A Lorenz és a Werndl puska célballisztikája

lorenz_werndl1

A célballisztkai vizsgálatok – vagyis annak vizsgálata, hogy mi történik, mikor a lövedék élő szövetbe csapódik – egészen a 20. század derekáig igen kezdetlegesek maradtak. A különböző lövedéktípusok hatásainak összehasonlítása tekintetében sokszor csak tapasztalatai tényezők játszottak szerepet. Ezek a megfigyelések ugyanakkor közvetlen hatással lehetettek a harcászatra is, erre példaként a fejlődött vonal három főről két fő mélységre való csökkentését hozhatjuk, melyre azért is volt szükség, mert a huzagolt elöltöltő puskák kúpos lövedékei olyan átütőképességgel bírtak, hogy akár több emberen is áthatolhattak.

A lövedékek célballisztikai vizsgálata a 19. században általában nem volt több, mint egyszerű átütési vizsgálat. Különböző távolságokon fenyődeszkákat helyeztek el, és egyszerűen arra voltak kíváncsiak, hogy a lövedék az adott lőtávolságon még milyen mélységben volt képes a fába hatolni. A lövedék élő szövetben kifejtett hatása azonban ennél összetettebb kérdés.

Amikor az idegen test az ellenséges katona testébe csapódott, nyitott egy bemeneti sebet, természetesen vágott magának egy csatornát, majd hagyott egy kimeneti sebet ott, ahol a testet elhagyta. Ez a roncsolóhatás a legegyértelműbb, minél több eret vágott el a lövedék, minél több létfontosságú szervet roncsolt, annál komolyabb volt a sérülés. Ha a lövedék csontot is ért, úgy csúcsa deformálódhatott is, mely megnövelte az energialeadó képességet, és így nagyobb roncsolást okozhatott. Ha a lövedék hegye féloldalasan nyalódott el a csonton, úgy az el is fordulhatott a testben, növelve a roncsolt szövetek mennyiségét.

A katona ruháján áthatoló lövedék ugyanakkor szennyeződéseket is vitt a sebbe: a lövedékkenésre használt faggyú maradványait, a lőpor égéstermékét, a papírtöltény darabkáit, de a legnagyobb problémát azonban nem ez okozta. Miközben a katona ruháját a lövedék átütötte, szövet darabokat is magával vitt, melyek kórokozók millióit vihették a sebbe, s ha a lőtt sérülés nem is, a szepszis még könnyen elvihette a katonát.

A lövedéknek ezeken felül vannak olyan hatásai is, melyeket csak az elmúlt évtizedekben sikerült feltárni teljes pontossággal. A szövetbe csapódó lövedék miközben átadja energiáját, egy lökéshullámot hoz létre. Ez a lökéshullám annál nagyobb, minél nagyobb sebességgel csapódik a lövedék a testbe. A hullám nagyságát befolyásolja ezenkívül az is, hogy a lövedék milyen szövetek hatol át, az energia átadásához ugyanis folyadékra van szükség. A lökéshullám nyomán egy időszakos sebcsatorna jön létre, mely ugyan visszazáródik, de a sebcsatornát követő hullám roncsolja a környező szöveteket, ami további vérzéseket okoz.

A Lorenz és a Werndl puska lövedékeinek célballisztikájáról korabeli leírások alapján igen keveset tudhatunk meg. Jurnitschek a Wänzl puska és a Werndl viszonylatában nagyjából azonos adatokat ad meg:1

Távolság Lorenz/Wänzl Werndl M.67 lőszerrel
Átütött 1”-es fenyődeszkák mennyisége
200 lépés 8 8,5
400 lépés 6,5 6,5
600 lépés 5,5 5,5

A kapott adatok szerint azt is gondolhatnánk, hogy a két lövedék hatása között nincs különbség. Ne feledjük azonban, hogy a Werndl puska lövedéke kisebb átmérőjű, hosszabb, könnyebb lövedék volt, tehát ha a valóságra vagyunk kíváncsiak, újabb kísérleti eszközökre van szükségünk. Ha az áthatolás mélységét, és a sebcsatorna formáját szeretnénk vizsgálni, jó lehetőséget adhat, ha ballisztikai zselatinra adunk le lövést a fegyverekkel.

Lőkísérletek ballisztikai zselatinnal

Sok minden vizsgálható a meglőtt zselatintömb segítségével. Mérhető a behatolási mélység, a bemeneti nyílás és a sebcsatorna átmérője, vizsgálható az időszakos sebcsatorna mérete (ha közben egy nagy sebességű kamerával rögzítjük a becsapódást), vizsgálható a sebcsatorna formája, a lövedék deformálódása, a sebbe vitt szennyezőanyag. De mindennek akkor van értelme, ha ezt hasonlítani is tudjuk valamihez, ugyanis egyrészt a különböző laboratóriumok által használt zselatin receptek jelentősen eltérhetnek egymástól, ami lehetetlenné teszi, hogy egzakt mérőszámokat kapjunk, másrészt az élő szövet pontos szimulálása lehetetlen feladat.

Abban sem lehetünk biztosak, hogy ha zselatinban 40 cm-t tesz meg a lövedék, akkor az élő szövetben is ugyanekkora távot képes utazni. Ez a tényező is sok mindentől függhet. Szintén fontos, hogy a lövedékhatást ne egy lövés leadásával vizsgáljuk, hanem legalább 3-5 lövés eredményéből vonjunk le tapasztalatokat. Értelemszerűen fontos az is, hogy az egymáshoz hasonlított lövések azonos recept alapján készült, azonos időben készített és azonos ideig állni hagyott tömbökbe legyenek leadva, ellenkező esetben fals eredményre számíthatunk.

A zselatinos vizsgálatnak akkor sincs értelme, ha a torkolat elé öt méterre tesszük egyszerűen a tömböt. Ha egy valós tűzharcot kívánunk szimulálni, úgy érdemes minimum 50-100 m-es lőtávolsággal dolgozni. Ez a távolság már adhat közel valós képet a lövedékek működési mechanizmusáról.

A kísérletekhez használt zselatintömbökhöz ugyan azt a receptet használtam, mint a 2012. évi lőkísérleteknél. Ez lehetővé tette, hogy a kapott eredményt mind a gyutacsos, sima csövű Augustin puskából kilőtt 24 g-os golyó, mind a referenciaként használt 43 M (7,62×39) modern hadilőszer lövedékhatásához hasonlítani lehessen. A tömbök elkészítéséhez 10 liter forró vízhez lassan adagoltam 3 kg étkezési zselatint. Az elegyet csomómentesre kevertem, majd 60 cm hosszú formákba öntöttem. 24 órát hűtöttem 15 fokon a kész céltárgyakat, s csak ezután használtam fel őket.

A Lorenz puska kompressziós lövedékének hatása zselatinban nem tért el sokban a gömblövedék hatásától a vizsgált távolságon. A bemeneti nyílás, az energia leadási képesség, a sebcsatornát környező szövetek roncsolódása hasonló volt mindkét lövedéktípus esetében. A kúpos lövedék előnye csak a központi sebcsatorna esetében figyelhető meg. A zselatinban folyamatosan lassuló lövedék stabilitását veszítette, és többször megfordult tengelye körül, és így nagyobb sérülést okozott, mint az egyenesen haladó gömb. A két lövedéktípus átütési képessége ezen a távolságon, ebben a közegben azonos volt. Nagy távolságon azonban a kúpos lövedék előnye biztosra vehető, hiszen mozgási energiáját sokkal jobban képes megőrizni. A lövedék eredeti tömegéből nem veszített, és a kilövés utáni megzömült formájához képest sem deformálódott tovább. A zsealtin elé helyezett ruha imitációként használt rongydarabon a lövedék pontszerű lyukat ütött, de a szövet részecskéit – és így a kórokozókat is – mélyen a sebbe vitte a találat.

A Werndl puska lövedéke 50 méteres becsapódáskor már egészen más típusú hatásokat mutatott. A 436 m/s torkolati sebességgel induló lövedék jóval hangsebesség felett – 395 m/s sebességgel – csapódott a zselatintömbbe, aminek következtében a lövedék deformációja is erősebb volt, valamint a lökéshullám is nagyobb kiterjedésű szövetet volt képes roncsolni. Becsapódáskor a lövedék 2281 J-os torkolati energiájából még 1872 J-lal rendelkezett. A közeget váltó lövedék komoly átalakuláson ment át. Hiába a kisebb eredendő átmérő, a nagyobb becsapódási sebesség miatt a lövedék deformációja sokkal erősebb lett, mint a korábbi lövedéktípusok esetében. A Werndl puska lövedékének csúcsa a lassulás közben kilapult, erősen gombásodott. Az expanzió során eredeti átmérőjének közel kétszeresére, 10,9 mm-ről 20,5 mm-re hízott, vagyis hiába volt kisebb az eredeti átmérő, mint a 17,6 mm-es gömblövedék, vagy a 13,7 mm-es Lorenz lövedék esetében, a becsapódás utáni átmérő mindkét korábbi lövedéktípusnál nagyobb lett, ami értelemszerűen fokozta a roncsoló hatást is.

4rajz copyk

 

A nagy sebességgel becsapódó, és erősen gombásodó lövedék energiaátadási képessége is messze jobb volt, mint a korábbi lövedékek esetében. Ez az energiaátadás felelős a lökéshullám kialakulásáért, mely a folyadékkal teli szövetben igen jól képes terjedni. A lökéshullám időszakos üreget hoz létre, s közben roncsolja a központi sebcsatorna menti szöveteket. Minél erősebb a lökéshullám, annál erősebb ez a roncsoló hatás, és annál súlyosabb a sérülés. A lökéshullám hatása a zselatinban sugárirányú hasadások formájában jelentkezik, melyek a központi csatornától erednek (sárgával jelölt mezők). Minél sűrűbben jönnek létre ezek a hasadások, és minél nagyobb kiterjedésűek, annál nagyobb volt az energiaátadás, annál nagyobb a sebcsatornát környező szövetek roncsolódása.

E téren a Werndl puska lövedéke közel olyan jól teljesített, mint a modern vadászpuskák lövedékei. A puha ólomtest könnyű, gyors deformációja javította az energialeadás mértékét, de ugyanakkor rontotta az áthatolási képességet. Míg a Lorenz puska lövedéke közel 45 cm-t haladt a zselatinban, a Werndl lövedék 37 cm-en megállt. Ez azonban nem tekinthető hátrányos tulajdonságnak, hiszen az egyes lövés leadásának célja már nem lehetett több egymás mögött álló katona sebesítése a 19. század második felében.

A bemeneti nyílás mindét lövedék esetében hasonló volt, mérhető, látható különbséget nem tapasztaltam, e téren azonban egyértelműen elmaradtak a sima csövű puskából lőtt gömblövedékhez képest. A lövedékbe vitt szennyeződés – feketelőpor égéstermék, papapírfojtás darabkák, ruha szövet foszlányok – is hasonló mennyiségű volt mindkét esetben.

A kiskaliberű, hátultöltő puskák általános elterjedése tehát nemcsak a pontosság, tűzgyorsaság, hatékony célzott lőtávolság, pásztázó képesség terén jelentett komoly fejlődést, hanem a kilőtt lövedék pusztító hatása tekintetében is.

Németh Balázs

1Jurnitschek 1874 9. o., 12-13. o.

2 hozzászólás érkezett

  1. Üdvözöllek Balázs!

    “A Werndl puska lövedéke 50 méteres becsapódáskor már egészen más típusú hatásokat mutatott. A 436 m/s torkolati sebességgel induló lövedék jóval hangsebesség felett – 395 m/s sebességgel – csapódott a zselatintömbbe, aminek következtében a lövedék deformációja is erősebb volt, valamint a lökéshullám is nagyobb kiterjedésű szövetet volt képes roncsolni.”

    Szeretném megtudni, hogy milyen módszerrel mérted a becsapódási energiát x méteren?

    • Kapszli

      Egyszerű matek: megméred a sebességet a becsapódási távolságban, és kiszámolod: E=1/2m*v2

Szólj hozzá te is!

A hozzászólás írásához be kell jelentkezni.