Munition

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Hintergrund

Kleinwaffenmunition oder Patronen werden in einer Vielzahl von Schusswaffen verwendet, von Pistolen über Gewehre und Schrotflinten bis hin zu schwereren automatischen Waffen, die manchmal als Maschinengewehre bezeichnet werden. Der Begriff "Geschoss" wird häufig verwendet, um die Patrone zu beschreiben, obwohl er sich eigentlich nur auf das Projektil bezieht. Die korrekte Terminologie für die Patronenkomponenten ist Geschoss, Hülse, Zündhütchen und Treibmittel oder Schießpulver. Jede Komponente wird separat hergestellt und dann in die Kartusche eingebaut. Die Spezifikationen für Größe, Form, Zündart und ballistische Leistung wurden für die meisten militärischen und zivilen Munitionen standardisiert, aber es gibt noch viele veraltete und einzigartige "Wildcat"-Patronen. Munition für Kleinwaffen umfasst Patronen mit einem Geschossdurchmesser oder -kaliber von bis zu 0,75 Zoll (0,750 Kaliber). Der Großteil der Produktion entfällt auf Patronen mit Geschossen des Kalibers .45 oder kleiner.

Bis zum 19. Jahrhundert bestand die einzige Möglichkeit, eine Waffe zu laden, darin, zuerst das Pulver in den Lauf zu gießen, dann ein gefettetes Tuch um ein Bleigeschoss zu legen und das Geschoss mit dem Ladestock den Lauf hinunter zum Pulver zu rammen. Ein Steinschloss erzeugte einen kleinen Funken, oder ein Zündhütchen erzeugte einen kleinen explosiven Blitz, um das Pulver zu entzünden, das die geflickte Kugel abfeuerte. Dies war ein sehr langsamer Prozess und führte oft zu einem ungenauen Schuss. Nach wiederholtem Abfeuern war der Lauf mit Pulverresten so stark verschmutzt, dass das Laden unmöglich wurde.

In den frühen 1800er Jahren erkannten Waffenhersteller, dass eine höhere Genauigkeit und Feuerrate nur durch eine Neugestaltung der Art und Weise, wie Kugel, Pulver und Zünder in die Waffe geladen wurden, erreicht werden konnte. Das erste erfolgreiche neue Design wurde 1848 von Christian Sharps entworfen. Sein Design nutzte eine Öffnung oder einen Verschluss an der Basis des Laufs, der der Person am nächsten war, die die Waffe abfeuerte. Der Verschluss konnte manuell geschlossen werden, um das Ende abzudichten. Bei Sharps Konstruktion wurde die Kugel in den offenen Verschluss geladen, gefolgt von einer Pulverladung in einer Papiertüte. Beim Schließen des Verschlusses wurde die Tasche aufgeschnitten. Dadurch wurde das Pulver freigelegt, das dann durch das Anzündhütchen entzündet werden konnte.

1852 wurde von Charles Lancaster aus England eine Patrone mit Metallgehäuse entwickelt. Es hielt das Pulver mit der Kugel an einem Ende im Inneren des Gehäuses. Ungefähr zur gleichen Zeit entwickelten ein anderer Engländer, Colonel Boxer, und ein Amerikaner, Hiram Berdan, auch eine Metallhülsenpatrone, die einen Zünder oder Zünder enthielt, der in die Mitte des Gehäusebodens eingesetzt war. Die Zündkapsel enthielt eine kleine Menge schlagempfindlichen Sprengstoffs, der beim Auftreffen durch einen zur Waffe gehörenden Stift – den sogenannten Schlagbolzen – entzündet werden konnte. Das von Boxer und Berdan entwickelte Konzept der Zentralfeuer-Metallhülsenpatrone hat sich bis heute erhalten und ist die Grundlage für moderne Handfeuerwaffen-Munitionskonstruktionen.

Rohstoffe

Geschosse bestehen aus einer Bleilegierung, die oft Zinn und Antimon enthält. Einige Geschosse haben auf der Außenseite einen dicken Kupfermantel, um die Leistung zu verbessern.

Gehäuse sind aus Messing, Stahl oder Aluminium. Messing ist am weitesten verbreitet. Schrotpatronen werden oft mit einem Polypropylen hergestellt Viele Kurzwaffen- und Gewehrkugeln, die für das Wettkampfschießen verwendet werden, werden nach herkömmlichen Kostenberechnungsmethoden berechnet. Das geschmolzene Blei wird in den Hohlraum der Kugelform gegossen, schnell abgekühlt und dann aus der Form entnommen. Das typische Messinggehäuse wird aus geglühtem Blech durch Ziehen mit einem Mehrfachstempel- und Matrizensatz geformt. Kunststoffgehäuse auf einem Metallsockel befestigt. Einige Patronenhülsen für Kurzwaffen wurden aus Kunststoff hergestellt, fanden jedoch keine breite Akzeptanz.

Zündhütchen bestehen aus einem Becher aus einer Kupfer- oder Messinglegierung mit einem Messingamboss und sind mit einem schlagempfindlichen Bleistyphnatzünder gefüllt. Die Metallteile der Grundierung sind in der Regel vernickelt, um Korrosion zu widerstehen.

Treibmittel können von schwarzem Schießpulver bis zu einem moderneren rauchlosen Pulver variieren, das Nitrozellulose enthält. Treibmittel werden sorgfältig formuliert, um sich zu entzünden und ein expandierendes Gas zu erzeugen, das das Geschoss im Lauf beschleunigt. Die Expansionsgeschwindigkeit, physikalische Größe und Form der Pulverpartikel sowie die Stabilität des Treibmittels sind wichtige Faktoren in der chemischen Formel, die zu seiner Herstellung verwendet wird.

Kugeldesign &
Herstellung

Kugeln können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden. Kleinere Geschosse des Kalibers .22 sind normalerweise Blei und werden in Form gepresst oder kaltgeformt. Ein kleines Stück dicker Bleidraht wird auf die richtige Länge geschnitten und von einem Matrizensatz in einer automatischen Presse in die Kugelform gebracht. Durch diese Art des automatisierten Prozesses können hohe Produktionsraten erreicht werden. Viele Kurzwaffen- und Büchsengeschosse, die für das Wettkampfschießen verwendet werden, werden mit herkömmlichen Gussverfahren gegossen. Das geschmolzene Blei wird in den Hohlraum der Kugelform gegossen, schnell abgekühlt und dann aus der Form entnommen. Der Punkt, an dem das Blei in den Hohlraum (oder "Anguss") eintritt, wird beim Herausziehen des Geschosses weggeschnitten. Sowohl kaltgeformte als auch gegossene Geschosse können durch Verkupfern weiter verbessert werden. Beim Plattierungsprozess wird elektrisch eine dünne Kupferschicht auf der Außenseite des Geschosses abgeschieden, die das Blei vor Oxidation schützt und eine härtere Oberfläche für den Eingriff in die Rillen oder das Drallen im Lauf bietet, die dem Geschoss eine Drehung verleihen, um die Genauigkeit zu verbessern. Kupfer reduziert auch die Bleiverschmutzung des Gewehrs nach dem Abfeuern, sodass die Schusswaffe nach dem Abfeuern vieler Runden ihre Genauigkeit beibehalten kann.

Um die Leistung und Genauigkeit des Geschosses zu verbessern, wurde das „ummantelte“ Geschoss entwickelt. Dies ist eine Familie von Geschossen, die eine massive Außenhülle aus Messing oder Kupfer verwenden, die normalerweise durch Gießen oder Kaltformen mit Blei gefüllt ist und verschiedene Konfigurationen für bestimmte Leistungskriterien aufweist. Einige Beispiele sind FMJ (Vollmetallmantel), JHP (ummantelte Hohlspitze) und JSP (ummantelte weiche Spitze), jeweils mit Optionen wie Bootsheck-Design, kontrollierte Expansion, Leuchtspur, Brand und Panzerungsdurchdringung. Die Messingaußenhülle dieser Kugeln greift beim Abfeuern fest in das Gewehr ein und bietet eine enge Passform für verbesserte Genauigkeit. Entwickelt, um die Genauigkeit weiter zu verbessern, hat das Bootsheck-Geschoss den Durchmesser der Basis reduziert, um den Luftstrom und die Stabilität im Flug zu verbessern. Die Kugeln mit weicher Nase und Hohlspitze sind so konzipiert, dass sie sich beim Auftreffen auf das Ziel ausdehnen, um ihre Wirkung zu verstärken.

Spezialgeschosse finden sich manchmal in militärischen Anwendungen. Panzerbrechende Geschosse können einen massiven Messing- oder Kupfermantelstahlkern haben. Diese können Motorblöcke und Flugzeugrahmen durchdringen und Mechanismen im Inneren beschädigen und außer Betrieb setzen. Tracer enthalten eine geringe Menge einer Phosphorverbindung in ihrer Base. Beim Brennen entzündet sich der Phosphor und brennt mit hellem Licht. Nachts kann man sie von der Schussposition zum Ziel streichen sehen, so dass der Schütze das Geschoss im Flug verfolgen und Zieleinstellungen vornehmen kann. Brandgeschosse enthalten geringe Mengen an Magnesium, das wie Phosphor beim Zünden brennt, aber länger brennt und beim Aufprall auf das Ziel eine Zündung von Treibstoffen oder Munition verursacht.

Gehäusedesign &
Herstellung

Fast alle Patronenhülsen für Kleinwaffen bestehen aus einer Messinglegierung. Einige verwenden Aluminium, Stahl oder Kunststoff, aber das Messinggehäuse ist am beliebtesten und am einfachsten herzustellen.

Das Design des Gehäuses wird durch die Waffe bestimmt, in der die Munition verwendet wird. Das typische Messinggehäuse wird aus geglühtem Blech durch Ziehen mit einem Mehrfachstempel- und Matrizensatz geformt. Die erste Stufe des Mehrfachmatrizensatzes bildet das Metall, die zweite streckt das Metall tiefer, die dritte bildet die Felge und so weiter. Jeder Schritt dehnt das Metall etwas weiter, bis der letzte Schritt ein genau geformtes Gehäuse ergibt. Die Hülsen werden auf Länge beschnitten und das Zündhütchenloch wird gestanzt. Wärmebehandlung und Spannungsarmglühen werden an ausgewählten Gehäusetypen durchgeführt, um die Haltbarkeit zu verbessern. Dies wird in großen Chargenöfen erreicht, in denen Körbe mit Kisten mit ausreichender Temperatur erhitzt werden, um das Metall sanft zu erweichen, ohne es zu verformen. Beim Abkühlen wird das Metall "entspannt" und ist besser in der Lage, die Strafe des Brennens zu verkraften. Einige Handfeuerwaffen-Kalibergehäuse sind aus Gründen der Haltbarkeit beim Nachladen, der Korrosionsbeständigkeit und des Aussehens vernickelt. Jedes Gehäuse ist mit Informationen wie Kaliber, Hersteller, Munitionscodes und Herstellungsjahr gestempelt.

Primer-Design &
Herstellung

Der Primer besteht aus zwei Metallteilen und einer kleinen Menge Sprengstoff. Zündhütchen gibt es je nach Waffe in unterschiedlichen Größen. Bei einem kleinen Pistolenzündhütchen als Beispiel hat der Becher normalerweise einen Durchmesser von etwa 0,125 Zoll (0,32 cm) und eine Höhe von 0,125 Zoll (0,32 cm) und besteht aus weichem Kupfer oder Messing. Im Inneren befindet sich eine kleine Menge des schlagempfindlichen explosiven Bleistyphnats, und in die Öffnung wird ein dreieckiges Stück namens Amboss gedrückt. Wenn der Schlagbolzen getroffen wird, kollabiert die Mitte des Bechers, wodurch der Sprengstoff zwischen seiner Innenfläche und dem Amboss gequetscht wird. Der Sprengstoff entzündet sich und schießt eine Flamme durch das Blitzloch, wodurch das Treibmittel gezündet wird, um die Patrone abzufeuern.

Der Herstellungsprozess
Prozess:Kartusche
Montage

Der Montageprozess der Kartuschenkomponenten beginnt mit einer gründlichen Reinigung und Politur des Gehäuses durch einen Vibrationsfinisher. Der Finisher arbeitet, indem er ein Maisnebenprodukt (getrocknete und gemahlene Maiskolben) mit einer Polierpaste um die Gehäuse herum vibriert, wodurch ein hoher Glanz entsteht. So vorbereitet sind sie bereit für die Endmontage. So wird eine typische Zentralfeuer-Metallpatrone zusammengebaut:

Größe des Gehäuses

• 1 Die Kartons werden einer Ladepresse zugeführt, die zuerst die Kartons sortiert. Diese Größe formt das Metallgehäuse auf Standardmaße. Das Gehäuse muss innerhalb von 0,001 Zoll sein, damit es richtig funktioniert.

Primer einfügen

• 2 Anschließend wird der Primer bündig mit der Basis in das Primerloch des Gehäuses gedrückt. Das Zündhütchen muss bündig sein oder die Patrone wird nicht richtig in das Waffenmagazin eingezogen, was zu einem "Stau" führt. Gleichzeitig wird die Mündung des Gehäuses leicht erweitert, um die Aufnahme der Kugel vorzubereiten.

Aufladen der Hülle

• 3 Der Koffer ist "aufgeladen" oder mit der richtigen Menge Treibmittel gefüllt. Dieser Schritt ist von größter Bedeutung, denn Fehlkalkulationen oder Doppelbelastungen können katastrophal sein.

Zusammenbau des Geschosses

• 4 Das Geschoss sitzt fest im offenen Ende der Hülse. Das Geschoss hat eine Schmiermittelbeschichtung, um Korrosion zu verhindern und den Montageprozess zu unterstützen. Das Geschoss wird dann in die Hülse gequetscht, um die richtige Gesamtlänge der Patrone zu erhalten. Die Crimpung verringert den Durchmesser des offenen Endes des Gehäuses und fängt das Geschoss fest ein, wodurch die Baugruppe zusammengeschweißt wird, damit keine Feuchtigkeit in das Pulver eindringen kann.

  Die Presse zur Montage der Kartuschen muss jede Komponente genau und in der richtigen Reihenfolge zuführen. Andernfalls könnten Hülsen nicht grundiert, Pulver weggelassen oder Geschosse falsch eingesetzt werden. All dies kann zu einer Fehlzündung oder einem Verlust der Genauigkeit im Minimum führen und im schlimmsten Fall dazu führen, dass die Waffe beim Abfeuern auseinander geht. In jedem Prozessschritt übernehmen Spezialwerkzeuge die wichtige Montagefunktion. Die Matrizen bestehen aus Werkzeugkarbid für eine lange Lebensdauer und haben genaue Anpassungen, um hochwertige Munition zu produzieren.

  Nach dem Zusammenbau werden die fertigen Patronen verpackt, in der Regel zu 50 Stück in einen Karton, und für den Versand an den Schützen vorbereitet.

Qualitätskontrolle

Die meisten Hersteller verschießen Tausende ihrer eigenen Patronen im Rahmen ihrer Qualitätskontrollprogramme und -prozesse. Die Genauigkeit, der Druck, die Zuverlässigkeit, die Geschwindigkeit und die Konsistenz werden alle aufgezeichnet. Die dafür verwendeten Waffen sind speziell angefertigt, hochpräzise und mit einer datensammelnden Elektronik ausgestattet. Jeder Produktionslauf einer bestimmten Patrone erhält einen "Loscode". Diese auf der Munitionsbox aufgedruckte Nummer ermöglicht die Inventarisierung und Rückverfolgung der Munition. Sollten bei einer bestimmten Charge Probleme im Feld auftreten, kann diese Gruppe mithilfe des Chargencodesystems abgerufen und ersetzt werden.

Die Zukunft

Kleinwaffenmunition wird in der jetzigen Form auf absehbare Zeit zur Verfügung stehen. Seine Funktion wird weiterhin darin bestehen, ein Projektil über eine Entfernung anzutreiben, um ein Ziel zu treffen. Variationen in Material und Design dieser Munition werden den spezifischen Bedürfnissen der vielen Gruppen von Kleinwaffennutzern gerecht.

Das Militär wird weiterhin Munition entwickeln, die eine Vielzahl von Zielen, von Menschen bis hin zu hochentwickelten elektronischen Geräten, durchdringen und handlungsunfähig machen kann. Derzeit untersuchen sie "nicht tödliche" Waffen und Munition, die ein Ziel kampfunfähig machen, ohne es zu zerstören. Zu den Kleinwaffen dieser Kategorie gehören chemische Handlaser, um elektronische Sensoren auszuschalten, und Schaumkanonen, die einen klebrigen Schaum verschießen, der das Ziel umhüllt. Diese nicht tödlichen Geräte würden die konventionellen Kleinwaffen und Munition ergänzen, nicht ersetzen.

Die Polizei interessiert sich auch für nicht-tödliche Waffen und Munition. Gummigeschosse, die ohne Durchschlag einschlagen, werden bereits zur Aufstandsbekämpfung eingesetzt. Ein weiteres Gerät ist eine Schrotflinte, die einen kleinen Sitzsack abfeuert. Wenn er aus nächster Nähe abgefeuert wird, trifft der Sitzsack mit der Wucht eines Schlags, um das Ziel vorübergehend außer Gefecht zu setzen.

Jäger werden Munition brauchen, die präzise trifft und mit einem einzigen Schuss tötet. Ein Großteil der Entwicklung kommerzieller Kleinwaffenmunition erfolgte in diesem Bereich und umfasste viele Variationen der Pulverladungen und der Geschosskonfiguration.

Zielschützen werden weiterhin Munition entwickeln, die eine hervorragende Genauigkeit und Wiederholbarkeit für das Wettkampfschießen bietet.