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Kanonen und Sprengköpfe
Moderne Kanonen und Gewehre werden nach ihrem Bohrdurchmesser (der Durchmesser der Innenseite des Rohrs, der dem Durchmesser der Granate oder Kugel entspricht) gemessen. Gewehre haben gewöhnlich einen Durchmesser von 5,56mm oder 7,62mm, Maschinengewehre 7,62mm bis 14,5mm, automatische Kanonen 20mm bis 30mm, leichte Kanonen 75mm bis 100mm, schwere Kanonen 105mm bis 125mm und Artillerie 152mm bis 203mm.
Manche Gewehre werden noch in „Kaliber“ eingeteilt. Beim Kaliber ist in Innen- und Außenkaliber zu unterscheiden. Das Innenkaliber beschreibt den Durchmesser bezogen auf die Felder, das Außenkaliber bezogen auf die Züge. Die Bezeichnung ‘Kaliber’ hat auch nichts mit der Maßeinheit (mm/inch) zu tun. Also egal ob .50BMG oder 12.7mm, beides heißt entweder ‘Kaliber .50′ oder ‘Kaliber 12.7mm’.
Schwere Kanonen sind die klassischen Waffen für Panzer und Artillerie. Im zweiten Weltkrieg waren manche Panzer mit artillerieartigen Kanonen mit niedriger Geschwindigkeit ausgerüstet, während andere mit panzerdurchschlagenden Kanonen mit höherer Geschwindigkeit ausgestattet waren. Alle modernen Tanks verwenden heutzutage großkalibrige Hochgeschwindigkeitskanonen.
Größen: Leichte Panzer und schwergepanzerte Fahrzeuge verwenden gewöhnlich 75mm oder 90mm Kanonen, gemeinsam mit alten mittleren Panzern aus den Fünfzigern.
Mittlere Tanks aus den 1960ern und 1970ern verwenden 100mm. 105mm und 115mm Kanonen.
Die großen 120mm und 125mm Kanonen wurden in den 70ern von den Briten und den Russen eingeführt und wurden in den 80ern allgemein verwendet.
Der nächste Punkt ist, dass lediglich die Züge Vertiefungen (Rillen) in der Rohrwand sind und sich die Felder bei Gewehren nicht in das Ende des Geschoßes einpressen sondern über gut die halbe Länge.
Bei größeren Kalibern (Artillerie) gibt es an der Granate sogenannte Führungsbänder. Diese sind aus einem relativ weichen Metall um ansetzen und einpressen der Felder zu erleichtern. An einer Granate sind mehrere Führungsbänder angebracht und nicht nur am Ende.
Ab einem Kaliber von 20mm spricht man auch nicht mehr von einem Lauf sondern einem Rohr.
Kanonen mit gezogenem Lauf: Diese Waffen sind fast wie traditionelle Gewehre konstruiert: Sie haben feine Züge und Felder im Rohr, die das Ende der Granate „führen“. Im Fachjargon nennt man das Drall: unter Drall versteht man bei Waffen mit gezogenen Läufen den schraubenförmig gewundenen Verlauf der Züge und der Felder im Innern des Laufes. Die Züge kann man sich am besten als feine Rillen in den Innenseiten des Rohres vorstellen. Lediglich die Züge sind Vertiefungen (Rillen) in der Rohrwand und die Felder bei Gewehren pressen sich nicht in das Ende des Geschoßes ein sondern über gut die halbe Länge. Der Drall bewirkt, daß das Geschoß beim Durchgang durch den Lauf eine sehr schnelle Drehung um seine Längsachse erfährt. Die Zahl der Umdrehungen, die ein Geschoß beim Verlassen des Laufes hat, hängt von der Drallänge und der Geschwindigkeit ab; sie beträgt etwa 3 000 bis 3 500 in der Sekunde.
Die meisten heute verwendeten Kanonen mit gezogenem Lauf sind britische und russische Entwicklungen. Die britische 105mm Kanone wurde für die NATO in den 60ern standarisiert und ist immer noch häufig anzutreffen. Die andere gebräuchliche Kanone mit gezogenem Lauf ist die russische 100mm. die in den jetzt veralteten T-55 Serien eingesetzt wird.
Kanonen mit glattem Lauf: Diese Kanonen haben keine Rillen im Lauf. Statt dessen hat die Munition herausspringende oder eingebaute kleine Flügel, die während des Fluges für Stabilität sorgen. Russland (damals die UdSSR) war das erste Land, welches diesen Waffentyp verwendete und Kanonen mit glattem Lauf zum Standard für die eigenen Panzer in den 60ern machte.
Es gibt heute drei Arten von Kanonen mit glattem Lauf. Die deutsche Rheinmetall 120mm Glattlaufkanone wird beim Leopard 2 und beim M1A1 eingesetzt, mit einer Variation, die für den französischen Leclerc geplant ist. Eine ältere russische 115mm Glattlaufkanone wird im T-62 verwendet der stark exportiert wurde. Die neuere russische 125mm Glattlaufkanone bewaffnet den T-64, T-72, T-74 und T-80. Sie findet auch im Ausland beim T-72 Anwendung.
Das Prinzip
Alle Kanonen arbeiten nach demselben allgemeinen Prinzip. Eine Granate und eine Sprengladung werden in Ende eines langen starken Rohres gegeben. Die Basis des Rohrs wird verschlossen, aber die Mündung bleibt offen. Die Sprengladung erzeugt ein heißes, sich ausdehnendes Gas. Dieses Gas schiebt die Granate mit einer hohen Geschwindigkeit aus der Mündung des Laufs. Moderne Hochgeschwindigkeitspanzerkanonen haben eine Mündungsgeschwindigkeit von 1000m bis 2000m pro Sekunde.
Die „altmodische“ panzerdurchschlagende Granate der Jahrgänge 1940 und 1950 für so eine Kanone hatte eine sehr feste Spitze. Sie war so eingerichtet, dass sie den Panzer mit genügender Stärke trifft, um bis ins Innere vorzudringen, um eine kleine Ladung an der Basis der gepanzerten Spitze explodieren zu lassen. Dann bewies die ballistische Forschung, dass die Zersplitterung der Panzerung und der Kegelspitze viel zerstörerischer waren als die nachfolgende Explosion. Mit anderen Worten, die Beschädigung wurde durch die Übertragung der kinetischen Energie von der Granate auf die Panzerung bewirkt.
Daher besteht moderne panzerdurchdringende Munition vollständig aus extrem harten Metall ohne innerer Explosionsladung. Wenn sie eindringt, fliegen Teile der zerbrochenen Panzerung sowie Granatenstücke, die den Durchschlag überlebt haben, im Inneren des Tanks umher und zerstören Mannschaft und Geräte.
Weitere Forschungen und kreatives Denken resultierten in der ultimativen panzerungsdurchschlagenden Waffe: der „schießende Sabot“.
Sabot Granate – Wuchtgeschoss
Diese Mehrfach-Munition ist um einen Penetratorbolzen aus sehr hartem, dichtem Material gebaut. Der „Bolzen“ ist von einem Mehrfach-Treibspiegel(engl. „sabot“) umgeben, so dass der in die Spitze der Granatenummantelung montiert werden kann. Der Treibspiegel ist meist aus Kunststoff gefertigt und ist jener Teil der es überhaupt erst möglich macht das unterkalibrige Geschoss abzufeuern. Wenn die Kanone feuert, explodiert die Ladung in der Ummantelung und schiebt die „Sabot-und-Bolzen“-Verbindung durch den Lauf. Die Sabot fallen, sobald sie die Mündung verlassen haben, auseinander, so dass der „Bolzen“ allein mit extrem hoher Geschwindigkeit weiterfliegt.
Sabot-Flug mit Penetratorabschuss
Ursprünglich wurden Sabots (die keine Steuerschwänze besaßen) von Kanonen mit gezogenem Lauf gefeuert, die mit Rillen, die Sabot, und Bolzen rotieren ließen, versehen waren. Die meisten modernen Panzer haben Glattlaufkanonen, also besitzen die Bolzen für die Flugstabilität kleine Flossen. Die Bolzen bestehen gewöhnlich aus Wolframverbindungen wie Wolframkarbid, die härter als Stahl sind. Die US-Armee führt allerdings Bolzen ein, die einen Kern aus abgereichertem Uran (DU, depleted uranium) besitzen. Das bedeutet, dass der Anteil der spaltbaren Isotope in dem in Munition verwendeten Uran (zB Abfallprodukt eines AKWs) geringer ist als des in der Natur vorkommenden Urans. Dieses Material ist ungefähr 2,5mal dichter als Stahl, wodurch es größere Kräfte auf dem Durchdringungspunkt konzentriert. Ein Metallmantel auf dem Bolzen blockiert die schwache radioaktive Strahlung des verdünnten Metalls.
Hochexplosive Anti-Tank-(HEAT)-Sprengköpfe, auch unter „Geformte Ladung“- oder „Chemische-Energie“-Sprengköpfe bzw. weitläufig unter Hohlladungsgeschosse bekannt, wurden während des Zweiten Weltkrieges für Artillerie mit niedriger Geschwindigkeit entwickelt, und wurden fast sofort auch für leichtgewichtige Anti-Tankraketen eingesetzt.
HEAT Sprengkopf – Hohlladung
Dabei wird ein relativ weiches Metall mit hoher Dichte zu einem sehr schnellen ‘Stachel’ welcher mit hoher Geschwindigkeit das Ziel durchdringt, und einem langsameren ‘Stößel’ der den Großteil der Masse darstellt, kaltumgeformt. Dieses erzeugte ‘Projektil’ bewegt sich so schnell, dass beim Auftreffen auf ein Hindernis (Panzerung) sehr hohe Drücke entstehen. Bei den auftretenden Drücken verhält sich dann ein Festkörper wie eine Flüssigkeit. Der erklärt die hohe Durchschlagsleistung von HEAT-Geschossen.
Die Anordnung von Metalleinlage und Sprengstoff ist meist kegelförmig angeorndet, wobei der Kegel einen bestimmten Spitzewinkel aufweist um ein ideales Durchmesser-/Masseverhältnis des Stachels nach der Explosion zu erhalten.
HEAT Treffer
Alles was nicht zerstört wurde, wird mit Sicherheit entzündet. Moderne HEAT-Sprengköpfe besitzen kleine Düsen in ihrer Spitze, welche die Explosionen noch mehr in extrem dünne und heiße Strahlen konzentrieren.
HEAT-Sprengköpfe funktionieren unabhängig von ihrer Geschwindigkeit immer gleich. Das verleiht verhältnismäßig langsamen Raketen und Flugkörpern eine Stärke, die der Hochgeschwindigkeitsmunition mit kinetischer Energie ähnlich ist. Tatsächlich können die meisten schweren HEAT-Granaten oder großen HEAT-Raketen viel mehr Stahl durchdringen als die stärksten Hochgeschwindigkeitspanzerkanonen. HEAT-Sprengköpfe sind so wirksam, dass manche Panzerkanonen nur für sie neu entwickelt wurden. Sie funktionieren besser, wenn sie nicht rotieren, was den Granaten und Raketen einen weiteren Verteil gegenüber den aus Kanonen mit gezogenem Lauf gefeuerten Granaten vermittelt. Eine Nation ging sogar so weit. eine gegenrotierende HEAT-Granate für ihre gerillten Kanonen zu bauen. Der Sprengkopf rotierte in die Gegenrichtung auf einem Kugellager innerhalb der rotierenden Ummantelung! Letzten Endes war das ein weiterer Grund von gerillten auf glattläufige Kanonen umzusteigen.
