Field Target - Präzision

Die Präzision von Luftgewehren, aufgeschlüsselt in Teilbereiche:

• Bedeutung,
• Grundlagen,
• der ballistische Koeffizient,
• Dralllänge,
• Unwucht,
• Aerodynamische Unwucht,
• Choke und Resizer,
• 4,50; 4,51; 4,52; 4,53...
• Schlussfolgerungen.

Bedeutung

Präzision bei Luftgewehren bedeutet für die meisten Leute möglichst kleine Streukreise unter idealen Bedingungen erzielen zu können, was aber nichts anderes als Wiederholgenauigkeit und damit nur ein Teil von Präzision darstellt.

Konkret bedeutet Wiederholgenauigkeit, dass wenn mehrere Diabolos mit genau der selben Geschwindigkeit abgeschossen werden (z.B. 240m/s), diese auch mit gleichmäßiger Geschwindigkeit das Ziel treffen (z.B. 200m/s). Wenn dies bei jedem Schuss der Fall wäre, dann würde ohne Windabweichung jeder Schuss auch den selben Punkt treffen. Die meisten Schützen nehmen an, dass genau dies auch der Fall ist, aber dem ist nicht so, denn wenn es so währe, dann hätten wir absolute Wiederholgenauigkeit und damit Präzision.

Man trifft zwar manchmal auch auf 50m noch Loch in Loch mit zwei Schüssen, aber wie häufig kommt das vor? Warum gibt es bei Gruppen zu 10 bis 15 Schuss immer Ausreißer, obwohl die Diabolos alle gleich aussehen? Warum schießen zwei Waffen des selben Typs von ein und dem selben Hersteller nicht mit ein und der selben Diabolosorte gleich gut? Woran das liegen kann, versuche ich hier zu erläutern.

Grundlagen

Um die Präzision genau verstehen zu können, brauchen wir einige Grundlagen der inneren und äußeren Ballistik, wir müssen verstehen, was mit dem Diabolo in der Zeit zwischen dem Laden der Waffe und dem Treffen des Ziels passiert. Es ist bekannt, das starke Patronengeladene Gewehre auch auf Distanzen von über 300m noch eine hohe Präzision liefern, was also ist der Grund für die starken Schwankungen von Luftgewehren schon auf so kurzen Distanzen?

Die Präzision von 10m Matchwaffen und die von Field Target Waffen ist nicht unbedingt die Gleiche. Matchwaffen verschießen Flachkopfdiabolos mit relativ geringer Geschwindigkeit, aber sehr hoher Präzision auf 10m. Wenn allerdings die Entfernungen zum Ziel größer werden, dann braucht es mehr Kraft und Geschwindigkeit.

Matchwaffen schießen mit Flachkopfdiabolos, die wahrscheinlich zu den qualitativ hochwertigsten Diabolos gehören, aber kaum jemand setzt diese Diabolos beim Field Target ein und kann damit den Sieg erringen. Der Grund dafür ist in der Ballistik und damit zum einen im ballistischen Koeffizienten zu suchen, zum anderen in der Dralllänge.

a) Der ballistische Koeffizient oder Luftwiderstandsbeiwert beschreibt die Fähigkeit eines Geschosses, hohe Geschwindigkeiten auch über eine lange Strecke bei zu behalten. Oder einfach ausgedrückt, je höher der ball. Koeff., desto weiter fliegt der Diabolo mit relativ hoher verbleibender Geschwindigkeit und desto geringer sind die Umwelteinflüsse, er fliegt auf weitere Entfernungen präzise.

b) Die Dralllänge ist ausschlaggebend für die Stabilisierung des Diabolos und die verwendeten Diabolos müssen zur Dralllänge passen. Flachkopfdiabolos brauchen auf 10m nur einen langen Drall, da sie auch über den flachen Kopf "Schulterstabilisiert" sind. Bei langen Distanzen bieten diese Flachkopfdiabolos aber zu viel Widerstand und verlieren zu schnell an Geschwindigkeit, was den Umwelteinflüssen mehr Zeit bietet einzuwirken. Rundkopfdiabolos bieten weniger Widerstand, werden allerdings nur durch die vom Drall verursachte Rotation stabilisiert und nicht durch einen flachen Kopf. Um einen Rundkopfdiabolo zu stabilisieren, benötigt man einen kürzeren Drall als Matchgewehre ihn bieten.

Der ballistische Koeffizient

Die Aerodynamik von Diabolos wird nicht alleine durch die Geschossform beeinflusst, sondern steht in Wechselwirkung mit dem Drall, der den Diabolo nach dem Verlassen des Laufes von hinten anströmenden Luftmenge und den dadurch verursachten Kippbewegungen des Diabolos.

a) Die Geschossform kann bei Luftgewehren in Leistungsregionen von 7,5 - 16 Joule beim Field Target nicht frei gewählt werden, sondern ist nach möglichst geringem Luftwiderstand zu wählen. Als Optimum aller verfügbaren Diabolosorten haben sich mittelschwere Rundkopfdiabolos herauskristallisiert, die nur relativ wenig Energie auch auf weite Distanzen verlieren.

b) Der Drall ist an der Geschossform, der Distanz und der Geschossgeschwindigkeit auszurichten. Zu den oben genannten Gründen kommt noch hinzu, dass Ungleichmäßigkeiten in der Gewichtsverteilung sich bei größeren Dralllängen weniger stark auf die Präzision auf 10m auswirken. Einer der Gründe warum 10m Matchwaffen einen relativ langen Drall aufweisen.

c) Die den Diabolo nach Verlassen des Laufes von hinten anströmende Luft ist ein Störfaktor, der von der Beschaffenheit der Mündung (Laufmantel, Kompensator, Schalldämpfer), der zum Antrieb des Geschosses verwendeten Luftmenge im Zusammenhang mit dem Luftdruck, sowie der Geschossform beeinflusst wird. Diese Faktoren wirken auf den Diabolo ein und können dazu führen, dass der Diabolo aus seiner Längsachse abkippt und leicht quer fliegt. Die Kippbewegung wird zwar durch den Drall bei ausreichender Stabilisierung im Rahmen gehalten, jedoch verschlechtert sich der ballistische Koeffizient erheblich.

Die Geschossform ist vorgegeben und es hat sich bislang noch kein besserer Geschosstyp finden lassen als der hinten kelchförmige Diabolo, der durch diese Formgebung sehr anfällig gegenüber unsauberer Anströmung von hinten ist. Um den störenden Einfluss der von hinten Anströmenden Luft zu minimieren, sollte mit möglichst geringer Luftmenge gearbeitet werden, oder mit Kompensatoren die aber bei falscher Abstimmung die Präzision auch erheblich verschlechtern können.

Dralllänge

Was dem modernen "Boat-Tailgeschoss" ermöglicht aerodynamisch und trotzdem präzise zu sein ist der Drall, der durch das Zug-Feld-Profil des Laufes auf das Geschoss übertragen wird. Solche Waffen haben in der Regel einen sehr kurzen Drall, der dazu führt, dass sich das Geschoss sehr sehr schnell um seine Längsachse dreht. Ohne diese schnelle Drehung und die dadurch auftretenden stabilisierenden Kreiselkräfte würde das schwerere Heck des Geschosses ständig versuchen den Bug zu überholen, was zu großer Ungenauigkeit führen würde.

Einen Diabolo rotieren lassen gibt ihm Stabilität und verhindert, dass er sich überschlägt. Die Frage ist, wie stark oder kurz der Drall sein muss um einen Diabolo ausreichend zu stabilisieren. Luftgewehrläufe haben Dralllängen von einer Umdrehung auf 30cm bis 50cm. Woran erkennt man welche Dralllänge die beste ist und ob sich die Dralllänge wirklich auswirkt?

Wenn wir uns die Rotationsgeschwindigkeit von Feuerwaffen ansehen, dann haben wir z.B. bei einer Dralllänge von 30cm und einer Mündungsgeschwindigkeit von 700m/s eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 2333 Umdrehungen pro SEKUNDE. Je höher die Mündungsgeschwindigkeit bei einer bestimmten Dralllänge, desto höher die Umdrehungszahl pro Sekunde. Übertragen auf die Dralllängen von Luftgewehren hieße dies, davon ausgehend dass eine Dralllänge alle möglichen V0-Werte abdeckt, die Dralllängen von LGs die von 30 bis 50cm reichen, nicht das Optimum darstellen.

Da allerdings die Rotationsgeschwindigkeit sowohl von der Dralllänge, wie auch der Geschwindigkeit abhängt, sind die Dralllängen von LGs auch nicht so weit vom Optimum entfernt. Auch liegt das Problem bei LGs eher im Design der Diabolos und den daraus folgenden aerodynamischen Eigenschaften.

Unwucht

Manchmal, wenn Diabolos nicht sauber hergestellt worden sind, dann leiden sie unter statischem oder dynamischen Ungleichgewicht. Dies tritt zum Beispiel durch Lufteinschlüsse, überstehendes Material, beim Pressen entstehende Formtrennkanten oder teilweise dünne Kelchwände auf, wenn zu wenig Material in die Presse kommt. Aber selbst kleine Kratzer oder Dellen sind Ursache für Unausgewogenheiten und die daraus im Zusammenhang mit Rotation resultierende Unwucht. Um sich am Markt behaupten zu können, sind die meisten Diabolohersteller daran interessiert möglichst ausgewogene Diabolos herzustellen, die nur wenige Ausreißer haben, von daher ist es nur interessant den Faktor Unwucht zu kennen.

Ein anderer Punkt fällt beim Vergleichen von Diabolos mit Feuerwaffengeschossen auf, während bei Geschossen die größte Masse in Form eines Bleikerns, der nur mit einem leichteren Kupfermantel umgeben ist vorliegt, ist bei einem Diabolo durch die Kelchkonstruktion in der Mitte nur Luft, das schwere Blei befindet sich zu einem großen Teil nicht nahe dem Geschosskern, sondern näher am Rand. Auch dies hat zur Folge, dass Diabolos sehr viel anfälliger für Unwuchten sind, da die Geschossmasse eben nicht auf der Rotationsachseder und damit in der Flugbahn liegt. Jegliche Ungenauigkeiten führen dazu, dass der Diabolo trudelt, was kein sonderlich aerodynamisches Verhalten ist.

Wer schon mal ein Strömungsbild von Diabolos im Luftstrom gesehen hat, der weiß, dass die Luft den Kopf des Diabolos sauber umströmt, das Heck jedoch nicht oder nur sehr wenig berührt. Leider ist es aber so, dass bei kaum einem Schuss der Diabolo so sauber fliegt und angeströmt wird. Wenn wir uns das folgende Bild ansehen, dann stellen wir fest, dass der Diabolo zwar sauber angeströmt wird und aus irgendeinem Grund sind auf dem Diabolo keine Spuren des Feld-Zug-Profils zu erkennen.

Wie es aussieht haben wir eine weiteres Problem gefunden. Windkanaltests sind zwar eine schöne Sache, aber sie erzählen uns nie die ganze Wahrheit über das Strömungsverhalten, dass eben auch von dem Zug-Feld-Profil, den Produktionsmarken (Schneiden, Pressen, Stanzen) beeinflusst wird.

Aerodynamische Unwucht

In diesem Zusammenhang tritt ein weiteres Phänomen auf, durch kleine Dellen oder Kratzer ist die Anströmung des Diabolos nicht gleichmäßig. Zwar finden sich nur selten solche Fehler an den heutigen Diabolos, aber aerodynamische Unwucht kann auch durch das Zug-Feld-Profil verursacht werden. Diese Rillen drücken sich in den Diabolo und verursachen dabei eine Quetschung und Kratzer. Wenn der Diabolo nicht jedes Mal genau im selben Winkel in die Züge gepresst wird, ergeben sich schnell unterschiedliche Widerstandsbeiwerte. Das verdrängte Blei wird nach hinten und nach vorne verdrängt, wo es dann genau in der Luftströmung steht.

Leider ist es so, dass alle Luftgewehrdiabolos beim Schuss leicht wanken. Und obwohl uns dieser Umstand eigentlich stört hat er doch geringen Einfluss auf die Präzision, solange alle Geschosse in etwa gleich stark wanken. Folglich ist dieser Faktor für die Präzision relativ unbedeutend, es ist aber wichtig ihn zu kennen, schließlich ist er der Grund dafür, dass Diabolos weniger weit fliegen als die meisten Ballistikprogramme oder die eigenen Erwartungen uns vorgaukeln. Die Entfernungen auf die präzise geschossen werden kann sind einfach nur geringer und die maximale Reichweite ist herabgesetzt.

Eine weitere Folge ist, dass Windabweichungen schwerer vorherbestimmbar sind. Interessanterweise variiert nämlich die Geschwindigkeit von Diabolos vor dem Ziel relativ stark, jedoch ohne große Treffpunktverlagerung. Allerdings wirkt sich Seitenwind wegen der unterschiedlichen Flugzeiten vor dem Ziel unterschiedlich stark aus, was zu der beschriebenen nur schwer berechenbaren Windabweichung führt.

Es ist nur schwer vorstellbar, dass die Zielgeschwindigkeit bei konstanter Mündungsgeschwindigkeit so stark variieren soll, zumal sie sich in nur geringfügig größeren Streukreisen bemerkbar macht. Die Testergebnisse aber sind eindeutig und wer aber mal mit einer Waffe geschossen hat, die bei geringen V0-Schwankungen große V25 oder V50 Schwankungen aufweist und die Windanfälligkeit erlebt hat, der wird dies bestätigen.

Choke und Resizer

Der Choke ist eine leichte Verengung nahe der Laufmündung, die zum einen den Geschossabrieb und das dadurch verringerte Geschosskaliber ausgleichen und zum anderen dadurch die Präzision erhöhen soll. Der Choke hat darüber hinaus die Eigenschaft die Geschosse etwas abzubremsen und die Geschossgeschwindigkeit etwas zu regulieren. Eine gleichmäßigere V0 und Treffpunktlage sind die Folge. Wichtig ist die Art des Chokes nur bei der Wahl der Munition, wenn die Munition nicht zum Lauf und dem Choke passt, dann wird man damit nicht gut treffen können. Im Zusammenhang mit dem Choke und der Passung der Diabolos kommt man schnell auf den Gedanken den Diabolo mit so genannten "Pelletresizern" verändern und damit anpassen zu wollen. Diese Pelletresizer ändern das Kaliber der Diabolos, indem der Diabolo durch ein Röhrchen mit etwas geringerem Kaliber gedrückt wird. Zwar kann man Diabolos mit nicht exakt gleichen Kalibern so auf genau ein Kaliber reduzieren, jedoch werden am Kopf und der Schürze die Auflageflächen durch die Verformung ungleichmäßig lang sein. Wenn man bedenkt, dass das Einführen des Diabolos in den Lauf exakt die selbe Wirkung hat, wird schnell klar, dass Pelletresizer absolut überflüssig sind und man lieber auf sauber gefertigte Diabolos zurückgreifen sollte.

4,50; 4,51; 4,52; 4,53...

Mit unterschiedlichen Kopfmaßen versucht man Diabolos an verschiedene Läufe anzupassen. Die selbe Munition verschossen aus zwei Läufen des selben Herstellers wird nicht automatisch die selbe Präzision liefern. Es ist daher wichtig die Munition auf den Lauf anzupassen, was mit unterschiedlichen Kopfmaßen relativ leicht ist. Allerdings darf man nicht davon ausgehen, dass ein Herstellungslos mit Kopfmaß X die gleiche Präzision liefert wie ein anderes Herstellungslos mit dem selben Kopfmaß. Leider muss immer wieder neu getestet werden und es empfielt sich die Anschaffung einer großen Menge gut treffender Diabolos aus ein und dem selben Herstellungslos.

Der Grund für die Bedeutung des Kopfmaßes ist schnell erklärt, zu kleine Kopfmaße bekommen zu wenig Führung im Lauf und sitzen lose, was dazu führen kann, dass die Diabolos den Lauf mit einem Anstellwinkel verlassen, der sich negativ auf die Treffgenauigkeit auswirkt. Zu große Kopfmaße werden beim einführen in den Lauf zu stark deformiert oder sogar gequetscht, sodass jeder Diabolo eine leicht andere Form hat, was sich ebenfalls negativ auf die Präzision auswirkt. Mit der Abdichtung im Lauf hat das Kopfmaß hingegen nichts zu tun, zur Abdichtung dient der Kelch des Geschosses, der immer leicht überkalibrig sein sollte. Unterschiedliche V0-Werte resultieren auch nicht aus der Abdichtung, sondern aus unterschiedlichem Geschossgewicht, Materialhärte und Anpressdruck im Lauf.

Schlussfolgerungen

Leider sind die Hersteller von Luftgewehren für den deutschen Markt ziemlich taub was Verbesserungen angeht oder sie optimieren die Luftgewehre für andere Zielgruppen als für Field Target Schützen. Leider ist die Größe des Streukreises für viele der wichtigste Faktor, wenn dieser Faktor dann mit einem eingespannten Gewehr ermittelt wird, dann bedeutet dies noch lange nicht, dass das Gewehr auch von einem im Vergleich dazu immer locker haltenden Schützen gut trifft. Auch spielen dabei die äußeren Einflüsse wie Wind und Regen keine Rolle, obwohl man diese Einflüsse mit entsprechenden Modifikationen minimieren kann, ohne die Streukreise unter optimalen Bedingungen merklich zu verschlechtern. Die Hersteller sehen sich als die eigentlichen Experten und wundern sich nur über unsere Ansprüche, auch weil viele der Schützen noch nicht erkannt haben, was alles für die Präzision einer Waffe ausschlaggebend ist.

Einige der zum Teil bereits abgetanen Entwicklungen sind "Polygonläufe" oder "Microriffling". Nachdem man gesehen hat, dass Polygonläufe unter optimalen Bedingungen keine kleineren Streukreise produzieren hat man diese Entwicklung nicht weiter verfolgt. Ob Polygonläufe die Geschosse weniger verformen und damit die oben beschriebenen negativen Folgen der Geschossverformung weniger zum Tragen kommen hat man mangels Hintergrundwissen nicht mal mehr getestet. Dass ein kürzerer Drall höhere Stabilität und damit geringere Auswirkung äußerer Einflüsse mit sich bringt, wurde nicht bedacht, die Größe der Streukreise ist unter optimalen Bedingungen ja nicht geringer geworden. Das ein Schütze mit einer Waffe nicht treffen kann, wenn er sie nicht einspannt liegt automatisch am Schützen und nicht etwa an der Vibration oder dem Springen der Waffe, das nur durch das Einspannen zu bändigen ist. Streukreise aus der Hand geschossen zählen für die Hersteller nicht, sie sind nur unter erhöhtem Aufwand nachzuvollziehen, weniger beweisfähig, aber für den Schützen alles entscheidend. Der Schütze kann die Waffe beim Wettkampf ja schlecht eingespannt und mit ausgeschaltetem Wind schießen.

Es gilt also die Hersteller auf die für uns wichtigen Punkte hinzuweisen und diese zu erklären.

(Alexander Kullak)

Quellen: David Snook, "Steve_in_NC", Jim Baumann und viele andere...