Messung der Letalität einer Jagdmunition

Die Tödlichkeit von Jagdmunition ist vor Ort nur sehr schwer zu charakterisieren, da eine große Anzahl von Variablen die Bewertung der Leistung eines Projektils erschwert. (Schusswinkel, Trefferzone, Schussentfernung usw.) machen die Ergebnisse nicht wiederholbar und schwer quantifizierbar. Glücklicherweise ist es den Herstellern gelungen, Protokolle zu finden, die es ermöglichen, die Wirksamkeit eines Projektils wiederholbar zu charakterisieren, um ihre Sortimente kontinuierlich zu verbessern. Wir werden Ihnen die von ihnen verwendete Methodik erläutern.

Teil 1: Ein bisschen Physik

„Nichts geht verloren, nichts wird geschaffen, alles wandelt sich.“ Für Lavoisier ist dieses Gesetz der Materieerhaltung auf alle Wissenschaften anwendbar, natürlich auch auf die Ballistik.

So werden wir diesen Begriff im Rahmen des „Lebens“ einer Munition von der Innenballistik bis zur Zielballistik anwenden.

1.1) Die Innenballistik

Die Innenballistik befasst sich mit der gesamten Physik, die auf das Projektil angewendet wird, solange es sich noch im Lauf befindet.

Diese Wissenschaft wird besonders gut von der Software Quickload behandelt (Schulungen hier: https://bulletaddict.com/products/formation-quickload)

Eine Munition ist nichts anderes als ein Behälter für chemische potenzielle Energie, der nur darauf wartet, sich auszudrücken: der Funke, der durch den Zünder erzeugt wird.

Diese in der Ladung gespeicherte potenzielle Energie wird beim Abfeuern in zwei Arten von Energien umgewandelt:

• Wärmeenergie (die durch die Verbrennung freigesetzte Wärme)
• Kinetische Energie (die dem Projektil verliehene Geschwindigkeit, die uns hier besonders interessiert)

Chemische Energie Pulver => Wärmeenergie + Kinetische Energie an der Mündung

Der Wirkungsgrad dieser Verbrennung ist relativ gering (ca. 25 bis 35 %) und hängt von vielen Faktoren ab (verwendetes Pulver, Druck der Munition, Lauflänge ...). Bei der Verbrennung des Pulvers wandeln Sie also zwischen 25 und 35 % der chemischen Energie in kinetische Energie um und verschwenden den restlichen Teil.

Eine Analogie zur Automobilwelt ist möglich: Ein Benzinmotor hat einen optimalen Wirkungsgrad von etwa 36 %, während ein Dieselmotor Wirkungsgrade von etwa 42 % aufweist (dies ist einer der Gründe, warum ein Dieselmotor weniger verbraucht als ein Benziner). Das heißt, 36 bzw. 42 % der Kraftstoffenergie dienen dem Vortrieb, der Rest ist Wärme, die abgeführt werden muss, um Überhitzung zu vermeiden.

Nachdem das Projektil den Lauf verlassen hat, treten wir in den Bereich der „Außenballistik“ ein.

1.2) Die Außenballistik

Das Projektil, das den Lauf gerade verlassen hat, wird nur an Geschwindigkeit verlieren, denn die Reibung der Luft am Projektil führt zur Erwärmung des Projektils und der Umgebungsluft und somit zur Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie.

Die Geschwindigkeit, mit der diese kinetische Energie verloren geht, hängt von der Form des Projektils und seiner Fähigkeit ab, die Luft mit möglichst geringer Reibung und Störung zu durchdringen.

Diese Fähigkeit wird in der Regel durch einen Faktor beschrieben, den man den ballistischen Koeffizienten des Projektils nennt (es gibt zwei: G1 und G7, auf die Details dieser ballistischen Koeffizienten gehen wir in einem anderen Artikel ein).

Je weiter das Ziel entfernt ist, desto weniger kinetische Energie wird beim Aufprall vorhanden sein.

Wir kommen nun zum Zeitpunkt des Aufpralls und wechseln damit in den Bereich der Terminalballistik – einer Wissenschaft, die umso komplexer ist als die beiden vorhergehenden!

1.3) Die Terminalballistik

Die Terminalballistik befasst sich mit der Untersuchung der von einem Projektil, in diesem Fall einer Kugel, verursachten Schäden.

Hier greifen wir das Zitat von Lavoisier auf: „Nichts geht verloren, nichts wird geschaffen, alles wandelt sich.“

Das Projektil wird beim Eindringen in das Tier abgebremst, und durch diese Abbremsung wird die kinetische Energie in Verformungsenergie umgewandelt.

Tritt das Projektil nicht wieder aus, so wurde die gesamte kinetische Energie in Verformungsenergie umgewandelt.

Hier geht es um die Verformung eines Körpers und damit von Geweben, die unter der Verformung reißen und eine mehr oder weniger starke Blutung verursachen.

Was zeichnet ein gutes Großwildjagdgeschoss aus?

• Ein vollständiges Durchdringen des Tieres, zwei Austrittsöffnungen führen zu stärkeren Spuren am Boden, um das Auffinden des Tieres zu gewährleisten.
• Eine maximale Energieabgabe, die Austrittsgeschwindigkeit des Projektils im Tier sollte sehr gering sein.
• Das Projektil muss daher sein Gewicht maximal beibehalten, um eine gute Penetration zu gewährleisten.
• Die Freisetzung von Verformungsenergie sollte zwischen 10 und 40 cm Eindringtiefe maximal sein, um die Energie in den lebenswichtigen Organen freizusetzen.

Wie messen die Hersteller diese Parameter?

Die Verwendung von 10 % ballistischem Gel hat sich in der Industrie durchgesetzt, da das Material die mechanischen Eigenschaften eines Körpers perfekt simulieren kann. Seine Transparenz ermöglicht es auch, die Arbeit des Projektils während des Eindringens zu beobachten.

Die Einführung von Hochgeschwindigkeitskameras ermöglicht es auch, die Geschwindigkeit des Projektils Bild für Bild zu messen und somit die Bremsung des Projektils Punkt für Punkt zu bestimmen. Dies stellt eine gute Energieabgabe in der richtigen Tiefe sicher.

Beispiel: XRG-Geschoss von Solognac vs. SPCE-Geschoss von Solognac

Wie funktioniert ein Jagdgeschoss?

Gewebe bestehen zu 80 % aus Wasser. Beim Eindringen des Projektils führt die vom Fluid auf das Projektil ausgeübte Kraft dazu, dass es sich je nach Architektur des Projektils mehr oder weniger stark verformt.

Ein gutes Jagdgeschoss ist also ein Projektil, das sich kontrolliert verformt.

Durch die Verformung vergrößert sich die vordere Fläche des Projektils und es wird schneller abgebremst.

Wir haben es hier mit demselben Phänomen zu tun wie bei einem Fallschirm, den man mehr oder weniger weit öffnet.

• Bei zu geringer Verformung erfolgt eine geringe Bremswirkung und somit eine geringe Energiefreisetzung: Deshalb ist ein FMJ-Geschoss bei der Jagd verboten, da es zu hart ist und sich nicht verformt.
• Bei zu starker Verformung ist die Bremswirkung zu hoch, die Penetration ist nicht ausreichend und die Energiefreisetzung erfolgt zu früh.

Bleigeschosse:

Konventionelle Jagdgeschosse verwenden immer zwei Materialien, Kupfer und Blei. Das Verhältnis und die Verteilung dieser beiden Materialien beeinflussen das Verhalten des Projektils.

Kupfer ermöglicht:

• Dem Projektil Steifigkeit zu verleihen
• Die Verschmutzung des Laufs zu verringern
• Das Projektil beim Austritt aus dem Lauf bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten intakt zu halten.

Blei ermöglicht:

• Dem Projektil Gewicht und damit Trägheit zu verleihen (hohe Dichte)
• Dem Projektil Weichheit zu verleihen, Blei ist weicher als Kupfer

Die Dosierung der Kupferdicken und verschiedene Architekturen ermöglichen es, das Verhalten des Projektils beim Aufprall zu kontrollieren.

Links ein FMJ, gefolgt von einem "fragilen" Jagdgeschoss, gefolgt von einem Jagdgeschoss für starke Penetration, gefolgt von einem Monometallgeschoss.

Kupfergeschosse:

Kupfergeschosse oder Kupferlegierungsgeschosse sind aus einem einzigen Material gefertigt und enthalten daher kein Blei. (ein umstrittenes Material wegen seiner Auswirkungen auf lebende Organismen)

Doch wie wir bereits gesehen haben, ist Kupfer viel härter als Blei.

Es muss also eine Lösung gefunden werden, um es beim Aufprall zu verformen.

Es gibt nur eine Lösung: eine Kavität an der Vorderseite des Projektils zu schaffen, damit das Fluid in dieser Kavität einen Druck erzeugt, der das Projektil öffnet.

Danach sind zwei Arten von Architekturen möglich:

Die Pilzbildung besteht aus einer gleichmäßigen Verformung, die einen Pilz an der Vorderseite des Projektils erzeugt.

Diese Pilzbildung wird durch das Bohren eines Lochs mit einem bestimmten Durchmesser an der Vorderseite des Projektils erreicht.

Die Petalisation, besteht aus einer ungleichmäßigen Verformung, die Blütenblätter erzeugt, die mit der Rotation wie Klingen wirken, die das Gewebe durchtrennen.

Diese Petalisation wird durch das Bohren eines Loches mit einem bestimmten Durchmesser an der Vorderseite des Projektils und das anschließende gewaltsame Einbringen einer quadratischen (erzeugt 4 Blütenblätter) oder fünfeckigen (erzeugt 5 Blütenblätter) Matrize erreicht.

Ein ergänzendes Video: