Untersuchung der Geschosswirkung in der sehr frühen Phase unter besonderer Berücksichtigung der Hochgeschwindigkeitsmunition ; Study of bullet effects at a very early stage with special consideration of high-speed ammunition

Abstract

Im Institut für Rechtsmedizin Göttingen wurde an den Grundlagen der Zielballistik von Hochgeschwindigkeitsmunition gearbeitet. Der Entstehungsmechanismus der exponentiell steigenden Energieverluste in wasserreichen ballistischen Zielen war bislang unklar. Für die vorliegende Arbeit wurden bildgebende Verfahren auch für die Untersuchung von Energieabgabemechanismen in feuchten Zielmedien eingesetzt.Mittels dreier Gewehre (Kaliber .223 Rem, .222 Rem und .22lr) wurden verschiedene Materialien im Geschwindigkeitsbereich von 125 bis 1575 m/s beschossen. Verladen wurden Vollmantelspitzgeschosse, massive Messinggeschosse und selbst hergestellte Geschosse. Beschossen wurden ballistische Gelatine, Wasser, flüssiger Stickstoff, Hartschaumplatten, Rigips und Melonen. Die frühen Wechselwirkungen zwischen Ziel und Geschoss wurden mittels Hochgeschwindigkeitskamera (zeitliche Auflösung 10 ns) und Glasfaserhydrophon (Ansprech-Anstiegszeit 6,5-7,5 ns) gleichzeitig messend verfolgt. Die Energieabsorption der Geschosse in der frühen Phase wurde aus den Kurzzeitaufnahmen ermittelt. Zusätzlich wurde die Endgeschwindigkeit der Geschosse mittels Lichtschranke und ballistischen Pendels bestimmt, wenn das Ziel durchschlagen wurde.Die Energieverlustkurven werden im Hinblick auf die Schallgeschwindigkeit der unterschiedlichen Materialien verglichen und diskutiert. Es ergaben sich sehr schnell Hinweise auf Geschosswirkungen, die in dieser Form überhaupt noch nicht erforscht waren. Dazu zählen insbesondere die Ausbreitung von Über- und Unterdruckwellen und das Aufschwingen von Gasblasen abseits des Schusskanals. Die Untersuchungen sollten insbesondere dem Studium erosiver Effekte von Kavitationserscheinungen dienen. ; The basics of target ballistics of high-speed ammunition were worked on at the Institute for Forensic Medicine Göttingen. The formation mechanism of the exponentially rising losses of energy in ballistic targets that were abundant in water has been unclear until now. For this work imaging methods have also been used in order to examine energy emission mechanisms in humid targets.At a speed range between 125 to 1575 m/s various materials were shot at with three rifles (calibre .223 Rem, .222 Rem and .22lr). They were loaded with full metal jackets, massive brass bullets and self-made bullets. Ballistic gelatine, water, liquid nitrogen, rigid foam boards, plaster boards and melons were shot at. The early interactions between the target and the projectile have been observed with high-speed cameras (temporal resolution 10 ns) and glass fibre hydrophones (reaction and rise time 6,5-7,5 ns) that took their measures simultaneously. The energy absorption of the projectiles at an early stage was calculated from the short-term pictures. In addition, when the target was hit, the terminal velocity of the projectiles was determined by means of a light barrier and a ballistic pendulum.The graphs depicting the loss of energy are compared and discussed with regard to the speed of sound of the different materials. Very soon there were indications of bullet effects that have not yet been examined in this form at all. Among those are the spreading of excess and negative pressure waves and the soaring up of gas bubbles off the bullet canal. In particular, these examinations are supposed to support the study of erosive effects of cavitation phenomena.