der Führungsring der Granaten vorgeprägte Züge, so dass weniger Kraft erforderlich war, das Geschoss durch die Rohrzüge zu pressen. Damit konnte die Konstruktion nochmals leichter ausgeführt werden.
Nachteile
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Der an der Rückseite rückstoßfreier Geschütze austretende Abgasstrahl muss bei der Auswahl der Stellung berücksichtigt werden und macht es relativ leicht, ein feuerndes Geschütz durch den Rückstoßstrahl, die entstehende Wolke der Treibladung und eventuell aufgewirbelten Staub zu entdecken.
Der Bedarf an Treibmittel ist wesentlich größer als bei konventionellen Kanonen, da nur etwa 20 % des Treibmittels für den Geschossvortrieb zur Verfügung stehen und der große Rest nach hinten entweicht.
Der Schalldruckpegel ist für das Bedienpersonal sehr hoch.
Verwendung des Prinzips für tragbare Waffen
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Das Prinzip des rückstoßfreien Geschützes kann auch für tragbare rückstoßfreie Panzerabwehrhandwaffen verwendet werden. So setzten die Deutschen bereits ab 1942 die Faustpatrone und ab 1943 die Panzerfaust ein. Auch die Bundeswehr nutzte mit der Panzerfaust 44, der Carl Gustav oder der Panzerfaust 3 Waffen nach diesem Prinzip, ebenso die Armeen des sowjetischen Einflussbereichs beispielsweise mit der RPG-2.
Einige modernere Entwicklungen wie die sowjetisch-russische RPG-7 stellen eine Kombination aus rückstoßfreiem Geschütz und Raketenwerfer dar. Hier ist das Geschoss zwar eine Rakete; deren Treibsatz wird jedoch erst nach dem Verlassen des Abschussrohres in einiger Entfernung gezündet, um den Schützen nicht durch den Flammenstrahl zu gefährden. Während des Abschusses handelt es sich also auch hier um ein rückstoßfreies Geschütz.
Neuere Entwicklungen
BearbeitenBei einigen neueren Konstruktionen wird anstelle der Verbrennungsabgase oder zusätzlich dazu eine große Anzahl von Kunststoffkügelchen nach hinten ausgestoßen. Da diese eine größere Dichte haben als Gas, genügt zum Ausgleich des Rückstoßes eine entsprechend kleinere Austrittsgeschwindigkeit. Sowohl der Flammenrückschlag als auch der Verbrauch an Treibmittel werden dadurch stark verringert. Beispiele für diese Technik sind die Panzerfaust 3 oder die Panzerabwehrwaffe Armbrust. Bei letzterer werden die Plastikkügelchen durch einen Kolben ausgestoßen, der danach das Rohrende abdichtet; dadurch wird der Austritt von verräterischen Verbrennungsgasen sogar vollständig verhindert.
Zivile Verwendung
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Das Prinzip der Gegenmassekanone wurde auch für Forschungszwecke verwendet. Die Sandia National Laboratories führten im Jahre 1975 Penetrationstests des Erdreichs mit Hilfe einer auf dem Prinzip arbeitenden Vorrichtung durch.[15]
Literatur
Bearbeiten- Thomas Enke: Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik. Walhalla Fachverlag, 4., aktualisierte Auflage, Regensburg, 2023, ISBN 978-3-8029-6198-4, S. 180 ff., 310 f.
- R. Böhm: Die deutschen Geschütze. 1939–1945. Hrsg.: F. M. von Senger und Etterlin. Bernard und Graefe, Bonn 1998, ISBN 3-7637-5989-1.
- John Batchelor, Ian Hogg: Artillerie. Das Geschütz. Eisenbahngeschütze, Küstengeschütze, Flak, Pak, Geschütze auf Selbstfahrlafetten, rückstossfreie Geschütze, Zünder. Heyne, München 1977, ISBN 3-453-52068-8.
- Ian Hogg: Artillerie des zwanzigsten Jahrhunderts. Gondrom Verlag, Bindlach 2000, ISBN 3-8112-1878-6 (Originaltitel: Twentieth-century artillery. Übersetzt von Alexander Lüdeke).
- Technische Hochschule Otto von Guericke Magdeburg (Hrsg.): Wissenschaftliche Zeitschrift. Magdeburg 1968, OCLC 1926202, S. 407–409 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche – wiss. Berechnungen zu rückstoßfreien Geschützen).
Weblinks
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Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ David Miller, Christopher F. Foss: Modern Land Combat, Verlag Portland House, 1987, ISBN 0-517-63854-1, S. 36–37
- ↑ Nuri Y. Olcer, Sam Lévin: Recoilless Rifle Weapon Systems, Verlag U.S. Department of Defense, Army Materiel Command, 1976 S. 1–3 [1]
- ↑ George M. Chinn: The Machine Gun: History, Evolution, and Development of Manual, Automatic, and Airborne Repeating Weapons, Department of the Navy, 1951 S. 495–499 [2]
- ↑ Rob Langham: Bloody Paralyser: The Giant Handley Page Bombers of the First World War, Verlag Fonthill Media, 2017 S. 51–52 [3]
- ↑ George M. Chinn: The Machine Gun: History, Evolution, and Development of Manual, Automatic, and Airborne Repeating Weapons, Department of the Navy, 1951 S. 495–499 [4]
- ↑ Ian Hogg: German Secret Weapons of the Secret World War: The Missiles, Rockets, Weapons & New Technology of the Third Reich, Verlag Frontline Books, 2015, ISBN 978-1-4738-7767-2, S. 44 [5]
- ↑ Paul Newhouse: Rocket vs. Recoilless, in: "Small Arms Defense Journal" 17. August, 2011 V1N3, Volume 1
- ↑ David M. O. Miller, Christopher F. Foss: Modern Land Combat, Verlag Salamander Books, 1987, ISBN 0-517-63854-1, S. 162
- ↑ Syed Ramsey: Tools of War: History of Weapons in Modern Times, Verlag Vij Books India, 2016, ISBN 978-93-86019-83-7, S. 208 [6]
- ↑ Nigel Cawthorne: The Mammoth Book of Inside the Elite Forces, Verlag Hachette UK, 2012, ISBN 978-1-78033-731-9, S. 212 [7]
- ↑ Henri Habegger (Fotos Markus Hubacher): Panzerabwehrwaffen in der Sammlung der Stiftung HAM Seite 5
- ↑ Nuri Y. Olcer, Sam Lévin: Recoilless Rifle Weapon Systems, Verlag U.S. Department of Defense, Army Materiel Command, 1976 S. 1–3 [8]
- ↑ Peter G. Dancey: Soviet Aircraft Industry. Fonthill Media, 2017, ISBN 978-1-78155-289-6, S. 87 [9]
- ↑ Leonid Kurchevsky – Dynamo-Reactive Gun DRP in: GlobalSecurity.org
- ↑ Larry O. Seamons: A davis gun penetrator launch system in: The Shock and Vibration Bulletin 1975 S. 81–85 [10]