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Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

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brummbaer72
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Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon brummbaer72 » Mo 28. Mär 2011, 20:17

Nachdem ich in letzter Zeit, des öfteren recht "kreative" Aussagen zu diesem Thema im Forum gelesen habe, einmal eine grobe BEschreibung wie man dies grob errechnen (Feinheiten wie Anpassungen der Methode für Geschwindigkeiten größer 1000m/s, den materialspezifischen Faktor (Anpassung ob Blei oder Mantelgeschoss) und andere zusätzliche Faktoren lasse ich hier bewußt weg). Der Einfachheit halber werde ich die Methode anhand eines konkreten Beispiels beschreiben.

Die Methode beruht auf der sogenannten Greenhill Formel (nach Georg Greenhill, Ende 19 Jhd., UK). Es gibt auch verbesserte und genauere Methoden (Miller Twist Rule, etc.), aber wenn man nicht gerade einen Custom Lauf für ein Geschoss entwickelt sind die Abweichungen klein genau um ignoriert werden zu können.

Also nehmen wir zB. etwas gängiges, etwas Geschosse mit .308er Durchmesser und messen deren Länge:

Bsp 1. Nosler Custom Competition 168gr OL 1,208"
Bsp 2. Sierra Match King 190gr HPBT OL 1,345"

Dividiert man nun die Länge (OL) durch den Geschossdurchmesser erhält man das Verhältnis Länge zu Durchmesser:
Bsp 1. 1,208/0,308 = 3,922
Bsp 2. 1,345/0,308 = 4,367

Anschließend dividiert man die von Greenhill empirsch ermittelte Konstante 150 durch dieses Verhältnis, dabei erhält man das Verhältnis Kaliberdurchmesser zu Rotation (Kaliber pro 1 Rotation):
Bsp 1. 150/3,922 = 38,245
Bsp 2 150/4,367 = 34,349

Diesen Wert multiplitziert man dann mit dem Kaliber um auf inch pro Rotation zu kommen:
Bsp 1 38,245 x 0.308 = 11,8
Bsp 2 34,349 x 0.308 = 10,6

Somit zeigt sich, dass die 168er zumindest einen 1:12 Drall (aber mit knackiger Ladung benötigen), dort aber eher zu einem etwas kürzeren Geschoss zu raten wäre (zB dem Lapua Scenar 155 oder dem Hornady A-Max 155) und das ein Lauf mit 1:10 Twist auch das 190gr Sierra Geschoss stabilisieren würde.

An dieser Stelle werde ich dann oft erbost gefragt, was der Unsinn soll, da ja das geschossgewicht hier gar nicht berücksichtigt wird. Das ist aber nur bedingt richtig. Bei gleichem Durchmesser, gleicher Bauform und gleichem Material (zB. Mantel + Bleikern) kann ein schwereres Geschoss nur eins werden - richtig: länger! Also wird dies implizit doch berücksichtigt ;-)
Für das Abschätzen ob mein Lauf ein bestimmtes Geschoss noch verträgt oder ob sich probieren gar nicht lohnt, reicht diese Methode alle mal. Will man es ganz genau wissen, gibt es erweiterte und aufwendigere Formeln, deren korrekte Anwendung alleine schon daran scheiterter, das die exakte Materialzusammensetzung, Ogivenradius, etc. eben nicht genau bekannt sind und mit im Haushalt verfügbaren Mitteln auch nicht zu ermitteln sind.

Eine andere Frag die dann oft kommt ist, jene was paasiert wenn zB aus einem 1:10 Lauf ein 147gr FMJ oder 155gr HPBT Geschoss verschossen werden soll und es aufgrund der "Überstabilisierung" ja zur Geschossfragmentation kommen könnte - was dann? Hier hilft oft einfach die Ladung etwas zu reduzieren...

So, ich hoffe damit habe ich zumindest ein wenig Licht in dieses Thema gebracht (für genauere schriftliche Erörterungen bin ich einfach zu faul :lol:)

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Charles
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon Charles » Mo 28. Mär 2011, 22:42

Interessante Geschichte, wieder etwas gelernt! :clap:



Charles

icemann221
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon icemann221 » Mo 28. Mär 2011, 22:56

Da ich seid einiger Zeit und noch immer mit diesem Thema sehr intensiv beschäftigt bin möcht ich hier nur anmerken das diese vereinfachte verfahrensweise bei Mantelgeschossen recht gut passt und funktioniert.

Geht es allerdings um Solids ist das nicht mehr anwendbar da diese durch das fehlende Blei bei identem Gewicht viel länger sind als Mantelgeschosse, aber bei identer Länger viel leichter somit wiederum schneller sind. Ja des recht kompliziert :shifty:

Somit gilt bei Solids die Entscheidung zu treffen geringere Masse oder grössere Länge des Geschosses zu bevorzugen. Länge des Geschosses erlaubt einen wesentlich besseren BC durch optimiertes Design. Hier gilt eine annäherung von etwa 20-23xKaliber, aber auch das ist nur ein in etwa annäherungswert da Geschwindigkeit und Geschossform dies stark verändern können.

Jedoch ist dann aber bei derart Solidoptimierten Läufen mit derartig hohen Drehzahlen zu beachten das das schon ein Mantelgeschoss nicht mitmachen will und einen zerplatzer liefert, beim verlassen des Laufes.
Was das mit der Überstabilisierung angeht ist dies vor allem von bedeutung wenn es um Zielbalistik geht, beim Loch in Zielscheibe machen ist es wurscht, wobei sich so mancher immer noch darüber streitet ob es diese überstabilisierung überhaupt gibt...???
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon Steelman » Mo 28. Mär 2011, 22:57

@ brummbaer72:

Obwohl mir dieses Thema schon seit Jahren bekannt ist, gratuliere ich Dir zu Deiner gut verständlichen Formulierung!

+++ 1 !!!!

LG Steelman
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon mgritsch » Fr 1. Apr 2011, 01:47

brummbaer72 hat geschrieben:Somit zeigt sich, dass die 168er zumindest einen 1:12 Drall (aber mit knackiger Ladung benötigen), dort aber eher zu einem etwas kürzeren Geschoss zu raten wäre (zB dem Lapua Scenar 155 oder dem Hornady A-Max 155) und das ein Lauf mit 1:10 Twist auch das 190gr Sierra Geschoss stabilisieren würde.

An dieser Stelle werde ich dann oft erbost gefragt, was der Unsinn soll, da ja das geschossgewicht hier gar nicht berücksichtigt wird.


licht ist immer gut, danke :)

ich frage mich wenn zB die formel "11,7" ausspuckt, ob das dann MINDESTENS 1:12 oder MAXIMAL 1:12 sein soll und woraus sich das (logisch bzw rechnerisch) ergibt.

ich frage mich ebenfalls (aber gar nicht erbost) warum die geschwindigkeit nicht eingeht. bei gleicher masse und geschossform kann ich durch unterschiedliche laborierungen ja die v0 doch etwas variieren. zwar bleibt das verhältnis vorwärtsbewegung pro sec : umdrehungen pro sec immer gleich, aber ist es wirklich egal? oder extremer: gleiches geschoss, gleicher drall für 308win und .300winmag ideal?

und ich frage mich welche relevanz das ganze (für einen der nicht waffen entwickelt) überhaupt hat. den drall hat die büchse ab werk, dran kann ich nicht rumschrauben. und welche geschosse / geschossgewichte je kaliber taugen, darüber hat sich schon der geschosshersteller gedanken gemacht und bietet abweichendes allenfalls als exoten an. also, was kann ich damit noch anfangen? dass 308er tendenziell im bereich 150 - 180 gn vernünftig zum laufen zu bringen sind ist ja nu nicht so neu...

lg
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon Varminter » Di 12. Apr 2011, 12:31

http://www.shilen.com/calibersAndTwists.html

Ein paar grundsätzliche Überlegungen, die man vor Waffenkauf/Waffenbau/Laufwechsel überdenken sollte.

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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon Vintageologist » Sa 25. Jun 2011, 19:48

Vielen Dank für den Post, brummbaer!
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon W.Page » Mi 25. Jan 2012, 16:14

Somit zeigt sich, dass die 168er zumindest einen 1:12 Drall (aber mit knackiger Ladung benötigen), dort aber eher zu einem etwas kürzeren Geschoss zu raten wäre (zB dem Lapua Scenar 155 oder dem Hornady A-Max 155) und das ein Lauf mit 1:10 Twist auch das 190gr Sierra Geschoss stabilisieren würde.


Nur zur Ergänzung: Das Lapua 155 grs. ist deutlich länger als das 168er Nosler. ;)

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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon impact » Mi 25. Jan 2012, 17:36

Die interessanteste Erkenntnis zu der ich bei diesem Thema gekommen bin ist dass die Länge des Geschosses eine viel größere Rolle spielt als die Mündungsgeschwindigkeit u Gewicht. Die Kraft die das Geschoss aus der "stabilen lage" zu drücken versucht nimmt ja auch mit der Geschwindigkeit zu, außerdehm fehlt es langen, Spitzen geschossen oft an Masse am äußersten Durchmesser und ihr Schwerpunkt ist sehr weit von der Spitze entfernt. Ich denke wenn man sich an die Miller Formel hält kann man eigentlich nicht viel falsch machen... zumindest im Überschallbereich... Im Transsonischen- bis Unterschallbereich wir die Formel dann unpräzise.

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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon W.Page » Mi 25. Jan 2012, 18:44

Da pflichte ich Impact bei. Das Gewicht spielt keine Rolle, natürlich gibt es bei Mantelgeschossen immer eine gewisse grundsätzliche Relation von Länge und Gewicht. Bei Geschossen nur aus zB. aus Messing sieht das schon anders aus.

Das oben besprochene Beispiel:168er im 12er Drall geht, aber nur mit Speed?. Ich hab jahrelang 190er Sierra MK aus der 308er verschossen und die waren nie schlecht stabilisiert, auch auf 500 Meter nicht. Und das mit 12er Drall.

Ich glaub auch das Formeln nur Näherungswerte bringen und im grossen und ganzen zu “theoretisch“ sind. Und ich glaube, das hat Impact gemeint, Details wie Führungsfläche des Geschosses werden nicht berücksichtigt, spielen aber wahrscheinlich eine Rolle.

Übrigens das, sehr lange, 155er Lapua wird auch im 14er Drall stabilisiert.Mit Schmackes zwar, aber gut stabilisiert.

Interessantes Thema :D

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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon impact » Mi 25. Jan 2012, 19:13

Jein, Gewicht spielt schon auch eine Rolle. Wenn man zB 2 gleich lange Geschosse hat, mit identer dichte ist beim schwereren anzunehmen dass es eine kürzere spitze hat und damit mehr "fleisch" am Äußeren Radius ("Führungsfläche" (Ob das Geschoss Genug Fleisch außen hat um den Drall bei einer gegebenen Geschw. auf das Geschoss zu übertragen ohne dabei "durchzurutschen" ist wieder was anderes))... Je mehr masse nämlich außen ist desto stabiler wird das Ganze da die äußere Masse einen größeren Abstand zur Drehachse hat...
Im anderen fall, wenn man 2 geschosse hat die die idente Geometrie aufweisen bleibt als einzige Möglichkeit das Gewicht zu variierten die dichte zu verändern, auch hier schneiden GEschosse mit hoher dichte besser ab.

Auf weitere Entfernungen nimmt die Stabilität auch normal nicht ab... Der luftwiderstand bremst das Geschoss viel stärker in seiner Vorwärtsbewegung als dass er es vom Rotieren abhalten würde!
Die Stabilität von Drallstabilisierten Geschossen nimmt also eigentlich mit der Distanz ZU! Der Umstand der zu diesem Trugschluss führt (weite distanz, geringere Stabilität) ist vermutlich die enorme Zunahme von Luftwiderstand im Transsonischen Bereich. Hier werden einige Geschosse stark destabilisiert andere kaum beeinträchtigt. Ich kenne jedenfalls noch keine "handelsübliche" Formel oder Simulation etc die den Durchlauf dieser kritischen Zone vorhersagen könnte, deswegen wird bei Scharfschützenkalibern die max Einsatzreichweite meist durch die Distanz bei der das Geschoss den transsonischen Bereich erreicht definiert.
Das lustige bei der Sache ist auch, die ausrichtung des Geschosses folgt nicht unbedingt der Flugbahn sondern die Spitze ist bestrebt den Winkel zum Boden zu behalten den es beim Abschuss hat, dadrucht schlägt es bei größeren Distanzen quasi "mit der unterscheite" auf und die Löcher sind länglich statt rund. Das kann dann dazu führen dass der Schütze glaubt die Stabilität nimmt ab.


W.Page hat geschrieben:
Interessantes Thema :D


DAS auf jeden Fall :)


W.Page hat geschrieben:Nur zur Ergänzung: Das Lapua 155 grs. ist deutlich länger als das 168er Nosler.


Das 155er Lapua scenar ist ja soweit ich weiß auch ein HP Geschoss mit Luftkammer in der Spitze? beim Nosler bin ich mir nicht sicher...
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon W.Page » Mi 25. Jan 2012, 21:45

Das Nosler hat auch eine Luftkammer, ist nur ein klassisches 6 Ogiven Geschoss, das Lapua eher 10 Ogiven, also längerer Mantel und mehr Luft. Wenn man sich am Toleranzende der möglichen Masse/Drall/Geschwindigkeitskombi bewegt kann sein das sich mit verlangsamen des Geschossfluges die Präzision in“ Luft auflöst“. Man vermutet das liegt daran, das sich Umwelteinflüsse, unverhältnissmäßig, stärker auswirken. Umgekehrt kann sich keiner genau erklären warum sogenannte hummer barrels, welche besonders gut schiessen, im windigen Konditionen bessere Ergebnisse bringen als andere Läufe. Bei Windstille schiessen alle gleich gut, aber wenns schwieriger wird haben hummer barrels die Nase vorn. Irgendwie stabilisieren sie das Geschoss besser, bei gleicher Laufkonfiguration wie die anderen. Bei höchst qualitativen Laufherstellern ist ca. jeder 10. Lauf ein “hummer“, aus nicht genau definierbaren, beweisbaren Gründen.
Das Problem von sich auflösender Präzision ist zB. viel bei der 30 BR beobachtet worden.

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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon impact » Do 26. Jan 2012, 17:50

Was meinst du mit Toleranzende? Wenn ich ein Präzises Gewehr haben will dann such ich mir ein Geschoss oder Geschossguppe je nach Einsatzzweck aus, eine Hülse deren Volumen ausreicht um es auf eine gwünschte Geschwindigkeit beschleunigen kann und deren Geometrie größtmöglichen praktischen nutzen hat. Wenn ich das weiß dann weiß ich auch welchen Laufdrall ich benötige und schaue dass ich im Bereich von Stabilitätsfaktor 1.5 der Miller Formel bin. Unterstabilisieren ist kontraproduktiv, und überstabilisieren auch.
Der Begriff Hummer Barrels ist mir noch nicht unter gekommen... Das sich Winddriftabweichungen auf Läufe zurückführen lassen fällt mir schwer zu glauben... Winddrift ist etwas das sich meines Wissens nach nur aus Windgeschwindigkeit und "lag time" zusammensetzt... wobei lag time die Zeitdifferenz zwischen der Tatsächlichen Flugzeit und der Flugzeit im Luftleeren Raum ist. Und hier steckt eigentlich nur das Geschoss selbst (BC) und Mündungsgeschwindigkeit drin.
Fakt ist aber, dass sich das Geschoss leicht in die Richtung dreht aus der der Wind kommt... ist das Geschoss nun stärker stabilisiert wird es vermutlich länger brauchen um diese Lage zu erreichen... Sollte der Wind nun stark wechseln (böig, bzw über die Flugstrecke öfter richtung und stärke ändern) könnten unterschiedlich stabilisierte Gschosse dann wohl auch unterschiedlich abdriften... aber wenn 2 idente Geschosse, mit identer Geschwindigkeit und dem identen Drall vershossen werden kann ich mir nicht erklären warum eines stärker abdriften sollte... Außer eben einer der beiden Läufe gibt dem Geschoss einen anderen Drall mit... Aber ob das eine derartige Auswirkung hätte? Ich kenne jedenfalls keine Winddrift Formel die den Geschossdrall berücksichtigt... lagtime mal Windgeschwindigkeit.

Hats du vielleicht nen link zu nem Artikel oder ähnlichem der sich mit der Thematik beschäftigt?

mfg
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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon W.Page » Fr 27. Jan 2012, 13:21

Also Toleranzende mein ich, daß ich möglichst wenig Winddrift haben will, und wenn man schießt gehts, abseits jeder Theorie, eigentlich nur darum. Das heißt das Geschoß so lang wie möglich und so schnell wie möglich. Einfach irgendwie "optimal" stabilisiert. Die Miller Formel ist ziemlich alt und basiert auf Artilleriegeschoßmessungen. Ich hab mich nicht soooo damit beschäftigt, aber wenn ichs richtig verstanden hab ist die alleine bei BT Geschossen schon nicht exakt anwendbar. Aber egal.

Bin übrigens ziemlich beeindruckt wie gut du bescheid weißt!!

Ich kann dir gar keinen Link oder so anbieten aber im Short Range BR fällt der Ausdruck sehr häufig. Aber wenn man ein bißchen bei den Laufherstellern liest, Hart, Lilja, etc. kommt das doch häufig vor....also, die haben auch keine echte wissenschaftliche Erklärung dafür, nur wie auch ein schlechter Lauf passieren kann, das weiß man detailiert.

Auf Papier schreibt Warren Page(nein, das bin nicht ich) in "The Accurate Rifle" und z.B. Robert Albrecht in seinem "Präzisionsgewehrschiessen" darüber. Hast mich ein bißchen am falschen Fuss erwischt, könnt das gar nicht schnell beweisen, weil es für Benchrester eine ganz normale Tatsache ist. In vielen Ausgaben des "Precision Shooting" Magazins kommts halt, als alltäglichkeit, auch vor.
Hab das am eigenen Leib in einer 22er erlebt bzw. geschossen.

Und ich persönlich bin der Meinung das Formeln und Regeln nur Hilfestellungen sind, deshalb hab ich mich nie bis ins Detail mit Drag Modellen , Flugzeitberechnungen und ähnlichem beschäftigt. Papier ist geduldig solange man nicht darauf schießt.:-)

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Re: Optimaler Drall für Geschoss XY bzw. umgekehrt

Beitragvon W.Page » Fr 27. Jan 2012, 13:25

Hab was vergessen:-)

Interessant mag auch sein das die Drallangaben zu den Läufen im seltensten Fall ganz genau stimmen. Also es ist gar nicht so unüblich das ein 12er Drall eher ein 11,80er ist oder so. Vielleicht ergeben sich auch deshalb da immer wieder unstimmigkeiten.


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