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Durchschlagsleistung panzerbrechender Geschosse
 
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Hanspaul73
Gast





Beitrag Hanspaul73 Verfasst am: 27. Dez 2019 15:01    Titel: Durchschlagsleistung panzerbrechender Geschosse Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo, ich habe soeben den Wikipediaartikel zur Durchschlagssleistung von Geschossen gelesen und bin maximal verwirrt. Ich bin kein Waffennarr es geht mir darum die Rolle des Impulses und der kinetischen Energie bei der Betrachtung zu verstehen.
Laut Wikipedia spielt nach Newton für die Verdrängung in Fluiden die Geschwindigkeit keine Rolle sondern lediglich die Länge und Dichte des Penetrators. So sei der Weg des Penetrators einzig abhängig von der verdrängten Materie einer spezifischen Dichte. Kurz eingeräumt wird aber, dass hier aerodynamische Prozesse nicht in die Rechnung einbezogen wurden. Nun, was ändern denn aerodynamische Prozesse an der Impulsbetrachtung? Mir ist bewusst das ein aerodynamisch geformtes Geschoss weiter eindringen kann, aber wie wird das mit der Impulserhaltung in Einklang gebracht?
Das wäre Frage 1.
Ich hätte aber noch eine Frage:
Anscheinend ist laut der im Artikel beschriebenen Panzerformel bei reeller Betrachtung besser geeignet als die klassische Berechnung nach Newton. Hier spielt die kinetische Energie im Verhältnis zum Geschossdurchmesser allerdings die Hauptrolle um die Eindringtiefe zu bestimmen.
Wie kann man diese Größen ( Impuls und kin. E) nun bei der panzerbrechenden Leistung richtig einordnen?

Meine Ideen:
Mir ist die Impulsbetrachtung bei Stößen geläufig und ich weiß das die kin E expotenziell mit der Geschwindigkeit steigt, anders als der Impuls, der linear von Geschwindigkeit und Masse abhängig ist.Aber ich kann mir keinen Reim auf die Erlkäuterungen bezüglich der Durchschlagsleistung machen.
VIELEN LIEBEN Dank für Anregungen.
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 343

Beitrag A.T. Verfasst am: 27. Dez 2019 20:34    Titel: Re: Durchschlagsleistung panzerbrechender Geschosse - nach N Antworten mit Zitat

Hanspaul73 hat Folgendes geschrieben:
Mir ist bewusst das ein aerodynamisch geformtes Geschoss weiter eindringen kann, aber wie wird das mit der Impulserhaltung in Einklang gebracht?

Impuls hilft bei der Bestimmung der Eindringtiefe nicht besonders. Die maximale Impulsübertragung auf das Ziel hat ein elastisches Geschoss, das gar nicht eindringt, sondern zurückprallt.


Hanspaul73 hat Folgendes geschrieben:
Hier spielt die kinetische Energie im Verhältnis zum Geschossdurchmesser allerdings die Hauptrolle um die Eindringtiefe zu bestimmen.

Das macht schon mehr Sinn. Die Energie, die ein (schweres und daher unbewegliches) Ziel abbekommt, wird überwiegend für Deformation und Wärmeerzeugung (also Zerstörung) verwendet. Je kleiner der Durchmesser, desto konzentrierter die Zerstörung.


Zuletzt bearbeitet von A.T. am 28. Dez 2019 05:01, insgesamt einmal bearbeitet
Hanspaul73
Gast





Beitrag Hanspaul73 Verfasst am: 28. Dez 2019 01:07    Titel: Antworten mit Zitat

Deine Argumentation finde ich sehr anschaulich, aber die Aussage des Wiki- Artikels:

Zusätzlich zur reinen Impulsbetrachtung nach Newton kann die Durchschlagskraft bei Panzerungen auch mit Hilfe der Panzerformel abgeschätzt werden.

scheint ja nahezulegen, dass der Impuls hier eine wichtige Rolle spielt
Hanspaul73
Gast





Beitrag Hanspaul73 Verfasst am: 28. Dez 2019 12:14    Titel: Antworten mit Zitat

Vieleicht kann ja noch einmal jemand einen kurzen Blick auf den Artikel Durchschlagskraft werfen, ob das alles Hand und Fuß hat.
Vor allem die Aussage:

"Die Regel nach Newton bestimmt auch, welche Größe Meteoriten haben müssen, um nicht auf Geschwindigkeiten von 150–300 km/h (je nach Form) abgebremst zu werden, bevor sie die Erdoberfläche erreichen. Die Dichte von Luft, gemittelt auf die Höhe, in der die Bremswirkung der Atmosphäre einsetzt (ca. 70 km), beträgt etwa 1,75·10−4 g/cm³ . Ein Steinmeteorit mit einem Verhältnis Länge zu Durchmesser von 1:1 und einer typischen Dichte von 3,4 g/cm³ muss demnach eine Größe von mindestens etwa 3,6 Meter haben, um die Erdoberfläche mit einer Geschwindigkeit größer als die o. g. Geschwindigkeit zu erreichen, da das Dichteverhältnis etwas unter 1:20.000 liegt. Eisenmeteoriten mit einer typischen Dichte von 7,8 g/cm³ werden ab einer Größe von etwa 1,5 m nicht mehr auf die Freifallgeschwindigkeit abgebremst."

Die Geschwindigkeit des Meteiriten beim Eindringen in die Atmosphere wird gar nicht berücksichtigt.

"Unter diesen Voraussetzungen spielt die Auftreffgeschwindigkeit keine Rolle. Der Impuls des Impaktors wird durch Verdrängung einer Masse aufgebraucht, deren Wert nach dem Impulserhaltungssatz in einem festen Verhältnis zur Masse des Impaktors, also einer geschwindigkeitsunabhängigen Größe, steht."

Das kann doch nicht passen.
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 343

Beitrag A.T. Verfasst am: 28. Dez 2019 12:51    Titel: Antworten mit Zitat

Hanspaul73 hat Folgendes geschrieben:

"Unter diesen Voraussetzungen spielt die Auftreffgeschwindigkeit keine Rolle. Der Impuls des Impaktors wird durch Verdrängung einer Masse aufgebraucht, deren Wert nach dem Impulserhaltungssatz in einem festen Verhältnis zur Masse des Impaktors, also einer geschwindigkeitsunabhängigen Größe, steht."

Das kann doch nicht passen.

In den "Voraussetzungen" stecken jede menge Vereinfachungen und Annahmen, daher ist es nur eine grobe Abschätzung. Die Formel berechnet wie lang eine Säule aus Zielmaterial ist, welche die gleiche Masse wie das Projektil hat. Um diese Säule auf Aufprall-Geschwindigkeit zu beschleunigen müsste das Projektil stehenbleiben.

Das Modell ist mit der Impulserhaltung konsistent. Aber am Ende hängt hier die Eindringtiefe nicht direkt vom Impuls, sondern von Dichteverhältnis und Projektil-Länge ab.
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