Simulationsgestützte Untersuchung der Treffgenauigkeit von Rohrwaffen

Die Treffgenauigkeit von Rohrwaffen wird zu einem großen Teil von der mechanischen Interaktion zwischen Rohr und Geschoss beim Abschuss bestimmt. Neben den Rohrschwingungen sind vor allem die Pendelbewegungen des Geschosses quer zur Rohrachse dafür verantwortlich, dass dieses beim Verlassen der Mündung einen Abgangsfehler erhält. Bei gezogenen Rohren spielen zusätzlich Zentrifugalkräfte eine Rolle. Durch die mechanische Belastung kann es außerdem zu Schäden am Projektil kommen, die im schlimmsten Fall eine Gefährdung von Mensch und Material zur Folge haben. Eine experimentelle Untersuchung der Rohr-Geschoss-Dynamik mittels instrumentierter Projektile gestaltet sich aufgrund der hohen Beschleunigungen von teilweise über 100 000 g schwierig und scheitert in den unteren Kaliberklassen schon allein am Platzbedarf der Sensorik.

Als schnelle und kostengünstige Alternative kommen am Fraunhofer EMI deshalb numerische Simulationen zur Anwendung. Durch den gekoppelten Einsatz strukturdynamischer Finite-Elemente-Codes in Verbindung mit einem thermodynamischen Modell für den Pulverabbrand und einer nachgeschalteten Flugbahnberechnung ist es so möglich, wertvolle Erkenntnisse zum Einfluss einzelner Parameter auf die Treffgenauigkeit zu gewinnen.