Rückstoßlader

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Rückstoßlader sind automatische oder halbautomatische Schusswaffen, die die Energie, die sie für das Auswerfen der Hülse und das Nachladen der neuen Patrone benötigen, direkt aus der Rückstoßenergie des Schusses beziehen. Alternative Konzepte sind Gasdrucklader, bei denen der aus dem Lauf entnommene Gasdruck als Antrieb genutzt wird oder die Chain Guns, die einen externen Antrieb, in der Regel Elektromotor, benötigen.

Funktionsweise[Bearbeiten]

Rückstoßlader verwenden die Energie des Rückstoßes, um nach einem Schuss den Verschluss zu öffnen, die leere Patronenhülse auszuwerfen und eine neue Patrone aus dem Magazin ins Patronenlager nachzuführen. Verschiedene Verschlussarten, mit ihren Vor- und Nachteilen, wurden im Laufe der Zeit entwickelt. Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten, den unverriegelten Verschluss (Masseverschluss) und den verriegelten Verschluss. Egal welcher Art, der Verschluss darf erst öffnen, wenn das Projektil den Lauf verlassen hat und der Gasdruck auf einen unkritischen Wert abgesunken ist.

Masseverschluss[Bearbeiten]

A: Ausgangslage
B: Treibladung zündet, Verschluss wird nach hinten gedrückt
C: Geschoss verlässt Lauf, Verschluss öffnet ganz, Hülse wird ausgeworfen
Druckausgleichsrillen im Patronenlager
A: Patrone mit gewöhnlichem Boden
B: Patrone mit unterschnittenem Boden

Bei dem Masseverschluss (auch Feder-Masse-Verschluss[1], engl. blowback operation) sind Lauf und Verschluss nicht mechanisch miteinander verbunden: der Verschluss wirkt einzig durch seine Massenträgheit und durch den Druck der Schließfeder. Der Verschluss sitzt direkt hinter dem Patronenlager und drückt auf den Patronenboden. Der Verschluss wiederum wird von der Schließfeder gehalten, die am Waffengehäuse abgestützt ist.

Nach Zündung der Treibladung wirkt im Inneren der Patronenhülse ein hoher Gasdruck, der das Geschoss nach vorn und den Verschluss nach hinten in Bewegung setzt. Die Geschwindigkeit des Verschlusses muss dabei so niedrig bleiben, dass die Patronenhülse im Lager nur einen kurzen Weg nach hinten gleitet, solange der Druck in ihrem Inneren so hoch ist, dass sie durch ihn beschädigt werden könnte. Das wird erreicht, indem die Masse des Verschlusses wesentlich größer als die die Masse des Geschosse liegt. Auf Geschoss und Verschluss wird beim Schuss idealisiert der gleiche Bewegungsimpuls übertragen. Nach dem Gesetz der der Impulserhaltung führt dieser Impuls bei dem viel schwereren Verschluss zu einer deutlich geringeren Geschwindigkeit. Beispielsweise ist bei der Pistole FN Browning Modell 1900 der Verschluss 1,8 mm zurückgegangen, wenn das 4,8 g schwere Geschoss den 101 mm langen Lauf verlässt.

Grundsätzlich sollen die Patronen höchstens die Stärke des Patronenbodens zurückrutschen, da sonst der hohle Hülsenteil nicht mehr vom Patronenlager unterstützt wird und es zu Hülsenriss kommen kann.[2]

Nachdem das Geschoss den Lauf verlassen hat, bewegt sich der Verschluss durch seine Masseträgheit weiter nach hinten, wobei die Patronenhülse ganz aus der Patronenkammer ausgezogen und ausgeworfen wird. Die gespeicherte Federenergie steigt mit stärkerer Kompression der Feder an. Wenn der Verschluss seine gesamte kinetische Energie an die Feder abgegeben hat oder an einen Anschlag stößt und sich so in seinem hinteren Totpunkt befindet, wird er durch die Feder wieder nach vorne beschleunigt, wobei eine neue Patrone aus dem Magazin ins Patronenlager geführt wird.

Der Verschluss kann zuschießend oder aufschießend konstruiert sein. Bei Mustern in zuschießender Ausführung kann auf einen beweglichen Schlagbolzen verzichtet werden. Hier schlägt ein Dorn beim Schließen des Verschlusses auf das Zündhütchen der Patrone.

Essentiell für den Masseverschluss ist, dass die Hülse, gegen die das Patronenlager abdichtet, gleichzeitig aber auch nach hinten rutscht. Durch ein Verklemmen der Hülse im Patronenlager würde nicht genügend Energie an den Verschluss übertragen werden mit der Folge, dass der Nachladevorgang der nächsten Patrone stoppen würde. Während das bei schwacher Pistolenmunition noch von sich aus funktioniert, müssen bei stärkerer Munition Vorkehrungen getroffen werden. Frühe Maschinengewehre mit Masseverschluss wie das österreichische Maschinengewehr Schwarzlose[3] oder das italienische Breda 30[4] und vor allem Maschinenkanonen benötigten deshalb geölte Hülsen. Die Ölung bringt aber große Probleme mit sich, so dass man auf diese verzichten möchte.[5]

Zur Zeit des Zweiten Weltkriegs kamen Patronenlager mit Entlastungs- bzw. Druckausgleichsrillen auf. Bei der US-amerikanische Variante der 20-mm-Oerlikon-Kanone, der Mark 4, wurden im Zweiten Weltkrieg Druckausgleichsrillen in der Patronenkammer eingeführt um Ausziehprobleme trotz Hülsenölung zu verbessern.[6][7] Durch diesen Rillen herrsche der gleiche hohe Druck im Inneren der Hülse wie auch in den Rillen um diese. Dadurch wird die Hülse nicht so stark an die Wände der Patronenkammer gepresst und kann leichter zurückgleiten.[8]

Um Gasverluste wegen schlechter Liderung möglichst zu vermeiden und Hülsenreißern im Patronenlager vorzubeugen, sollten die Hülsen zylindrisch oder nur leicht konisch sein und über keine sehr stark ausgeprägte Schulter bei einer Flaschenhalshülse verfügen, denn je weiter die konische Hülse aus dem Patronenlager herausragt desto weniger wird sie von dem Patronenlager unterstützt.[9][10] So traten bei Bergmann-Pistolen, wegen schlechter Liderung Gasverluste auf, was die Leistung der Waffe verminderte und infolge Verschmutzung zu Störungen führen konnte.

Um die Hülse länger in der Patronenkammer von den Wänden zu unterstützen muss die Patronenkammer verlängert werden. Die dafür vorgesehenen Hülsen haben einen speziellen sogenannten unterschnittenen Boden (engl.: rebated rim) d.h. der Bodendurchmesser ist kleiner als der Querschnitt der Hülse. Dadurch kann der Auszieher mit der Patrone in die Patronenkammer hineinfahren.[11][12]

Waffen mit einfachem Masseverschluss eignen sich hauptsächlich für Pistolenmunition. Für starke Gewehrpatronen wie die 7,62 × 51 mm NATO-Patrone sind Zusatzmechanismen zur Verzögerung des Verschlusses notwendig, der Verschluss wird dann verzögerter Masseverschluss genannt. Weiter gibt es noch die Variante mit der Vorlaufzündung bei der die Patrone schon zündet wenn der Verschluss am Schließen ist, welches bei Maschinenkanonen verwendet wurde.

Einfacher Masseverschluss[Bearbeiten]

Die technisch einfachste Variante eines Verschlusses für Rückstoßlader ist der einfache[13] Masseverschluss. Er setzt das Prinzip des Masseverschlusses ohne weitere Mechanismen um. Die Zahl an Teilen mit hoher Verschleißbelastung ist geringer als bei anderen Verschlüssen für Selbstlader, auch ist die Schmutzempfindlichkeit in der Regel niedriger. Solche Waffen können mit geringem Fertigungsaufwand auch unter provisorischen Bedingungen hergestellt werden.

Da die Masse des Verschlusses direkt auf die Leistung der Patrone abgestimmt sein muss, sind dem Verschlussprinzip bei Handfeuerwaffen engere Grenzen gesetzt als bei anderen Verschlusskonstruktionen. Je leistungsstärker die Patrone ist, desto schwerer muss der Verschluss und größer die Federkraft der Schließfeder sein, was die Handhabung erschwert. Darum kommen einfache Feder-Masse-Verschlüsse nur bei relativ leistungsschwachen Patronen zum Einsatz.

Bewährt hat sich der einfache Masseverschluss deshalb vor allem bei Kleinkaliberwaffen (.22 kurz, .22 lfB, z. B. FN-Browning Selbstladegewehr cal 22), bei Pistolen für eher schwache Patronen (wie 6,35 mm Browning, 7,65 mm Browning, 9 mm kurz, 9 mm Makarov) sowie bei zuschießenden Maschinenpistolen mit stärkeren Patronen, wie 9 × 19 mm, .45 ACP oder 7,62 x 25 mm TT.

Typische erfolgreiche Pistolen sind Walther PPK, FN Browning Modell 1900 oder die Makarov (PM).

In Maschinenpistolen können schwerere Verschlüsse und Federn eingebaut werden, deshalb können sie auch stärkere Munition verschießen. Diese wird auch in seltenen Fällen von Pistolen mit einfachem Masseverschluss verwendet z. B. Astra 600 oder HK VP70 was aber die Handhabung der Pistolen erschwert.

Mit wenig Ausnahmen haben alle in den Weltkriegen und darüber hinaus verwendeten Maschinenpistolen einen Masseverschluss. Beispiele sind die deutsche MP 18 und Maschinenpistole 40, die englische Lanchester-Maschinenpistole und die Sten Gun oder die russische PPSch-41, die israelische Uzi oder die US-amerikanische Thompson M1 (späte Kriegsfertigung) und MAC-10.

Masseverschluss mit Vorlaufzündung[Bearbeiten]

Simpified schematic of blowback mechanism with advanced primer ignition.png

Beim einfachen Masseverschluss hält der Verschluss aufgrund seiner Masse die Patrone in der Kammer. Dieses ist aber nur für relativ schwache Patronen praktisch umsetzbar. Die Idee der Vorlaufzündung ist es schon die kinetische Energie beim Vorlauf des Verschlusses zum dazu zu nutzen um die Patrone in Kammer zu halten. Somit kann man die Verschlussmasse deutlich reduzieren.[14]

Viele zuschießende Maschinenpistolen, angefangen mit der ersten echten Maschinenpistole der MP18, nutzen dieses Prinzip im kleinen Maßstab. Sie zünden die Patrone im letzten Augenblick der Schließbewegung, wenn sich der Verschluss in einem Abstand unter 1 mm zur Patronenkammer befindet.[15][16] Die Fachliteratur bezeichnet die Verschlüsse dieser Waffen oft als einfache Massenverschlüsse.

Der Masseverschluss mit „echter“ Vorlaufzündung verwendete die Becker-Maschinenkanone und ihre Nachfolger 20-mm-Oerlikon-Kanone, Oerlikon FF, Polsten 20-mm-Flak, MG FF und MK 108.[17] Bei diesen Waffen ist der Verschluss und der Zündstift über einen Mechanismus verbunden. Der Zündstift wird über eine Art Wippe so gesteuert, dass dieser aus dem Verschluss herausfährt, wenn der Verschluss eine bestimmte Strecke zurückgelegt hat. Es gibt aber auch andere technische Realisierungen um die Patrone im Vorlauf zu zünden.[18] So verfügt die MK 108 über eine elektrische Zündung.[19]

Die Patrone wurde bereits gezündet, während der Verschluss noch im Vorlauf war, etwa 1,25 cm bevor der Verschluss die Kammer erreichte. Somit wirkte die Bewegungsenergie des Verschlusses schon beim Schließen gegen den Gasdruck des Rückstoßes. Dies führte zu einer ruhigeren Funktion, zudem konnte damit die Verschlussmasse verringert werden.[20] Die deutlich frühere Zündung der Becker-Maschinenkanonen wurde durch Hülsen mit unterschnittenem Boden zusammen mit einer verlängerten Patronenkammer erreicht.[21]

Die Waffen verschossen gefettete Munition um eine bessere Schmierung der Patronenhülse und der Patronenkammer zu erreichen.[22]

Verzögerter Masseverschluss[Bearbeiten]

A: Ausgangslage
B: Treibladung zündet, Verschlusskopf wird nach hinten gedrückt und durch Verzögerungsmechanismus gebremst, das Steuerstück hingegen beschleunigt
C: Geschoss verlässt Lauf, Verschluss öffnet ganz, Hülse wird ausgeworfen
(Beispiel anhand Rollenverschluss)

Bei Waffen mit verzögertem Masseverschluss sitzt der Lauf fest im Gehäuse und ist mit dem Verschluss halbstarr verriegelt. Der Verschluss ist zweiteilig, vorne ist der Verschlusskopf beweglich verbunden mit dem Steuerstück. Der beim Schuss entstehende Druck auf die Stirnseite des Verschlusskopfes bewirkt dessen minimales Zurückweichen. Diese Bewegung wird über einen geeigneten Mechanismus auf das Steuerstück übertragen und beschleunigt dieses stark. Im Rücklauf löst dieses die Verriegelung des Verschlusskopfes und läuft mit diesem nach hinten, was den Nachladevorgang auslöst.

Eine andere Technik wurde beim deutschen Volkssturmgewehr Spezial angewendet. Sie beruht darauf, den Lauf anzuzapfen und das Gas in einen Zylinder zu leiten, in dem ein Kolben den Rücklauf des Verschlusses bremst, solange Druck vorhanden ist.

Bei modernen Rückstoßladern mit verzögertem Masseverschluss werden zwischen Lauf und Patronenlager kurze Längsrillen eingefräst. Ihr Zweck ist, einen Druckausgleich zwischen der vorderen Außenfläche der Hülse und ihrem Innern zu schaffen und so das Ausziehen ohne Hülsenreißer auch bei Gewehrpatronen mit vorne verjüngtem Hülsendurchmesser zu gewährleisten.

Eine der ersten Waffen mit verzögertem Masseverschluss ist das Maschinengewehr Schwarzlose, bei diesem ist der Verschlusskopf über ein am Gehäuse angelenktes Kniegelenk mit dem Steuerstück verbunden. Bei der Thompson-Maschinenpistole Modell 1921 und Modell 1928 liegt zwischen dem Verschlusskopf und dem Steuerstück ein H-förmiges Verriegelungselement aus Bronze, das den Rückstoß über Gleitflächen ans Gehäuse und das Steuerstück überträgt und letzteres beschleunigt.

Die modernste Anwendung, der Rollenverschluss findet sich beim Heckler & Koch-Gewehr HK G3, ist der Verschlusskopf mit seitlich verriegelten Stützrollen. Beim Schuss werden diese nach innen auf einen vorne am Steuerstück liegenden Keil gepresst. Dieses wird durch die hieraus entstehende senkrechte Kraft-Komponente nach hinten beschleunigt, was den Nachladevorgang auslöst. Durch die waagerechte Bewegung bleibt die Waffe auch im Nachladevorgang in der Visierlinie.

Verriegelte Rückstoßlader[Bearbeiten]

A: Ausgangslage
B: Treibladung zündet, Lauf und Verschluss werden nach hinten gedrückt und durch Verzögerungsmechanismus gebremst
C: Geschoss verlässt Lauf, Lauf und Verschluss entriegeln sich, Verschluss öffnet ganz, Hülse wird ausgeworfen
(Beispiel anhand Kniegelenkverschluss)

Bei einem verriegelten Rückstoßlader (englisch: recoil operation) sind Lauf und Verschluss starr verriegelt. Beim Schuss laufen beide gemeinsam kurz zurück, bis der Verschluss mechanisch entriegelt wird und allein weiter zurückläuft, um nachzuladen. Bei einigen älteren Systemen wie dem Chauchat-Maschinengewehr oder der Browning Auto 5 trennen sich Lauf und Verschluss erst in der hintersten Stellung, worauf der Lauf in die Schussposition vorläuft und durch einen Mechanismus den Vorlauf des Verschlusses zum Nachladen auslöst.

Die ersten verriegelten Rückstoßlader, das von Hiram Maxim erfundene Maxim-Maschinengewehr von 1885 und seine Nachfolger, die im Ersten Weltkrieg von Deutschland als MG 08 und von England als Vickers-Maschinengewehr Mark 1 eingesetzten schweren MGs, die Borchardt C93-Pistole, die Luger Pistole 08 und die schweizerischen Furrer-Automaten Lmg 25 hatten einen Kniegelenkverschluss. Das deutsche MG 34 hatte einen Zylinderverschluss, dessen Verschlusskopf sich durch eine Vierteldrehung entriegelte, während sein Nachfolger, das MG 42, einen Rollenverschluss besaß. Beim Browning M1917-Maschinengewehr erfolgt die Verriegelung durch einen Keil, während bei den nach dem Browning-System konstruierten Pistolen der Lauf abkippt, um den Verschluss freizugeben. Eine weitere Variante ist der Schwenkriegelverschluss den einige Pistolen, etwa die Walther P38, die Mauser C96 oder die Beretta 92 nutzen. Außerdem benutzen viele Maschinenkanonen z. B. 40-mm-Bofors-Geschütz den verriegelten Verschluss.

Literatur[Bearbeiten]

  • George M. Chinn: The Machine Gun. Bureau of Ordnance, Department of the Navy, Washington D.C. 1951, OCLC 2233158. [5]
  • Charles Q. Cutshaw: Tactical Small Arms of the 21st Century: A Complete Guide to Small Arms From Around the World, Verlag Gun Digest Books, 2011, ISBN 9781440227097 [6]
  • Wolfgang Pietzner: Waffenlehre, 1. Ausgabe: – Grundlagen der Systemlehre. Arbeiten zu Studium und Praxis im Bundesgrenzschutz, Teil 4, Lübeck 1998, ISBN 3-930732-32-7 (PDF).
  • Gerhard Bock: Moderne Faustfeuerwaffen und ihr Gebrauch 1911 by Verlag J. Neumann, Neudamm, DE.
  • Melvin Johnson & Charles T. Haven Automatic Weapons of the World Copyright 1945 by M. Johnson. Publ. William Morrow and Co. New York, NY, USA.
  • W.H.B. Smith & Joseph E. Smith: Small Arms of the World. 1957 by W.H.B.Smith. Publ. The Stackpole Co. Harrisburg, PA, USA.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Blowback operation – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Commons: Recoil operation – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Peter A. Schmitt (Hrsg.): Langenscheidt Dictionary Technology and Applied Sciences English-German, Band 1, Langenscheidt Fachverlag, 2004, ISBN 9783861172338 S. 613 [1]
  2. Wolfgang Pietzner: Waffenlehre. 1998, S. 46
  3. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band I, S. 231
  4. Terry Wieland: Gun Digest Book of Classic American Combat Rifles, Verlag Krause Publications, 2011, ISBN 9781440230172, S. 515 [2]
  5. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band I, S. 522
  6. Philip Gutzman: Vietnam: Naval and Riverine Weapons, Verlag Lulu.com, 2010, ISBN 9780557177431 S. 454 [3]
  7. http://www.navweaps.com/Weapons/WNUS_2cm-70_mk234.htm United States of America 20 mm/70 (0.79") Marks 2, 3 & 4
  8. Brian J. Heard: Handbook of Firearms and Ballistics: Examining and Interpreting Forensic Evidence, Verlag John Wiley & Sons, 2011, ISBN 9781119964773, S. 174 [4]
  9. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band IV, S. 10
  10. Georg Ortenburg: Waffen der Landsknechte 1871-1914, Bechtermünz, 2005, original 1992, ISBN 3828905218, S. 78
  11. Manfred R. Rosenberger, Katrin Hanné: Vom Pulverhorn zum Raketengeschoss: Die Geschichte der Handfeuerwaffen-Munition Motorbuch Verlag, 1993, ISBN 3613015412 S. 150-151
  12. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band IV, S. 12-13
  13. Elmar Heinz: PPSh 41 - grobschlächtig und wirkungsvoll in RWM-Depesche Nr. 08 ab Seite 568
  14. Cutshaw: Tactical Small Arms of the 21st Century 2011, S. 17
  15. Cutshaw: Tactical Small Arms of the 21st Century 2011, S. 17
  16. Werner Eckhardt, Otto Morawietz: Die Handwaffen des brandenburgisch-preußisch-deutschen Heeres 1640-1945, Hamburg 1957, Verlag Helmut Gerhard Schulz S. 203
  17. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band I, S. 522
  18. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band IV, S. 30
  19. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band I, S. 558–560
  20. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band I, S. 522
  21. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band IV, S. 13
  22. Chinn: The Machine Gun. 1951, Band I, S. 522