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Ballistik Die altgriechisch βάλλειν bἀllein deutsch werfen als Lehre von den geworfenen Körpern ist ein Teilbereich der

Ballistik

Die Ballistik (altgriechisch βάλλειν bἀllein, deutsch ‚werfen‘) als „Lehre von den geworfenen Körpern“ ist ein Teilbereich der Physik und beschreibt die Vorgänge, die einen Körper betreffen, der sich in einem Schwerefeld und durch ein Medium wie Luft bewegt. In der Raumfahrt wird unter Ballistik oft auch die völlig kräftefreie Bewegung nach den Gesetzen der Himmelsmechanik verstanden, also von allen störenden Kräften abstrahiert.

Unterschiedliche Flugbahnen bei einem schiefen Wurf gleichen Abwurfwinkels (70°) unter verschiedenen Bedingungen:
* ohne Reibung (schwarz oben) Wurfparabel freien Falls
* mit Newton-Reibung (grün mitten) sowie
* mit Stokes-Reibung (blau unten)

Als angewandte Wissenschaft beschäftigt sich Ballistik mit Form und Verhalten ballistischer Körper während der Phasen von Beschleunigung, Abwurf, Flug und Aufschlag, insbesondere jener aus Waffen verschossener Projektile.

Geschichte und Fachgebiete

Als „Vater“ der Ballistik gilt der Italiener Nicolo Tartaglia (~1499–1557). Sein Schriftwerk Nova Scientia war eine der am häufigsten zitierten Schriften in den Werken nachfolgender Gelehrter zur Bestimmung der Flugbahn von Geschossen. Er war jedoch nicht der erste, der sich hiermit befasste. Weitere bekannte zeitgenössische Gelehrte waren Daniel Sandtbech und Sebastian Münster. Allerdings gelang es keinem der frühen Gelehrten eine Formel zur Bestimmung einer Wurfparabel zu formulieren. Gemäß der zu jener Zeit immer noch gängigen Impetustheorie von Aristoteles ging man nicht von einer parabelförmigen Flugkurve aus, sondern von einer näherungsweise sägezahnförmigen Bahn, weshalb sich die frühen Ballistiktheoretiker auf Formeln zur Berechnung von trigonometrischen Figuren beschränkten. Erst durch Forschungen zu astronomischen oder geographischen Berechnungen und vor allem die Forschungen zur Gravitationskraft durch Galileo Galilei, Isaac Newton und Leonhard Euler wurden hier wichtige Entwicklungsschritte möglich.

In ihrem militärischen Zweig war die theoretische Ballistik lange Zeit hauptsächlich Inhalt des Lehrstoffes an Artillerieakademien. Tatsächlich war jedoch das praktische Erfahrungswissen der Artilleristen im Feld besser geeignet. Vor allem in der Frühphase der Ballistik profitierten viel eher die Gelehrten, wie Nicolo Tartaglia, von dem Erfahrungswissen der Artilleristen als umgekehrt.

Die Artillerieballistik bildet die Grundlage der Artillerie- und Raketenwaffen. Des Weiteren ist sie zentraler Bestandteil der Raumfahrtphysik.

Insbesondere werden in der Ballistik die Vorgänge beschrieben, die aus einer Waffe verschossene Projektile betreffen. Hierbei werden folgende Unterbereiche angesprochen:

  • Innenballistik: Vorgänge im Lauf und Patronenlager einer Waffe beim Abschuss eines Projektils
  • Abgangsballistik: Vorgänge an der Laufmündung einer Waffe beim Schuss
  • Außenballistik: Vorgänge während des Fluges am Projektil, welches verschossen wurde
  • Zielballistik: Wirkung des Projektils im Ziel (insbesondere Wundballistik)
  • Raketenballistik: Vorgänge während des Fluges einer Rakete

Untersuchungsgebiete

Schussvorrichtung für eine ballistische Untersuchung in der Kriminalistik

Zentrales Untersuchungsgebiet ist die ballistische Kurve, deren Idealisierung die Wurfparabel ist.

Daneben untersucht sie zusammen mit der Sprengstoffchemie und Pyrotechnik die Interaktionen zwischen Geschoss, Ausstoßladung (bzw. im militärischen Sprachgebrauch Treibladung) und Schussvorrichtung (Rohr). Da Geschosse außer pyrotechnisch auch mit Druckluft oder anders geschossen werden, sind allgemeine Ergebnisse der Hydrodynamik ausschlaggebend sowie der Fluiddynamik in der Untersuchung der Vorgänge während des Abschusses und während des Fluges.

Wichtige thermodynamische Aspekte sind:

Wichtige pyrotechnische Aspekte sind:

Von einer ballistischen Rakete spricht man, wenn diese im Unterschied zum aerodynamischen Flug eine ballistische Kurve fliegt, was bei gegebener Menge an Treibstoff theoretisch und praktisch die höchste effektive Reichweite ergibt. Hierbei wird die Rakete nur in der Antriebsphase direkt nach dem Start beschleunigt und fliegt dann anschließend antriebslos (wenn auch nicht ungesteuert) wie ein Geschoss weiter.

Siehe auch

Literatur

  • Carl Cranz: Compendium der theoretischen äußeren Ballistik. Teubner, Leipzig 1896.
  • Carl Cranz: Äussere Ballistik oder Theorie der Bewegung des Geschosses von der Mündung der Waffe ab bis zum Eindringen in das Ziel. 5. Auflage. Julius Springer Verlag, Berlin 1925, (Carl Cranz: Lehrbuch der Ballistik 1).
  • Carl Cranz: Ballistik, Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften 1903.
  • Carl Cranz: Über die constanten Geschoßabweichungen Jahresbericht DMV 1899.
  • Martin Prehn: Versuch über die Elemente der innern Ballistik der gezogenen Geschütze preußischen Systems. Mittler, Berlin 1866.
  • Peter Haupt: Mathematische Theorie der Flugbahnen gezogener Geschosse. Vossische Buch-Handlung, Berlin 1876.
  • Günther Hauck, Der Flug ungelenkter Geschosse und Raketen. Eine Einführung in die äussere Ballistik. Militärverlag der DDR, Berlin 1990, ISBN 3-327-00081-6.
  • Beat Kneubuehl (Hrsg.), Robin Coupland, Markus Rothschild, Michael Thali: Wundballistik. Grundlagen und Anwendungen. 4. überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2022, ISBN 978-3-662-64858-2.
  • Beat Kneubuehl: Geschosse. Band 1: Ballistik, Treffsicherheit, Wirkungsweise. 2. Auflage. Motorbuch Verlag, Stuttgart 1998, ISBN 3-7276-7119-X.
  • Beat Kneubuehl: Geschosse. Band 2: Ballistik, Wirksamkeit, Messtechnik. Motorbuch Verlag u. a., Stuttgart u. a. 2004, ISBN 3-613-30501-1.
  • Donald E. Carlucci, et al.: Ballistics - theory and design of guns and ammunition. CRC-Press, Boca Raton 2013, ISBN 978-1-4665-6437-4.
  • Beat P. Kneubuehl: Ballistik, Theorie und Praxis. Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 2. Aufl. 2022, ISBN 978-3-662-64792-9

Weblinks

Commons: Ballistik – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Albert Ducrocq: Der Mensch im Weltall. Die zweite Entwicklungsstufe der Raumflugkörper, Rowohlt-Taschenbuch 175/176, Hamburg 1963
  2. Gerhard Arend: Die Mechanik des Niccolò Tartaglia im Kontext der zeitgenössischen Erkenntnis- und Wissenschaftstheorie. München 1998, ISBN 3-89241-025-9.
  3. István Szabó: Geschichte der mechanischen Prinzipien und ihrer wichtigsten Anwendungen. Basel, Boston, Stuttgart 1979, ISBN 3-7643-1063-4, S. 199–224.
  4. Richard Emil Kutterer Ballistik
  5. Ballistik (Teil 1), Eintrag Lueger: Lexikon der gesamten Technik (eingesehen am 3. Oktober 2009)
  6. Ballistik (Teil 2), Eintrag Lueger: Lexikon der gesamten Technik (eingesehen am 3. Oktober 2009)
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Veröffentlichungsdatum:
Die Ballistik altgriechisch ballein bἀllein deutsch werfen als Lehre von den geworfenen Korpern ist ein Teilbereich der Physik und beschreibt die Vorgange die einen Korper betreffen der sich in einem Schwerefeld und durch ein Medium wie Luft bewegt In der Raumfahrt wird unter Ballistik oft auch die vollig kraftefreie Bewegung nach den Gesetzen der Himmelsmechanik verstanden also von allen storenden Kraften abstrahiert 1 Unterschiedliche Flugbahnen bei einem schiefen Wurf gleichen Abwurfwinkels 70 unter verschiedenen Bedingungen ohne Reibung schwarz oben Wurfparabel freien Falls mit Newton Reibung grun mitten sowie mit Stokes Reibung blau unten Als angewandte Wissenschaft beschaftigt sich Ballistik mit Form und Verhalten ballistischer Korper wahrend der Phasen von Beschleunigung Abwurf Flug und Aufschlag insbesondere jener aus Waffen verschossener Projektile Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte und Fachgebiete 2 Untersuchungsgebiete 3 Siehe auch 4 Literatur 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseGeschichte und Fachgebiete BearbeitenAls Vater der Ballistik gilt der Italiener Nicolo Tartaglia 1499 1557 Sein Schriftwerk Nova Scientia war eine der am haufigsten zitierten Schriften in den Werken nachfolgender Gelehrter zur Bestimmung der Flugbahn von Geschossen Er war jedoch nicht der erste der sich hiermit befasste Weitere bekannte zeitgenossische Gelehrte waren Daniel Sandtbech und Sebastian Munster Allerdings gelang es keinem der fruhen Gelehrten eine Formel zur Bestimmung einer Wurfparabel zu formulieren Gemass der zu jener Zeit immer noch gangigen Impetustheorie von Aristoteles ging man nicht von einer parabelformigen Flugkurve aus sondern von einer naherungsweise sagezahnformigen Bahn weshalb sich die fruhen Ballistiktheoretiker auf Formeln zur Berechnung von trigonometrischen Figuren beschrankten 2 Erst durch Forschungen zu astronomischen oder geographischen Berechnungen und vor allem die Forschungen zur Gravitationskraft durch Galileo Galilei Isaac Newton und Leonhard Euler wurden hier wichtige Entwicklungsschritte moglich 3 In ihrem militarischen Zweig war die theoretische Ballistik lange Zeit hauptsachlich Inhalt des Lehrstoffes an Artillerieakademien Tatsachlich war jedoch das praktische Erfahrungswissen der Artilleristen im Feld besser geeignet Vor allem in der Fruhphase der Ballistik profitierten viel eher die Gelehrten wie Nicolo Tartaglia von dem Erfahrungswissen der Artilleristen als umgekehrt Die Artillerieballistik bildet die Grundlage der Artillerie und Raketenwaffen Des Weiteren ist sie zentraler Bestandteil der Raumfahrtphysik Insbesondere werden in der Ballistik die Vorgange beschrieben die aus einer Waffe verschossene Projektile betreffen Hierbei werden folgende Unterbereiche angesprochen 4 5 Innenballistik Vorgange im Lauf und Patronenlager einer Waffe beim Abschuss eines Projektils 6 Abgangsballistik Vorgange an der Laufmundung einer Waffe beim Schuss Aussenballistik Vorgange wahrend des Fluges am Projektil welches verschossen wurde Zielballistik Wirkung des Projektils im Ziel insbesondere Wundballistik Raketenballistik Vorgange wahrend des Fluges einer RaketeUntersuchungsgebiete Bearbeiten Schussvorrichtung fur eine ballistische Untersuchung in der Kriminalistik Zentrales Untersuchungsgebiet ist die ballistische Kurve deren Idealisierung die Wurfparabel ist Daneben untersucht sie zusammen mit der Sprengstoffchemie und Pyrotechnik die Interaktionen zwischen Geschoss Ausstossladung bzw im militarischen Sprachgebrauch Treibladung und Schussvorrichtung Rohr Da Geschosse ausser pyrotechnisch auch mit Druckluft oder anders geschossen werden sind allgemeine Ergebnisse der Hydrodynamik ausschlaggebend sowie der Fluiddynamik in der Untersuchung der Vorgange wahrend des Abschusses und wahrend des Fluges Wichtige thermodynamische Aspekte sind Geschossenergie Mundungsenergie Auftreffenergie Gasdruck und spezifische Energie der TreibladungWichtige pyrotechnische Aspekte sind Ladedichte spezifisches Schwadenvolumen Detonationsgeschwindigkeit sowie die Rohrgeometrie und insbesondere der Zug der den Drall erzeugt um die Flugbahn zu stabilisieren Von einer ballistischen Rakete spricht man wenn diese im Unterschied zum aerodynamischen Flug eine ballistische Kurve fliegt was bei gegebener Menge an Treibstoff theoretisch und praktisch die hochste effektive Reichweite ergibt Hierbei wird die Rakete nur in der Antriebsphase direkt nach dem Start beschleunigt und fliegt dann anschliessend antriebslos wenn auch nicht ungesteuert wie ein Geschoss weiter Siehe auch BearbeitenBallistisches Pendel Kinematik Querschnittsbelastung Schussabgabe GeschossstabilisierungLiteratur BearbeitenCarl Cranz Compendium der theoretischen ausseren Ballistik Teubner Leipzig 1896 Carl Cranz Aussere Ballistik oder Theorie der Bewegung des Geschosses von der Mundung der Waffe ab bis zum Eindringen in das Ziel 5 Auflage Julius Springer Verlag Berlin 1925 Carl Cranz Lehrbuch der Ballistik 1 Carl Cranz Ballistik Enzyklopadie der mathematischen Wissenschaften 1903 Carl Cranz Uber die constanten Geschossabweichungen Jahresbericht DMV 1899 Martin Prehn Versuch uber die Elemente der innern Ballistik der gezogenen Geschutze preussischen Systems Mittler Berlin 1866 Peter Haupt Mathematische Theorie der Flugbahnen gezogener Geschosse Vossische Buch Handlung Berlin 1876 Gunther Hauck Der Flug ungelenkter Geschosse und Raketen Eine Einfuhrung in die aussere Ballistik Militarverlag der DDR Berlin 1990 ISBN 3 327 00081 6 Beat Kneubuehl Hrsg Robin Coupland Markus Rothschild Michael Thali Wundballistik Grundlagen und Anwendungen 4 uberarbeitete und erweiterte Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 2022 ISBN 978 3 662 64858 2 Beat Kneubuehl Geschosse Band 1 Ballistik Treffsicherheit Wirkungsweise 2 Auflage Motorbuch Verlag Stuttgart 1998 ISBN 3 7276 7119 X Beat Kneubuehl Geschosse Band 2 Ballistik Wirksamkeit Messtechnik Motorbuch Verlag u a Stuttgart u a 2004 ISBN 3 613 30501 1 Donald E Carlucci et al Ballistics theory and design of guns and ammunition CRC Press Boca Raton 2013 ISBN 978 1 4665 6437 4 Beat P Kneubuehl Ballistik Theorie und Praxis Springer Verlag Berlin Heidelberg 2 Aufl 2022 ISBN 978 3 662 64792 9Weblinks Bearbeiten Commons Ballistik Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Ballistik bei der Jagd von langmaack com Ruprecht Nennstiel How do bullets fly engl Grundlagen der Aussenballistik von Geschossen Einzelnachweise Bearbeiten Albert Ducrocq Der Mensch im Weltall Die zweite Entwicklungsstufe der Raumflugkorper Rowohlt Taschenbuch 175 176 Hamburg 1963 Gerhard Arend Die Mechanik des Niccolo Tartaglia im Kontext der zeitgenossischen Erkenntnis und Wissenschaftstheorie Munchen 1998 ISBN 3 89241 025 9 Istvan Szabo Geschichte der mechanischen Prinzipien und ihrer wichtigsten Anwendungen Basel Boston Stuttgart 1979 ISBN 3 7643 1063 4 S 199 224 Richard Emil Kutterer Ballistik Ballistik Teil 1 Eintrag Lueger Lexikon der gesamten Technik eingesehen am 3 Oktober 2009 Ballistik Teil 2 Eintrag Lueger Lexikon der gesamten Technik eingesehen am 3 Oktober 2009 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Ballistik amp oldid 234661034