Einfluss von Luftdichte und Sauerstoffgehalt, auf Geschossgeschwindigkeit/Flugbahn Einstellungen

[Dirk]

Das "S" eventuell die projezierte Fläche in Flugrichtung, also die Querschnittsfläche, ist hab ich mich gestern auch gefragt. Wie gesagt, der Server ist abgeschmiert und gestern zu Hause konnt ichs nicht nachgucken, weil einige Ordner aus dem Studium noch in Katons verpackt sind.

Ich würde sagen "S" ist die Querschnittsfläche, vielleicht kann das jemand klären. Aber wenns bei Herzog so im Buch stand wirds wohl stimmen...

[Dirk]

Wieso Flugmechanik I, studierst du Luft- und Raumfahrt, daher kenn ich das. Oder ist das ein Thema, was auch die Kettenklopper lernen müssen?

[Delta]

hmm, mal ne hochwissenschaftliche antwort:

der widerstand W eines flugkoerpers ist gegeben durch

W = cw x rho/2 x V**2 x S

dabei ist cw der widerstandsbeiwert, V die geschwindigkeit und S die bezugsflaeche, in diesem fall also die geschossoberflaeche

rho ist die (hoehenabhaengige) luftdichte

sie ist bei linear veraenderlicher lufttemperatur gegeben durch

rho = rho0 x (1 + gamH/Ta x (H-Ha))**(-g/(R x gamH)-1)

mit rho0 luftdichte auf NN, gamH dem hoehenabhaengigen temperaturgradient, Ta die anfangs(bezugs)temp, H die hoehe ueber NN, Ha die anfangs(bezugs)hoehe und R allg gaskonstante

aus der ersten gleichung sieht man, dass der luftwiderstand bei sinkendem rho linear abnimmt, und aus der 2. gleichung, dass der luftdruck mit steigender hoehe exponentiell abnimmt.

d.h. je hoeher man kommt, desto schneller nimmt der luftdruck ab und die flugbahn wird entsrechend gestreckter.
das macht selbst bei hochgeschwindigkeitsgeschossen wie die ke vom leo2 (Vo 1650m/s) bei einem hoehenunterschied von 4000 m eine trefferlage ca 0.7 m hoeher auf 1000m aus.

beantwortet das die frage?

[Carlos Hathcock]

Das "S" eventuell die projezierte Fläche in Flugrichtung, also die Querschnittsfläche, ist hab ich mich gestern auch gefragt. Wie gesagt, der Server ist abgeschmiert und gestern zu Hause konnt ichs nicht nachgucken, weil einige Ordner aus dem Studium noch in Katons verpackt sind.

Ich würde sagen "S" ist die Querschnittsfläche, vielleicht kann das jemand klären. Aber wenns bei Herzog so im Buch stand wirds wohl stimmen...

Ich hab in meinen Strömungslehreunterlagen nachgeschlagen, es ist die Querschnittsfläche...

Da ich keinen Nerv habe, mit ASCII hier eine Formel einzuhacken, verweise ich mal auf Punkt 4.2) (mittlere Bremskraft des Luftwiderstandes) dieses Dokumentes:

http://www.tu-bs.de/studenten/erig/Daten/S...kriptBasics.doc

(U ist halt A)


"Carlos"

[Delta]

hmm gehoert eigentlich nich zum topic, aber wenn schon mal n paar leut da sind: hab mir gerade so nebenher die queen mum sache angesehn. ham die einzelnen britischen regimenter eigentlich unterschiedliche formaldienstordnungen oder warum schultern die irish guards ihre flinten links und die anderen rechts?

ah, so, und wegen lrt- zukunftszeug: lage allg is wohl nich schlecht. kannst ja auch fast ueberall unterkommen, wo sie maschbauer suchen. mach mir aber noch keine gedanken drum, weil wenns klappt wird das eh erst in 7 jahren aktuell (ausser es gibt vorher n neues psg) und wenn nich isses eh fuer die fuess

[Dr Hibart]

Mahlzeit,
jo alle Klarheiten beseitigt.
Dann wäre ja jetzt geklärt wo das "S" herkommt .
Bis die Tage
Dr

[Delta]

knapp daneben. hab ich muehsam aus nem vorlesungsskript (flugmechanik I) zusammengeklaubt . das mit dem leo hab ich durch probieren rausgekriegt: an die alte justierscheibe rangefahren und mal in beobachten alle knoeppe verdreht. da siehste dann wie sich was auf die visierlinie auswirkt  ;)

[Herzog Atreides]

hmm, mal ne hochwissenschaftliche antwort:

der widerstand W eines flugkoerpers ist gegeben durch

W = cw x rho/2 x V**2 x S

dabei ist cw der widerstandsbeiwert, V die geschwindigkeit und S die bezugsflaeche, in diesem fall also die geschossoberflaeche

rho ist die (hoehenabhaengige) luftdichte

sie ist bei linear veraenderlicher lufttemperatur gegeben durch

rho = rho0 x (1 + gamH/Ta x (H-Ha))**(-g/(R x gamH)-1)

mit rho0 luftdichte auf NN, gamH dem hoehenabhaengigen temperaturgradient, Ta die anfangs(bezugs)temp, H die hoehe ueber NN, Ha die anfangs(bezugs)hoehe und R allg gaskonstante

aus der ersten gleichung sieht man, dass der luftwiderstand bei sinkendem rho linear abnimmt, und aus der 2. gleichung, dass der luftdruck mit steigender hoehe exponentiell abnimmt.

d.h. je hoeher man kommt, desto schneller nimmt der luftdruck ab und die flugbahn wird entsrechend gestreckter.
das macht selbst bei hochgeschwindigkeitsgeschossen wie die ke vom leo2 (Vo 1650m/s) bei einem hoehenunterschied von 4000 m eine trefferlage ca 0.7 m hoeher auf 1000m aus.

beantwortet das die frage?

Stimmt eigentlich fast alles nur ist S nicht die Geschoßoberfläche sondern die Querschnittsfläche, zumindest habe ich dass so gelernt (*Strömungslehrebuchsuch*) und steht auch so in meinem Buch. Aber damit hast du jeden der das nicht studiert oder sich in größerem Umfang beschäftuígt erschlagen.

mfg Atreides
@ Delta: sorry aber ich brauchte mal wieder ein erfolgserlebnis, scheiß Klausuren

[Dr Hibart]

Mahlzeit;

ich bin der Meinung, dass Delta mit seiner Formel:

W = cw x rho/2 x V**2 x S

dabei ist cw der widerstandsbeiwert, V die geschwindigkeit und S die bezugsflaeche, in diesem fall also die geschossoberflaeche

rho ist die (hoehenabhaengige) luftdichte



die Arbeit berechnet.

wobei cw nicht der Widerstandsbeiwert ist, sondern das Produnkt aus Widerstandsbeiwert und Körperquerschnitt.

Daraus würde sich ergeben:

Mit der "Deltaformel"

W = cw x rho/2 x V**2 x S

In diesem Teil berechnet er die Kraft in Newton:

cw x rho/2 x V**2

mit c*w =Widerstandsbeiwert[Einheitenlos] * Körperfläche[m²]

rho/2 = Dicht /2 [kg/m³]

v²= Geschwindigkeit potenzeirt[m²/s²]

somit hat er dannin Einheiten: m²*(kg/m³)*(m²/s²) = (kg*m)/s²= Newton

Im letzten Teil multipliziert er nunn die Kraft mit dem Weg S (s)

Damit erhält er Newtonmeter sprich er erhält die Arbeit.

[Wolf Werther]

Die Frage basiert auf der Entwicklungsgeschichte der chinesischen 5.8 mm Sturmgewehrpatrone. Einer der Gründe für die Auswahl dieses Kalibers sollen die Leistungsdaten bei extremen Umweltbedingungen gewesen sein.

In-wie-fern wirken sich z.B. Hochgebirgsbedingungen auf die Leistungsdaten eines Geschosses aus? (mal Abgesehen von  den Problemen die man mit den mechanischen Teilen der Waffe selbst haben kann)    

Gruss,

Wolf

(Vielleicht hatten wir das schon mal und ich habs verpasst - dann "sorry")

[Delta]

@carlos
interessant ja, spass, naja. das ist von woche zu woche unterschiedlich. hab auch schon damit geliebaeugelt den kram hinzuschmeissen. aber dann waern die letzten 1 1/2 jahre fuern arsch gewesen. ausserdem ist jetzt der vordiplomsmist weg; da koennts wieder interessanter werden *hoff*

[Carlos Hathcock]

Teilweise ärger ich mich heute noch, dass ich letzendlich einen anderen, zivilen Studiengang gewählt und mich nicht verpflichtet habe, vermutlich wäre ich dann näher an meinen privaten Interessen als in meinem jetzigen Job (obwohl der auch ausserordentlich Spass macht); nuja, vermutlich hätte ich dann langweiligere Hobbies...


"Carlos"

[Carlos Hathcock]

Mahlzeit;

ich bin der Meinung, dass Delta mit seiner Formel die Arbeit berechnet.

wobei cw nicht der Widerstandsbeiwert ist, sondern das Produnkt aus Widerstandsbeiwert und Körperquerschnitt.


mit c*w =Widerstandsbeiwert[Einheitenlos] * Körperfläche[m²]


Damit erhält er Newtonmeter sprich er erhält die Arbeit.

Und ich vermute, dass das Gequotete Dein Trugschluss ist, da er das "w" einfach nicht in den Index von "C" bekommen hat...


Nochmal von der physikalischen Fakultät der Uni München:

Bild: http://www.physik.uni-muenchen.de/didaktik/U_materialien/leifiphysik/web_ph09/lesestoff/06lufwiderstand/image355.gif (Bild automatisch entfernt)
(Wie gesagt, da Delta die englische Abk. für Surface (S) gewählt hat, statt die im Deutschen gebräuchliche Abk. A (Areal?) zu verwenden, ändert sich der Sinngehalt der Formal nicht...)

Für die Arbeit gilt dann:

Wa = FL×s

"Carlos"

[Delta]

klar, schliesslich soll der a7 ja mal fliegen koennen
nee, ich studier lrt

[Herzog Atreides]

Karohemd und Samenstau
ich studier Maschinenbau.

@wolf werther: dies Formel deckt nur den "aerodynaschen" Teil welche Einflüsse eine geringere luftdichte auf den Verbrennungsprozeß und die Entstehenden Drücke vom Ausendruck abhänig sind? Sollte man mal einen Chemiker, oder einen Thermodynamiker, darüber lässt sich wahrscheinlich eine eigene Doktorarbeit schreiben.

PS ich trage keine Hemden, zumindest nicht karriert, und dann nur wenn nicht anders möglich

mfg Atreides

[Carlos Hathcock]

*seufz* LRT...

Das hatte ich auch mal vor... *erinner*

Macht der Studiengang Spass?

Ist er interessant?

Wie schätzt Du Deine Chancen für den Zivilberuf später ein und hast Du schonn eine Ahnung in welche Richtung Du willst?

@ Werther: Falls wir Dir damit Deinen Topic versauen, sag bescheid, dann machen wir ggf. einen Neuen auf?!?


"Carlos"

[Dr Hibart]

Mahlzeit,
ich würde sagen , dass mit S eigentlich s gemeint war und somit der Weg den die Kugel zurücklegt.
Den Stömungswiderstand Fw setzt sich zusammen aus:
Fw=c*A*(rho/2)*v²
wobei

c= Widerstandsbeiwert, abhängig von der Form des umströmten Körpers (Kreiszylinder, Srömung senkrecht zur Stirnfläche=0,9...1,0)

A= größter der Strömung entgegenstehender Körperquerschnitt

rho= Dichte des strömenden Mediums

v= Relativ´geschwindigkeit zwischen Körper und Medium

[Fw] = Newton

Multpieziert man nun die Kraft mit dem Weg bekommt man die Arbeit

Wobei das W oben in der Formel von Delta wohl für Arbeit und nicht für Widerstand stehen dürfte.

[Wolf Werther]

W = cw x rho/2 x V**2 x S

rho = rho0 x (1 + gamH/Ta x (H-Ha))**(-g/(R x gamH)-1)

Dank an Atreides und Delta. Hätte eigentlich gedacht, dass der Verbrennungsprozess des Pulvers und der aufgebaute Druck im Gegensatz zu hohem Sauerstoffgehalt differieren.  

Naja, vielleicht hätte ich auch Maschbau machen sollen aber mir stehen karrierte Hemden nicht.

Gruss

Wolf

[Carlos Hathcock]

Ob Du die Widerstandskraft "W" oder "Fw" nennst und ob Du den Querschnitt A oder S nennst, ist eigentlich schnuppe (wenn auch nicht völlig korrekt, wenn man von einer deutschen Formel ausgeht), wenn Du Dir die beiden Formeln anschaust, wirst Du feststellen, dass sie identisch sind...


...wobei im Deutschen die Fläche meist mit "A" und im anglo-amerikanischen Raum meist mit "S" abgekürzt wird.


"Carlos"

[Dirk]

Aha, der Carlos und LRT, tja, dann sind wir ja quasi zu dritt. Hab LRT in Aachen studiert. Wenn du was dazu wissen willst ohne das wir das Topic versauen, dann können wir den Messenger oder iCQ nehmen!

[Sven www.rechenk...]

@ Carlos:
- "Glaubst Du, dass der Verbrennungsprozess wirklich differiert?

Man kann das System Patrone/Patronenlager/Lauf eigentlich beruhigt als geschlossenes System betrachten, die Patrone bringt ihre eigenen Oxidatoren mit und die (Aussen)Temperatur ist nur in Extremfällen relevant.

Einzig die Beschleunigung des Geschosses dürfte um minimale Werte schneller vonstatten gehen, da der Widerstand geringer und damit die in das Erzeugen der Stossfront verbrauchte Energie geringer ist."

Rechnet mal aus was der verringerte Außendruck wirklich ausmacht. Aber selbst wenn es eine zu berücksichtigende Größe wäre, geht ihr vom falschen Model der statischen Verbrennung aus. (Hoffentlich richtig ausgedrückt.)
Pulverzusammensetzung,-form und Menge sind im Idealfall präzise auf Geschoßgewicht, Auszugs- und Durchgangswiderstand pp. abgestimmt. Würde das Geschoß nun nennenswert leichter durch den Lauf gehen, fehlte einfach gesagt die nötige Verdämmung.

Aber nun an´s Eingemachte. Lapua Reloading Manual:

-Die Reduzierung einer Pulverladung um 5% reduziert den Druck um 10%, die Geschwindigkeit aber nur um 3-4%.

-  Beispiel, Patrone liegt länger im warmen Patronenlager. Bei einer Erhöhung der Pulvertemperatur um 10 C steigt der Druck um 4%.

Tschüs, Sven.

[Wolf Werther]

Karohemd und Samenstau
ich studier Maschinenbau.

@wolf werther: dies Formel deckt nur den "aerodynaschen" Teil welche Einflüsse eine geringere luftdichte auf den Verbrennungsprozeß und die Entstehenden Drücke vom Ausendruck abhänig sind? Sollte man mal einen Chemiker, oder einen Thermodynamiker, darüber lässt sich wahrscheinlich eine eigene Doktorarbeit schreiben.

PS ich trage keine Hemden, zumindest nicht karriert, und dann nur wenn nicht anders möglich

mfg Atreides

ich hatte nicht genug "Schneid" den Spruch zu bringen. Aber von deiner Seite isses ja in Ordnung.

[Dirk]

Toll, gerade als ich was zu LRT schreiben wollte schmiert das Forum ab... tsts

Wart mal das Hauptstudium ab, da wirds dann schon interessanter, nicht leichter, aber es macht mehr Spaß.
Obwohl schwere Brocken lauern dort auch noch, bei uns damals Strukturen und HTM2/Dynamik..
Geil war Luft- und Raumfahrtzeuge und Flugmechanik 2 nebst dem Praktikum (Fliegen inbegriffen)

Die Wahlfächer sind fast alle spaßig.

[Delta]

Unglaublich wie viel Verwirrung so'n paar wilde Formeln bringen koennen  :D . Aber nochmal zum richtig/klarund sonstwasstellen: W ist der Luftwiderstand in Flugrichtung also in Newton. cw ist der einheitenlose Widerstandsbeiwert. rho/2*v**2 ist der Staudruck also in Pascal oder N/m**2 wie man will. S ist die Bezugsflaeche in m**2. ich hab das ganze aus nem script ueber flugmechanik und dort ist die bezugsflaeche definiert als die flaeche, die der bis zur rumfmittellinie verlaengerten fluegelflaeche entspricht. beim allgemeinen widerstand heisst S A und ist die querschnittsflaeche des koerpers. cw muesste bei einer kugel (vereinfacht kegel mit boden, is ja kein base-bleed geschoss ) um 0.3 - 0.4 liegen, je nach anspitzung. fuer das W schreibt man in der allg physik auch Fw, aber flugmechaniker sind halt nochmal anderster.

[Carlos Hathcock]

Das haste aus einer Rechenübung/Vorschrift für den Leo abgelesen, oder?

Dennoch gut!


"Carlos"

[Carlos Hathcock]

W = cw x rho/2 x V**2 x S

rho = rho0 x (1 + gamH/Ta x (H-Ha))**(-g/(R x gamH)-1)

Dank an Atreides und Delta. Hätte eigentlich gedacht, dass der Verbrennungsprozess des Pulvers und der aufgebaute Druck im Gegensatz zu hohem Sauerstoffgehalt differieren.  

Naja, vielleicht hätte ich auch Maschbau machen sollen aber mir stehen karrierte Hemden nicht.

Gruss

Wolf

Hmmm...


Glaubst Du, dass der Verbrennungsprozess wirklich differiert?

Man kann das System Patrone/Patronenlager/Lauf eigentlich beruhigt als geschlossenes System betrachten, die Patrone bringt ihre eigenen Oxidatoren mit und die (Aussen)Temperatur ist nur in Extremfällen relevant.

Einzig die Beschleunigung des Geschosses dürfte um minimale Werte schneller vonstatten gehen, da der Widerstand geringer und damit die in das Erzeugen der Stossfront verbrauchte Energie geringer ist.

Der Innendruck ist abhängig vom Verbrennungsprozess und dürfte bis "Öffnung" des Systems (Verlassen des Laufes durch das Geschoss bzw. Öffnen des Verschlusses oder Passieren von Gasabnahmebohrungen (obei das Letzte vermutlich einen geringen Einfluss hat)) identisch mit dem selben Vorgang auf N.N. sein.


Irre ich irgendwo?
ISt eine Annahme falsch?