19.41928 D I E
Postverlagsort LeipzigNATURWISSENSCHAFTEN
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HERAUSGEGEBEN VON
ARNOLD B E R L I N E R
U N T E R B E S O N D E R E R M I T W I R K U N G V O N H ANS SPEM AN N IN F R E I B U R G I. B R . O R G A N D E R G E S E L L S C H A F T D E U T S C H E R N A T U R F O R S C H E R UN D Ä R Z T E
UND
O R G A N D E R K A IS E R W IL H E L M -G E S E L L S C H A F T Z U R F Ö R D E R U N G D E R W IS S E N S C H A F T E N V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
H EFT 16 (S E IT E 2 6 9 -28 4 ) 20. A P R I L 1928 16. JAHRGANG
I N H A L T :
Fünfzig Jahre ballistischer Forschung. Carl Cranz graphischer Betrachtung. (Ref.: W . O. Diet- zum siebzigsten Geburtstage am 2. Januar 1928. rieh, B e r l i n ) ... 281 Von V i k t o r v . N i e s i o l o w s k i - G a w i n , Mödling 1 K r o n a c h e r , C., Allgemeine Tierzucht. (Ref.:
b - W i e n ...269 1 E. Mangold, B e r l i n ) ... 282 B e s p r e c h u n g e n : j Brehms Tierleben in einem Band. (Autoreferat) 282
S t e n s i ö , E r i k , A : S o n , The Downtonian and Devonian V ertebrates of Spitzbergen. (R e f.:
W. O. Dietrich, Berlin) ...280 P f e f f e r , G e o r g , Die Frage der Grenzbestim
mung zwischen Kreide und Tertiär in zoogeo-
B o t a n i s c h e M i t t e i l u n g e n : Die Induktion von Mitosen auf Entfernung. Zur Waldgeschichte Frankreichs. Über intracelluläre Symbiose bei holzfressenden Käferlarven. Naphthalin als Kohlenstoffquelle für B a k t e r ie n ...282
Schuß durch ein beiderseits offenes R ohr hindurch.
M it dem S-Geschoß wurde durch eine wagrechte, beider
seits offene und oben und unten m it Löchern versehene Röhre in axialer R ich tun g hindurchgeschossen. T e il
w ellen sind aus den Löchern des Rohres hervorgetreten und haben durch ihre Einhüllenden die K opfw elle und
die Schw anzw elle gebildet.
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N R E R L I N W 9
A u s d e m z w e i t e n R a n d
d e s
Lehrbuch der Ballistik
Von
Dr. ph il. Dr.-Ing. e. h. C. Cranz
Geh. R eg.-R at und o. Professor an der Technischen Hochschule Berlin
I n d r e i R a n d e n
A u s f i i h r l i e h e A n z e i g e s i e h e n ä c h s t e S e i t e !
I I D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 19 2 8 . H e f t 1 6 . 20. April 1928.
DIE NATURW ISSENSCH AFTEN
erscheinen wöchentlich und können im In- und Auslande durch jede Sortim entsbuchhandlung, jede Postanstalt oder den Unterzeichneten Verlag be
zogen werden. Preis vierteljährlich für das In- und Ausland RM 9.— . Hierzu tritt bei direkter Zustellung durch den Verlag das Porto bzw. beim Bezüge durch die Post die postalische Bestellgebühr. Einzelheft RM 1.— zuzüglich Porto.
Manuskripte, Bücher usw. an
Die Naturwissenschaften, Berlin W 9, Linkstr. 23/24, erbeten.
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V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
Lehrbuch der Ballistik
0 Von
Dr. phil. Dr.-Ing. e. h. C. Granz
Geh. R eg.-R at und o. Professor an der Technischen H ochschule Berlin
I n d r e i B ä n d e n
Erster B a n d :
Ä u ß e r e B a llis tik
oder Theorie der Bew egung des Geschosses von der M ü n dung der W affe ab bis zum Eindringen in das Ziel. In f ü n f t e r A uflage herausgegeben von Dr. phil. Dr.-Ing. e. h. C. C r a n z , Geh. R eg.-R at und o. Professor an der Technischen H ochschule Berlin. Unter M itw irku n g von Professor O. v o n E b e r h a r d und M ajor Dr. K. B e c k e r , R eferent bei der Inspektion für W a ffen und G erät in Berlin. M it 132 Textabbildungen und einem Anhang, Tabellen und Diagram m e. XX, 712 Seiten. 1925. Gebunden R M 57.—
Zw eiter B and: I n n e r e B a l l i s t i k ^ Die Bew egung des Geschosses durch das Rohr und ihre Begleiterscheinungen. Herausgegeben von D r. phil. Dr.-Ing. e. h. C. C r a n z , Geh. R eg.-R at und 0. Professor an der Technischen Hochschule Berlin. Unter M itw irkung von Professor Dr. O. P o p p e n b e r g und Professor O. v o n E b e r h a r d . M it 37 Abbildungen im Text und 33 Abbildungen im Anhang. X, 454 Seiten. 1926. Gebunden R M 59.—
D ritter Band:
E x p e r im e n t e lle B a llis tik
o d e r L e h r e v o n d e n b a l l i s t i s c-h e n M e s s u n g s - , B e o b a c h t u n g s - u n d R e g i s t r i e r - M e t h o d e n . In z w e i t e r A uflage herausgegeben von Dr. phil. Dr.-Ing. e. h. C. C r a n z , Geh. R eg.-R at und o. Professor an der Technischen Hochschule Berlin. Unter M itw irkung von Professor O. v o n E b e r h a r d und Oberstleutnant Dr.-Ing. K. B e c k e r , Abteilungsleiter im W affenam t-Prüfw esen in Berlin. M it 138 Abbildungen im T e x t lind 56Abbildungen im Anhang. XII, 408 Seiten. 192 7. Gebunden R M 39.—HegaTrajanus-Epidiaskop
(D, R. Patent Nr. 366 0 4 4 und Ausland-Patente) Dieser neue Bildwerfer wird mit Episkop-Objektiven
von 150mm Unsen-Durchmesser und 60 bzw. 15 cm Brennweite
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DIE NATURWISSENSCHAFTEN
16. Jahrgang 20. April 1928 Heft 16
Fünfzig Jahre ballistischer Forschung.
Carl Cranz zum siebzigsten Geburtstage am 2. Januar 19281.
V o n Vik t o r v. Ni e s i o l o w s k i-Ga w i n, M ö d lin g b. W ien . E in e ganze R eihe v o n S ch affen sgeb ieten v e r
d a n k t zunehm endem E in d rin g e n d er M eth od en m a th em atisch -n atu rw issen sch aftlich er F orsch u n g h ö h ere E n tw icklu ng. D e r a lte W a h lsp ru c h Le o n a r d o d a Vin cis „ D ie T h eo rie is t der F eld h err, die P r a x is sind die S o ld a ten “ b e w a h rh eite t sich im m er m ehr. Die von Er n s t Ma c h besonders tre ffe n d gekennzeichnete innige W e ch se lw irk u n g zw isch en w issensch aftlicher F o rsc h u n g u n d T e c h n ik 2 t r it t in greifbaren A u sw irk u n g e n im m er leb h a fter in E rsch einung. S in n fä llig e B eisp iele d a fü r sind das Z e iß w erk in Jena, die P h y sik a lisch -T e ch n isch e R eich san stalt in B erlin , die d e u tsch e In d u strie , b e sonders die chem ische, d ie zah lreich en F o rsch u n g s
in stitu te der K a iser WTilh e lm -G esellsch aft zu r F ö r d e ru n g derW issensch aften in D e u tsc h la n d 3 und viele an d ere in Ö sterreich , F ra n k re ich , E n gla n d , in den V erein igten S taaten v o n N o rd am e rik a und in J ap an .
Ganz eigen artig sp ielte sich diese W e ch se l
w irk u n g in der dem w issen sch aftlich en T a g e s g e trie b e m ehr en trü ck ten B a llistik ab . U rsp rü n g lic h ein rein p raktisch er W issen szw eig, b egan n sie w issensch aftlichen C h a ra k te r e rst an zu n eh m en , als sie die grundlegenden E n td e c k u n g e n d er F a ll
ge setze, des V erlau fes der W u rfb e w e g u n g und des L u ftw id e rs ta n d e s d u rch G a l i l e i , N e w t o n , B e r - n o u l l i , D ’A l e m b e r t , E u l e r u. a., fü r d ie E r h ö h u n g der T re ffsic h erh eit des S ch ieß en s n u tzb a r zu m achen a n fin g. S p äte r, als seit a llg em e in er E in fü h ru n g der H in terla d e r, au ch die F o r ts c h r itte der W a ffen tech n ik d as b e sch leu n ig te T em p o d e r E n t w icklu n g a ller and eren Z w eige der T e c h n ik e in schlugen, zeigte sich in d er S c h ie ß te c h n ik seh r h ä u fig ein gew isses M iß trau e n der b a llistisch e n T h eorie gegenüber. D iese en tn ah m n ä m lic h ihre Unterlagen zu n ä ch st der S c h ie ß p la tz b a llis tik , ohne d a ß diese noch jen en G ra d v o n Z u v e rlä s s ig k e it er
re ic h t hätten, der die m essende B e o b a c h tu n g der physikalisch en W issen sch a ften a u sze ich n et. M an ve rste h t daher, d a ß die so gew o n n en en th e o retisch en E rgebnisse sp äteren , g e ste ig e rte n A n forderungen der P r a x is n ic h t im m er gen ügen ko n n ten und sich b e i den A rtille riste n o ft eine gew isse G eringsch ätzu n g d er th eo retisch e n B a llis tik b em erk b ar m achte — ein V e rh ä ltn is zw isch en Ih eo rie und P raxis, w ie es ja au ch a n d e rw ä rts o ft
1 Das Erscheinen dieses für H eft 1 vom 6. Januar 1928 geplanten Aufsatzes hat sich infolge unvorher
gesehener Hindernisse verzögert.
2 E r n s t M a c h , Die Prinzipien der W ärm elehre, 4. Aufl. Leipzig: B arth 1923. K ap. „D ie W ege der Forschung“ , 6.
3 Die Naturwissenschaften 15, 649. 1927.
w ah rzu n eh m en w a r u n d v ie lfa c h n och im m er ist.
E r s t in n eu ester Z e it w u rd e d as th eoretisch e und exp erim en telle R ü stz e u g d er m odern en p h y s ik a lisch en F o rsc h u n g a u ch der B a llis tik d ie n stb ar ge
m a c h t u n d es is t b em erken sw ert, d a ß diese neuen B a h n en d er E n tw ic k lu n g ih r fa s t au ssch ließ lich d u rch einen F o rsch er gew iesen w urden , der ih r seine L e b e n sa rb e it ge w e ih t h a t und der ga n z k ü rzlich sein sieb zigstes L e b e n sja h r in v o llste r geistig er und kö rp e rlich er F risch e v o lle n d e te : Ca r l Cr a n z.
E in e r P a sto ren fa m ilie entsprossen, w u rd e Cr a n z am 2. J an u a r 1858 zu H o h eb a ch in W ü rtte m b e rg geb oren. E r so llte dem geistlich en B e ru fe seines V a te rs fo lgen und b egan n i. J. 1877 in T ü b in gen T h e o lo g ie zu stu d ieren . B a ld v e rta u sc h te er ab er die th eolo g isch e m it d er p h ilosop h isch en F a k u l
t ä t u n d w id m ete sich m it gro ß em E ife r dem S t u d iu m d er M a th e m a tik u n d P h y sik , zu n ä c h st in T ü b in g e n , dann in B e rlin und an d er T ech n isch en H o ch sch u le in S tu ttg a r t. Sch on d am als erregten die E rsch ein u n g en beim Sch ießen sein leb h afteste s In teresse u n d er p ro m o vie rte i. J. 1883 in T ü b in g e n m it d er A b h a n d lu n g „T h e o re tis c h e U n tersu ch u n g en ü b er d ie regelm äß ig e A b w e ic h u n g der G eschosse und die v o r te ilh a fte s te G e s ta lt der Z ü g e “ ( i ) 1. Im Jah re 1884 h a b ilitie rte sich Cr a n z als P r iv a td o z e n t fü r M a th e m a tik u n d M ech a n ik an der T ech n isch en H o ch sch u le in S tu ttg a r t, w o er b is 1893 eine A ssisten ten - u n d H ilfsleh rerste lle b ek leid ete. Z u gleich w u rd e er d a selb st 1891 P ro fesso r d er P h y s ik und C h em ie an d er F rie d ric h E u g en -R e alsch u le und o rd en tlich es M itg lied der Z e n tralstelle fü r G e w erbe u n d H a n d el. T ro tz gro ß er b eru flich er In a n sp ru ch n ah m e, a u ch a u f versich eru n g stech n isch em G eb iet, e n tfa lte te Cr a n z eine v ie lseitig e w issen sch a ftlich e T ä tig k e it, die m ath em a tisch e, b a lli
stisch e, p h y sik a lisc h e u n d ge o p h y sik alisch e P r o blem e u m fa ß te . E r b e sc h ä ftig te sich m it d er T h e o rie d er F lä c h e n k rü m m u n g (3, 4), m it S tu d ien ü ber G eom etrie (6), m eh rd im en sio n ale R ä u m e (9, 12), den U n e n d lic h k e itsb e g riff u n d seine A n w en d u n gen (13), m it der S trö m u n g der E le k tr iz itä t in Leitern(8) und S trö m u n g sersch ein u n gen des G run dw assers, die er fu n k tio n e n th e o re tisc h u n tersu ch te (7, 10J.
D en A n fo rd e ru n g en des U n terrich tes tru g Cr a n z d u rch H e ra u sg a b e ein er A u fg a b en sam m lu n g aus d er th eo retisch en M ech an ik R e ch n u n g (11, 23), die, gem ein sam m it v o n Z e c h , sp ä ter m it O. v o n E b e r h a r d v e r fa ß t, v ie l A n k la n g und große V e r b reitu n g in m ehreren A u fla g e n fan d .
1 Die eingeklammerten Ziffern beziehen sich auf das unten folgende Verzeichnis der Veröffentlichungen.
Nw, 1928 20
v. Ni e s i o l o w s k i- Ga w i n: Fünfzig Jahre ballistischer Forschung. T Die Natur-*
[Wissenschaften Sein H a u p tin teresse geh ö rte ab er der B a llis tik .
A ls ech ter E x p e rim e n ta lp h y sik e r, su ch t er ihren P ro b lem en d u rch eigen e S ch ieß v ersu ch e n ä h e rz u kom m en , die er, d a m a ls g a n z a u f sich selb st a n gew iesen, u. a. in ein em K e lle r d er S tu ttg a r te r R ealsch u le und g e leg en tlich a u f dem S c h ie ß p la tz d er M auserschen G e w e h rfa b rik in O b ern d o rf a n stellt. Z w ei grö ß eren A rb e ite n ü ber die G esch o ß b ew eg u n g (2) u n d d ie G e w eh rb a llistik (5), folgen tie f sch ü rfen d e B e streb u n g e n zu r G ew in n u n g eines Ü b e rb lic k es d er gesam ten B a llis tik , w o v o n z u n ä c h st 1896 d as ,,C o m p en d iu m der th eoretisch en ä u ß eren B a llis tik “ (14) rü h m lich es Z eu g n is a b leg t.
D a rin h a t Cr a n z die o ben a n g ed e u tete E n tw ic k lu n g sstu fe d er B a llis tik , an H a n d eines seh r w e r t
vo lle n g esch ich tlich en A b risses, in besonders g lü ck - lich erW eise z u rD a rste llu n g g e b ra c h t und g le ich zeitig eine gan ze R eih e eigen er U n tersu ch u n g en v e rö ffe n t
lich t, w o ru n ter jen e ü b er die K reiselb e w e gu n g en ro tieren d er L an gg esch o sse u n d ih ren E in flu ß au f die N ä h eru n gslö su n gen des b a llistisch e n P ro b lem s, V o rsch lä g e zu r B e re ch n u n g n euer, m eh r em p i
risch er, b a llistisch e r T a fe ln und die A n g a b e e in fa c h e r grap h isch er V erfa h re n zu r K o n str u k tio n der b a llistisch en K u r v e , beson ders b em erk en sw ert sind. W ä h ren d bis d ah in „m a n c h e W e rk e und A b h a n d lu n g en — zu m eist w o h l u n a b sich tlich — in ein er F o rm a b g e fa ß t w urden , als ob sich n iem als M änn er w ie B e r n o u l l i , E u l e r , P o n c e l e t , P o is - s o n, J a c o b i, Ma g n u s, K u m m e r usw . m it B a llis tik b e sc h ä ftig t h ä tte n “ h e b t Cr a n z seinen G eg en stan d im „C o m p e n d iu m “ a u f die ih m zu ko m m en d e w issen sch aftlich e H ö h e u n d lä ß t ih m vo lle k ritisch e S tren ge, b ei g rö ß te r K la r h e it u n d Ü b e rsic h tlic h k e it d er D a rste llu n g anged eih en, in d er a u sg e
sprochenen A b sic h t, ih n a u ch den S ch ieß tech n ik ern in ein w an d freier w isse n sch aftlich er F o rm n äh er zu brin gen . D ies is t ihm , w ie am ^besten die vielen sp äteren A u fla g e n b ezeu gen , m e iste rh a ft gelu n gen . E r h a tte d a m it ein ric h tu n g g e b en d e s W e rk d er neueren B a llis tik g esch affen . F ü r d as W esen und die D en k w eise des V erfassers is t k en n zeich n en d , d a ß er es „ d e r k ö n igl. R e a la n s ta lt in S t u t t g a r t zu r F e ie r ih res h u n d e rtjä h rig en B e ste h e n s“ w id m ete.
B a ld d a ra u f (1897 — 1898) g ib t Cr a n z eine ein geh endere D a rste llu n g seiner ein sch lägig en U n te r
su ch u n gen ü b er d ie k o n sta n te n G esch o ß ab w ei
ch u ngen (15), die grap h isch en M eth od en der B a l
lis tik (16, und besonders d er K reiselb ew egu n g en ro tieren d er L an gg esch o sse (17). In der le tz tg e n an n ten A b h a n d lu n g , deren G eg en sta n d zu den sch w ierigsten P ro b lem en der M ech a n ik u n d B a lli
s tik zäh lt, z e ig t sich d ie E ig e n a rt d er CRANZschen F o rsch u n g sm eth o d e in vo llstem L ic h te . D ie E r gebn isse d er a n a ly tisc h e n U n tersu ch u n g en d er G e
sch o ß b ew egu n g an H a n d d er K reiselth eo rie, w erd en d u rch S ch ieß v ersu ch e m it ve rla n g sa m te n G ew eh r
geschossen und m it ein em selb stg e b au te n , g e zogen en 8 cm -M örserm odell an h ö lzern en G e schossen ge p rü ft, die d u rch A n w en d u n g sehr k lein er L a d u n g en vo n S ch ieß b a u m w o lle (0,5 — 2,0 g) so kleine A n fa n g sg esch w in d ig k eiten erh ielten (rund
20 — 30 m/sec), d aß m an ihre B e w e g u n g , b ei einer S ch u ß w eite v o n e tw a 50 m, m it fre ie m A u g e b e q u em verfo lg en k o n n te. Cr a n z g e la n g es a u f diese W eise die b esteh en d en M ein u n gsversch ied en h eiten und W id ersp rü ch e a u f diesem G eb ie t w e itg e h e n d zu k lären und die R e la tiv b e w e g u n g d er G e s c h o ß sp itze b e zü g lich des G esch oß sch w erp u n k tes in seh r vo llstä n d ig e r u n d k la re r W eise eingehend zu b e sch reiben. E r k o n n te so zu m ersten m al e in w an d frei n ach w eisen , d a ß die w ah rn eh m b aren G esch oß
pen d elu n g en zu m eist N u ta tio n sb ew eg u n g e n , nur selten h in gegen P rä zessio n sb ew eg u n g en sind und zeigen, d a ß es n u tatio n slo se P räzessio n sb ew eg u n g en un d präzession slose N u ta tio n sb ew eg u n g e n g ib t.
Cr a n z w a n d te sich nun dem S tu d iu m seh r rasch v e rla u fe n d e r b allistisch er E rsch ein u n gen "'zu . Er n s t Ma c h h a tte fü r äh n lich e A u fg a b e n sch on i. J. 1873 d as L ic h t des ä u ß e rst k u rz and au ern d en ele k trisch en F u n k e n s ins A u g e g e fa ß t und seit 1884, sp äter m it sein em Sohn e Lu d w ig, z u p h o to- grap h isch en A u fn a h m e n flieg en d er G esch osse h era n gezogen . Cr a n z erk a n n te in der v o n diesen beiden F o rsch ern a u sge b ild eten elektrischen M om entphoto
graphie ein gru n d legen d es F o rsc h u n g sm itte l d e r exp erim en tellen B a llis tik , u m neue T a tsa c h e n fest- zu stellen und die w ah re U rsach e frü h er m a n g elh a ft b esch rieb en er E rsch ein u n ge n a u fzu d eck en .
Z u n ä c h st fü h rte er, gem ein sam m it K . R . Ko ch die photographische A u fzeich n u n g von Gewehrlauf
schwingungen beim S ch u ß d u rch (18). A m zu u n te r
su ch en d en L a u fp u n k t w ird ein D ra h ts tü c k c h e n m it K le b w a c h s b e fe s tig t u n d d a v o n ein sch arfes S c h a t
ten b ild a u f einer p h o to g ra p h isch en P la tte e rzeu gt, die m an beim S ch u ß , sen k rech t zu r Sch w in gu n gs- ric h tu n g , rasch fo rtzie h t. H ie rd u rch ersch ein t a u f der p h o tog ra p h isch en P la tte die S ch w in gu n gs- (W egzeit-) k u rv e des b etreffen d en P u n k te s , die m it H ilfe der g le ich zeitig m itp h o to g ra p h ierte n Sin u slinie einer geeich ten S tim m g a b e l, ausgem essen w erden kan n. D u rc h U n te rs u c h u n g d er H o rizo n tal- und V e rtik a lsc h w in g u n g e n fan d en Cr a n z und Ko c h, d aß d er G ew eh rla u f, w ie ein an einem E n d e ein gesp an n ter S ta b , im allgem einen e llip tisch e
Q u ersch w in g u n gen a u sfü h rt.
D ie sog. E xplosionsw irkungen kleinkalibriger Infanteriegeschosse k lä rte n Cr a n z u n d Ko c h m it H ilfe des MACHschen V erfah ren s a u f (19). D a s den zu u n tersu ch en d en K ö rp e r d u rch d rin g en d e G e sch o ß w u rd e in ein er b estim m ten B e w e g u n g sp h a se m itte ls eines vo n ihm selbst a u sg e lö sten elektrisch en F u n k e n s m om entan b e le u ch te t (G rö ß en o rd n u n g der B e lic h tu n gsd au er 1 • 10 ~6 sec) u n d p h o to g ra p h ie rt. E in e R eih e so lch er A u fn a h m e n z e it
lich b e n a ch b a rter Ph asen v e rsch ied e n e r, d och u n ter sich vo llk om m en gleich er V ersu ch sk ö rp er, leg te den V e r la u f des E x p lo s io n s v o rg a n g e s m it jeder, g e w ü n sch ten G en au ig k eit k la r. D ie bis d a h in seh r u n k la re n A n sch a u u n g en u n d m eh r oder m in d er g ekü n stelten T h eorien w u rd e n so d u rch e in w an d freie A u fd e c k u n g des ta ts ä c h lic h e n V e rla u fe s der E rsch ein u n gen v o lls tä n d ig g e k lä rt. D ie U rsach e d er sog. E x p lo sio n sw irk u n g is t h iern ach die u n m ittel-
v. Ni e s i o l o w s k i- Ga w i n: Fünfzig Jahre ballistischer Forschung. 2 71 H eft 16. 1
20. 4. 1928]
b a re Ü b ertrag u n g der B ew eg u n g sen erg ie des G e sch osses au f die T eile des getro ffen en K ö rp ers, die je n ach ihrer stofflich en E ig e n a r t (größere oder k lein ere Kohäsion) versch ied en es V erh a lten zeigen.
D iese w issensch aftlich e F eststellu n g d ran g je d o ch nur langsam in w eitere, d aran in teressierte K re is e , so daß m an selb st w äh ren d des W e ltk rie g e s u n d au ch später noch ( z .B . geleg en tlich d er U n te r d rü c k u n g des S traß en au fru h rs vo m 15. J u li 1927 in W ie n durch die Sich erh eitsw ach e) die a b en teu e r
lich sten B eschuldigungen ü b er die V erw en d u n g v o n D um -D um -Geschossen hören ko n n te, gen au so w ie im deutsch-französischen K r ie g 1870/71 üb er d ie V erw endung vo n E x p lo sivg esch o sse n . Cr a n z n ah m w iederholt G elegen h eit, solchen u n b eg rü n d eten B ehau ptu ngen e n tg e ge n zu tre ten und u n te r
n ah m u. a. i. J. 1912 eine R eih e sehr leh rreich er V e r such e (40), um die U n r ic h tig k e it der vo n H . Le h m a n n geäußerten A n sch a u u n g en ü ber d as Z u sta n d e kom m en der sog. E x p lo sio n sw irk u n g d u rch die W irk u n g der MACHschen K opfw elle^des G eschosses darzutun, w äh ren d gerad e Er n s t Ma c h es w ar, d er die K o p fw elle als rein a k u stisc h e E rsch ein u n g e rk a n n t und e xp erim en tell als solche a u fg e ze ig t h a tte . Cr a n z verstan d dies in d er gen an n ten schönen Versuchsreihe, d u rch ein rein m echanisches V erfah ren , ohne A n w en d u n g ele k trisch er M o m en t
ph otograph ie, besonders a u g e n fä llig zu m ach en.
D as MACHsdie V erfa h re n d er elektrisch en M om entphotographie, w en d ete Cr a n z nun au ch a u f die Untersuchung von Schußw affen an (20) und k lä rte dam it eine R e ih e w ic h tig e r b allistisch er F ragen, wie das V e rh a lte n des V ersch lu ß m ech an is
m us von S elb stlad ew affen w äh ren d des Schusses, seine A b d ich tu n g des L a u fe s, d as A u sströ m en vo n Pu lvergasen v o r u n d h in te r dem G esch oß und m anches andere.
A ls M itarb eiter d er seit 1898 ersch einend en ,,E n cyk lo p ä d ie d er m a th em a tisch en W issen sch a f
ten m it E in sc h lu ß ih rer A n w en d u n g e n “ b eru fen , fan d Cr a n z G ele ge n h eit in einem au sg ezeich n eten Referat über B a llis tik (21) des B a n d es „ M e c h a n ik “ einen Ü b e rb lic k des d am aligen S ta n d e s seiner W issen sch aft zu geben (1903). D ie in zw isch en ge
sam m elten E rfa h ru n g e n u n d gew onnenen E in sic h ten^ erm öglich ten d ie G ew in n u n g eines U rte ils ü ber die Z u verlässigk eit u n d G en a u ig k e it d er erzielten Ergebnisse und ü ber d ie im V o rd e rg ru n d des In te r
esses stehenden n och u n erled ig ten A u fg a b e n der B a llistik . D ie k ritisch e G ru n d rich tu n g seines ,,C om pendium s“ b e h errsch t au ch diese lic h tv o lle D arstellu n g , in der Cr a n z ü b era ll n a c h d rü c k lic h st b e to n te, d aß in der gesam ten B a llis tik d er syste
matische Versuch m it sach gem äß er A n g a b e der F e h le r in H in k u n ft die führende R olle ü b ern eh m en m ü sse, u m durch strenge G rü n d u n g der R e c h n u n g a u f d ie messende Beobachtung d as E rreich en des E n d z ie le s d er B a llis tik im m er m ehr zu erleich tern . A ls so lch es ersch ein t Cr a n z, G röße des G asd ru ck es, O rt, S te llu n g und G esch w in d igkeit des G eschosses zu irg e n d e in e r Z e it, a u f G rund der K e n n tn is der K o n s ta n te n d es G esch ü tzes oder G ew eh res, des
G esch osses u n d d es P u lv e rs, sow ie d er m e te o ro logisch en E lem en te , b is au f einen w ah rsch ein lich en F e h le r vo rau sb e re ch n e n zu können, d er k le in e r ist, als der in irg en d ein em p ra k tisch gegeben en F a ll zu lässige w ah rsch ein lich e B eob a ch tu n g sfeh ler.
Z u r s y ste m a tisc h e n A u fn a h m e der A r b e it an d er D u rc h fü h ru n g d ieses Pro gram m es fan d Cr a n z a ls b a ld u n v e rh o fft g ü n stig e G elegenh eit d u rch seine B e ru fu n g zu r Ü b e rn a h m e der Lehrkanzel fü r B a llis tik an der n eu g eg rü n d e te n M ilitärtechnischen A ka d em ie.
D ie E rk e n n tn is d er B e d e u tu n g d er ein gan gs a n g ed e u tete n W e c h se lw irk u n g zw isch en W issen s c h a ft u n d T e c h n ik fü r die K rie g ste c h n ik , m a g 'd ie d a m alig e d eu tsch e H eeresleitu n g v e ra n la ß t h ab en , den k rieg stech n isch en W issen sch a ften beson dere P fle g e in einer, krieg stech n isch en H o ch sch u le a n ged eih en zu lassen, die als „M ilitä rte ch n isch e A k a d e m ie “ am 1. O k to b e r 1903 in B e rlin -C h a r
lo tte n b u rg e rö ffn e t w u rd e. In v o lle r W e rts c h ä tzu n g seiner fach lich en L eistu n g en h a tte d ie w e it
b lick e n d e U n terric h tsle itu n g des d am alig en p re u ßisch en K rieg sm in isteriu m s Cr a n z m it dem E n t w u rf u n d der L e itu n g eines ballistischen Labo
ratorium s b e tra u t, das, m it dem chemischen Labo
ratorium (Prof. D r. O. Po p p e n b e r g), in einem fü r diesen Z w e c k n eu errich teten G ebäu d e, n ä c h st der i. J. 18 16 g eg rü n d eten und 1907 m it der M ilitä r
tech n isch en A k a d e m ie versch m o lzen en „ V e r e in ig ten A rtille rie - u n d In g en ieu rsch u le“ u n te rg e b ra c h t w u rd e. D ie d u rch tie fe E in sic h t au sgezeich n ete, h o ch sin n ige U n te rs tü tz u n g des eig en tlich en B e grü n d ers u n d ersten D ire k to rs dieser m ilitärisch en H o ch sch u le, G en erals d er A rtille rie A . v o n Ke r s t in g (1903 — 1 9 1 2 )1 u n d die reich en zur V e rfü g u n g g estellten M ittel, setzte n nun Cr a n z in den S ta n d , fü r die P fle g e a lle r Z w eig e der äu ß eren und der inneren B a llis tik so vo rzu so rgen , w ie e tw a in einem m odernen, m it allen E rru n g e n sch aften n e u z e it
lich er T e c h n ik a u sg e sta tte te n p h y sik a lisch en I n stitu t. D a z u k a m noch eine m it dem L a b o ra to riu m sg eb äu d e verb u n d en e, 60 m lange, 12 m b reite, sch u ß sich er e in ged eck te Sch ieß h alle, zu r V o rn ah m e a ller A rte n vo n S ch ieß v ersu ch en m it G ew eh ren und selb st m it leich terem G esch ü tz.
D a m it fan d en sich nun in g lü ck lich ster W eise die V o ra u ssetzu n g en erfü llt, die es Cr a n z e rm ö g lich ten , den m essend en V ersu ch , im S in n e der E x p e rim e n ta lp h y s ik , a u f dem g an zen G eb iete der B a llis tik s y ste m a tisc h zu e n tw ic k eln und zu pflegen, w as ih m seit sein er D issertatio n bei allen seinen A rb e ite n in im m er klareren F orm en v o rge sch w eb t h a b en m a g u n d w o d u rch er zum B egrü n d er d er ,,experim entellen B a llis tik “ in stren g w isse n sch a ft
lich em S in n gew ord en ist.
A n d ieser id ealen A rb e its s tä tte w a r es Cr a n z v e rg ö n n t, einen m u sterg ü ltig en b allistisch en L eh r- 1 Verfasser des bemerkenswerten Artikels „E in fluß des Kriegswesens auf die G esam tkultur“ h i P a u l H i n n e - b e r g , Die K ultur der Gegenwart, IV . Teil, Die T ech nischen Kulturgebiete. Bd. 12, Technik des K riegs
wesens. Leipzig u. Berlin: B. G. Teubner, 1913.
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272 v. Ni e s i o l o w s k i- Ga w i n: Fünfzig Jahre ballistischer Forschung.
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Die Naturwissenschaften und F o rsch u n g sb etrie b e in zu rich ten und zu leiten
u nd, in vo rw iegen d sem in aristisch er L eh rw eise, eine S ch ar ju n g e r B a llis tik e r h eran zu b ild en , d a ru n ter seine frü heren A ssiste n te n und sp äteren M it
arb eiter, O b erleu tn a n t, d an n P ro fesso r O . v o n Eb e r h a r d (K ru p p w e rk e ), den sp äteren E n td e c k e r der b a llistisch en G ru n d la g en des F ernschießens m it sch w erem G esch ü tz a u f ü b er 100 km , O b e rstle u t
n an t D r .In g . K . Be c k e r u n d H a u p tm a n n Sc h a t t e, die sich u m d ie e xp erim en telle B a llis tik u n d ihre A n w en d u n g e n d u rch zah lreich e eigene A rb e ite n ga n z beson ders v e rd ie n t g e m a ch t h ab en .
Cr a n zfan d sich so in der b en eid en sw erten L ag e, u n b eh in d ert d u rch äu ß ere u n d m aterielle S ch w ie
rig k e ite n , alle sich ih m au fd rän g en d en F ra g en seines freig ew ä h lten A rb e itsg e b ie te s m it aller M uße, in sy ste m a tisch e r A rb e it d u rch fo rsch en zu können und ihre L ösu n gsm eth o d en im m er m ehr zu verv o llk o m m n en .
A n g e re g t d u rch einen V o r tr a g v o n F . K ö t t e r
ü b er d ie reg elm äß igen S eiten ab w eich u n g en der In fan terieg esch o sse b ei a u fg e ste c k te m S e ite n ge w eh r (1903), fa ß te Cr a n z seine ä lteren U n te r
su ch u n g en ü b er diesen G egen stan d (2) und die p h o tog ra p h isch e A n a ly se d er L au fsch w in g u n g e n (18) n och m als zusam m en (22).
D a n n w an d te sich Cr a n z ein er R e ih e v o n U n tersu ch u n g en zu, die d a ra u f h in zie lten , zu r L ö su n g des innerballistischen H auptproblem s b e izu tra g en , d as d arin b e ste h t, in einem b e stim m te n F a ll den im. S eelen rau m des R o h res h errsch en d en G asd ru ck, die B esc h leu n ig u n g u n d G e sc h w in d ig k e it des G e
schosses u n d die T e m p e ra tu r d er P u lv e rg a s e als F u n k tio n d er Z e it od er des G esch oß w eges zu er
m itteln .
M it d er U n te rsu c h u n g d er Y e rb ren n u n g sd au er eines P u lv e rs b eim S ch u ß (24) b e reite te Cr a n z
einen gru n d leg en d en A n s a tz zu r L ö su n g des in n er
b allistisch en H a u p tp ro b lem s vo r. D a s w eitere V e r folgen dieser A u fg a b e erm ö glich ten P rä zis io n s v e r
suche m it H ilfe v o n V ersu ch sb o m b en und p h o to g rap h isch er D ru c k re g istrieru n g v o n F . K r u p p
(O. Sc h m i t z) , a u f G ru n d w elch er Cr a n z ein In te g ratio n sv erfah re n zu r L ö su n g des in n erb allistisch en P ro b lem s a u sa rb eitete (45) u n d s p ä te r eine g ra p h isch e M eth o d e a n g ab , d ie b eq u em er u n d gen au er ist, als die bis d ah in ü b lich en rech n erisch en V e r
fah ren (52).
E in e g an ze R e ih e in n e rb a llistisch e r F ra g e n ließ en sich m it H ilfe des 1907 en tw orfen en (25) u n d 1909 v o lls tä n d ig a u sg e a rb eitete n Drehspiegel
rücklaufm essers fü r o p tisch -p h o to g ra p h isch e R e g istrie ru n g des R ü c k la u fw e g e s (30) m it ein er G e
n a u ig k e it b e an tw o rte n , die jen e a lle r ein sch lägig en ä lte re n M eth od en ga n z w esen tlich ü b e rtra f. Sie b e tra fe n die M ü n d u n g sg esch w in d igk e it des G e
schosses, den M ü n d u n g sg asd ru ck, den H ö c h stg a s
d ru c k sow ie O rt u n d Z e it seines E in tre te n s, die G e
sam td a u e r d er G esch o ß b ew eg u n g im L a u f u n d die G esch w in d ig k e it des G esch osses b eim E in tr it t der m a xim ale n b esch leu n igen d en K r a ft .
H a n d in H an d m it d ieser d y n a m is c h e n M e
th o d e zu r B e stim m u n g des G a s d ru c k e s w en d ete Cr a n z au ch der E rfo rsch u n g d er s ta tis c h e n und h a lb sta tisc h e n M eth od en zur M essu n g v o n G a s
d rü ck en , besonders dem Stauchungsverfahren, seine A u fm e rk s a m k e it zu. Sie w urden eingehend k r itis c h d u rc h g e a rb e ite t und v ie lfa c h ve rv o llk o m m n et, w o v o n n am en tlich eine seit 19 13 im b a llistisch e n L a b o ra to riu m ve rw e n d e te, ve rb e sserte F allh a m m e r- e in ric h tu n g Z eu gn is a b leg t, d ie sich zur E ich u n g d er in den S ta u c h a p p a ra te n v e rw e n d e te n K u p fe r
zy lin d e r als besonders g e eig n e t erw ies (60, 61).
Z u r th erm o d yn am isch en K lä r u n g d e r V o rg än g e b eim S ch u ß n ah m Cr a n z m it R . Ro t h e T e m p e ra tu r- und W ärm em essu n g en am In fa n te rie g e w e h r v o r (27), d ie zu m q u a n tita tiv e n N a c h w e is d er an den L a u f ab geg eb en en W ärm em en ge u n d z u r A u f stellu n g ein er gen au en E n erg ieb ila n z des Sch u sses fü h rten . D iese A rb e it w ä h lte Cr a n z als T h e m a eines V o rtra g e s a u f d er V ersa m m lu n g der D e u t
schen B u n sen -G ese llsch aft am 2. A u g u s t 19 13 in B e rlin , w o b ei er zu g leich ein e d u rch besondere K la rh e it au sgezeich n ete allg em ein v e rstä n d lich e Ü b e rsich t d er H a u p ta u fg a b e n d er in neren und zu m T e il a u ch d er äu ß eren B a llis tik g a b (44) und zeigte, in w ie w e it die A u ffa s s u n g ein er S ch u ß w affe als G a sk ra ftm a sc h in e b e re c h tig t sei.
B e i diesen gru n d leg en d en U n tersu ch u n g en fan d , a u ß e r der ü b lich en ka lo rim e trisch e n , n o c h eine neue, fü r diesen F a ll b eso n d ers a u sg e b ild ete M e
th o d e V erw en d u n g, b e i d er d er L a u f selb st als e lek trisch es W id e rsta n d sth e rm o m e ter d iente.
D ie V o rg ä n g e an d er M ü n d u n g d er S ch u ß w a ffe stu d ierte Cr a n z a llein u n d s p ä te r m it B . Gl a t z e l
d u rch q u a lita tiv e u n d q u a n tita tiv e U n te rsu c h u n g e n d es A u sströ m en s d er E x p lo sio n sg a se u n d vo n D r u c k lu ft m ittels d er e lek trisch en M o m e n tp h o to g rap h ie v o n E . und L . Ma c h, w o b e i d u rch ge
tre u e ste W ied ergab e a ller E in ze lh e ite n b em erken s
w e rt schöne P h o to g ra p h ien gew on n en w u rd en (46).
U n a u sg e se tzt w id m ete Cr a n z seine A rb e its k r a ft au ch den A u fg a b e n der äußeren B a llistik , zu n ä c h st dem äußerballistischen Hauptproblem, das d ie B e re ch n u n g d er F lu g b a h n ele m e n te u m fa ß t, u n d der E rfo rsc h u n g d er d a fü r gru n d legen d en E rsch ein u n gen des Luftwiderstandes.
D a s d u rch d ie ein setzen de E n tw ic k lu n g der L u fts c h iffa h rt a k tu e ll gew ordene P ro b le m der B a llo n a b w e h rg esch ü tze regte Cr a n z z u m S tu d iu m d er B e re ch n u n g steiler Flugbahnen a n (3 1, 32), die er e rstm alig d u rch w irklich e A u s fü h r u n g d er In te g ratio n en d er H a u p tg leich u n g d es ä u ß e rb a llis ti
schen P ro b lem s erled igte (1909). In d em B estreb en , die E rg eb n isse der T h eo rie a u c h d em p ra k tisch en Sch ieß en , u n ter m ö glich st g e rin g e r M ühe u n d b ei k le in stem Z e ita u fw an d , d ie n s tb a r zu m ach en, b erech n ete Cr a n z h ie rfü r b eso n d ers geeignete Z ah len - und K u r v e n ta fe ln o d er sog. ,,b a llistisch e A b a k e n “ (35) und z e ig te die D u rc h fü h rb a rk e it der L ö su n g fü r alle A n fa n g sg e sc h w in d ig k e ite n und A b g a n g sw in k el m it d e m K u g e lro llp la n im e te r oder
v. Ni e s i o l o w s k i- Ga w i n: Fünfzig Jahre ballistischer Forschung. 273 H eft 16. "I
20. 4. 1928 j
d e m Integraplien vo n Ab d a n k- Ab a k a n o w i c z, bei hinreichender G en au igkeit.
B e i dieser G elegen h eit u n tersu ch te Cr a n z a u ch d en vertikalen S ch u ß nach aufwärts und fan d u . a . , d a ß ein genau v e rtik a l n a ch a u fw ä rts ab gefeu ertes 8 m m S-Geschoß v o n 880 m /sec A n fa n g sg esch w in d ig k e it eine S teig h öh e v o n 2550 m erreich t und n a c h 74 sec m it einer A u ftre ffg e s c h w in d ig k e it vo n n u r 41 m/sec w ied er h e ra b fä llt. E in solches G e sch oß wird also in den selten sten F ä lle n einen M ann töten können. H ierzu h a t A . Pr e u s s eine g a n ze Reihe ä u ß e rst leh rreich er V ersu ch e a u sg e
fü h rt, die Cr a n z ein er ein geh end en W ü rd ig u n g u n terzo g (33).
Diese A rbeiten v e ra n la ß te n w ied erh o lte K r itik d er verschiedenen, im L a u fe vo n e tw a 70 Jah ren vorgeschlagenen ä lteren (35; und neueren (54) Lösungsm ethoden des H a u p tp ro b lem s der äu ß eren B a llistik und fü h rten Cr a n z zu r A u s a rb e itu n g seiner Methode der ,,N orm albahnen“ , u m die Ü b e r
prüfung der G en a u ig k e it jed e r b elieb ig en L ö su n g s
m ethode einfach u n d ra sch b e w irk en zu kön nen . E s wurden 1909 sech s (35), 19 12 (du rch D r. He r m a n n Cr a n z) w e ite re n eu n (60) d e ra rtig e „ N o r m albahnen" b e rec h n et u n d fü r den ged ach ten Z w eck in T ab e llen fo rm b e reitg estellt.
Schließlich k rö n te Cr a n z diese U n tersu ch u n g en d urch erstm alige B e re ch n u n g einer S teilb a h n (m it seinem A ssistenten W . Sc h m u n d t) m it B erücksich
tigung des K reisel- u n d M agnuseffektes (59), w obei er zeigte, daß diese b ish er, ih rer sch w ierigen E r fassung wegen, u n b e a c h te t geb lieb en en E rsch ei
nungen, bei der F lu g b a h n b e rec h n u n g n ich t v e r
n ach lässig t w erden dürfen, d a sie a u ssch laggeb en d sin d fü r d as Z u stand ekom m en d er S e ite n a b w ei
ch u ngen ro tieren d er L an ggesch osse. B eson ders b em erken sw ert und kenn zeich nend fü r d ie Cr a n z- sch e A r t zu a rb eiten sind die h ierzu a u sge fü h rte n S ch ieß v ersu ch e m it hölzernen Z y lin d ern a u s einer gezogenen M ann esm an nröh re vo m D a c h eines H au ses.
V o n gru n d leg en d em E in flu ß a u f die L ö s u n g des ä u ß erb allistisch en H a u p tp ro b lem s is t d er L u ft
widerstand des Geschosses. D ie B e m ü h u n g en der B allistiker, diese h ö c h st v e rw ic k e lte E rsch ein u n g als verzögern d e K r a f t der G esch o ß b ew eg u n g rech nerisch zu erfassen, h a tte n seit Ne w t o n (1686) zur m ehr oder m in d er em pirisch en A u fs te llu n g von e tw a 27 versch ied en en , sog. „ L u ftw id e r s ta n d s gesetzen “ gefüh rt, ohne d a ß irg en d ein es d avo n vo llstän d ig b e fried ig t h ä tte . E rs t als d er englisch e Sch iffb au in gen ieu r W . Fr o u d e i. J. 1869 ge ze ig t h a tte , d aß der W id e rsta n d des M ittels d u rch das Z u s a m m e n w i r k e n sehr v e rsch ied e n a rtig er V o rg ä n g e e n ts te h t und Er n s t Ma c h i. J. 1884 die kn allen d e K o p fw e lle der m it Ü b e rsch a llg e sch w in d ig k e it flie gen d en G eschosse e n td e ck t und m ittels seiner b a h n b rech en d en M ethode der elektrisch en M o m en t
p h o to g ra p h ie und der T o E P L E R s c h e n S ch lieren m e th o d e, überd ies m it allen ihren E in ze lh eite n a u ch s ic h tb a r g e m a ch t h atte, b egan n m an lan g sam zu b e g re ifen , d a ß die alte A u ffa ssu n g des L u f t
w id ersta n d es, als eines a u f die Q u ersch n ittsfläch e des G esch osses a u sg eü b ten D ru ck es, eine b lo ß e F ik tio n w ar.
A n g e re g t d u rch d ie sich häu fen d en E rfin d u n g e n zu r L ö su n g des F lu g p ro b le m s b egan n m an seit e tw a 1903 in rasch n ach ein an d er en tstan d en en aero d y n am isch e n L a b o ra to rie n die E rfo rsch u n g des L u ftw id e rs ta n d e s m it den verfein erten M eth od en d er E x p e rim e n ta lp h y s ik , u n ter A u fw a n d vo n zum T e il g ro ß a rtig en M itteln , sy ste m atisch zu b etreib en . In d er B a llis tik a b er b lieb zu n ä c h st noch alles beim a lte n .
Cr a n z h a t n u n die in d er äu ß eren B a llis tik a n gew en d eten em pirisch en L u ftw id e rsta n d sg e se tze schon in seinem „C o m p e n d iu m “ v . J. 1896 (14) ein er ein geh end en K r itik u n terzo gen und seith er an d er K lä ru n g d er ein sch lägigen V erh ä ltn isse u n a b lässig w eite rg e a rb e ite t (21, 35, 36). D a b ei fan d er w ied e rh o lt G elegen h eit, Irrtü m er, d ie sich im L a u fe d er Jah re in der B a llis tik fes tg e s e tzt h a tte n u n d zu förm lich en D ogm en e rsta rrt w aren , a u fz u zeigen u n d zu b eseitigen .
D e r L u ftw id e rs ta n d w u rd e u. a. als p ro p o rtio n a l an g eseh en dem G esch oß q u ersch n itt und einer v o n d er G e s ta lt d er G esch oß sp itze a b h än gig en k o n sta n te n G röß e, dem sog. „ F o r m w e r t“ . Cr a n z zeig te schon frü h ze itig die U n h a ltb a rk e it dieser A n n ah m en u n d w ies nach , d a ß insbesondere der F o rm w e rt „ m e h r einen K o e ffizien te n fü r den geg en w ä rtig en S ta n d der b allistisch en W issen sch a ft, einen K o e ffiz ie n te n un serer U n ken n tn is, als einen e ig en tlich en und ü b ertragb aren F o rm w e rtfa k to r v o r s te llt“ (21, 35, 60). E s ergab sich au ch die U n h a ltb a r k e it der M eth ode, m it A rtilleriegesch o ssen gew on n en e E rg eb n isse ohne w eiters a u f In fa n te rie geschosse zu ü b ertra g en , die im W id ersp ru ch m it dem GALiLEi-NEW TONschen P rin zip d er Ä h n lic h k e it u n d m it dem HELMHOLTZschen M odellregeln der A e ro d y n a m ik stan d .
Z u r K lä ru n g d ieser F ra g e n w urden a u f A n reg u n g v o n Cr a n zgro ß a n g eleg te sy ste m atisch e M essungen des L u ftw id e rs ta n d e s vo n G eschossen d u rch g efü h rt, un d z w a r vo n d er F irm a F . Kr u p p (Professor O. v. Eb e r h a r d) in E ssen a. d. R u h r fü r A rtille r ie geschosse versch ied en en K a lib e r s 1 und vo n Cr a n z
und K . Be c k e r im b allistisch en L a b o ra to riu m fü r 8 m m In fan terieg esch o sse versch ied ener F o rm (39), m it neuen p h o tog rap h isch en P räzisio n sm eth o d en
(34, s. w . u .).
Ü b erein stim m en d e rg a b sich, d a ß jed em A r tillerie - u n d In fan terieg esch o ß desselben K a lib ers, derselben F o rm u n d d erselben G esch w in d igk eit ein beson deres L u ftw id e rsta n d sg e se tz zu ko m m t. A u f G ru n d d er zah lreich en Präzisionsm essu ngen ih rer G e sc h w in d ig k e itsv e rlu ste w urden fü r eine , große A n z a h l v e rsch ied en er G eschosse die zu geh örig en L u ftw id e rs ta n d s fu n k tio n e n e rm itte lt u n d O. v.
1 O . v o n E b e r h a r d , Neue Versuche über L u ft
widerstand gegen fliegende Geschosse und ihre V er
w ertung durch die theoretische äußere Ballistik. V or
läufige M itteilung, Artilleristische Monatshefte 1912, Nr. 69, S. 196— 220.
274 v. Ni e s i o l o w s k i- Ga w i n: Fünfzig Jahre ballistischer Forschung. r Die Natur
wissenschaften Eb e r h a r d fa ß te , fü r b a llistisch e A n w en d u n gen
a u f A rtilleriegesch o sse, d ie sp ä ter n ach ih m b e n an n ten F u n k tio n e n in T a b e llen fo rm zu sam m en . D ie b ish erige G ep flo g en h eit, ein h eitlich e L u f t w id erstan d sg esetze a u f versch ied en e S c h ie ß v e r
suche, m it G esch ossen versch ied en er K a lib e r, zu gründen, erw ies sich so m it als un zu lässig, ebenso w ie die A n n a h m e eines k o n sta n te n „ F o r m w e rte s “ der G esch osse, als dem w ah ren V e r la u f d er E r sch ein u n g en n ic h t en tsp rech en d und d a h er jed er G ru n d la g e en tb eh ren d .
Cr a n z w a r sich jed o ch b e w u ß t, d a ß m it diesen V ersu ch en die E rfo rsch u n g des L u ftw id e rsta n d es vo n G esch ossen d u rch a u s n ich t als e rled ig t a n zu sehen w ar. E r w o llte n u r einen ga n gb a ren W e g des ein w an d freien E x p e rim e n ts gew iesen h ab en und b e to n te in sbesondere die b a llistisch e W ic h tig k e it vo n V ersu ch en , w ie sie z. B . L . Pr a n d t l in seinem a erod yn am isch en L a b o ra to riu m in G ö ttin g e n a u szu fü h ren im stan d e ist. Seine schon frü h er g em a ch ten V o rsch lä g e, den v e rtik a le n S ch u ß m it p h o to g ra p h isch er R e g istrie ru n g fü r diese Z w eck e h e ra n z u ziehen, k o n n te jed o ch Cr a n z b ish er n ic h t v e r w irk lich en .
B e i d ieser S a ch la g e w a r es vo n ga n z beson d erer th e o retisch e r u n d p ra k tisc h e r B e d eu tu n g , d aß Cr a n z m it R . Ro t h e (49, 50) g e leh rt h a t, das ä u ß erb a llistisch e H a u p tp ro b lem fü r ein b elieb ig gegebenes L u ftw id e rsta n d sg e se tz, a u ch dann, w enn es n u r in T ab e llen - oder K u rv e n fo rm v o rlie g t, ja sogar b e i b e lie b ig m it d er H ö h e v erä n d erlich em b a llistisch en K o e ffiz ie n te n u n d ohne V erw en d u n g v o n M ittelw erten , a u f graphischem, Wege voll
ständig zu lösen. D ie G en a u ig k e it is t d a b ei th e o re tisch u n b eg re n zt u n d p ra k tisc h n u r d u rch die F e h le r des Z eich en m a terials b e sch rä n k t, jed e n fa lls a b er grö ß er als jen e b a llistisch e r M essungen. D a s V erfa h re n b e ru h t a u f d er g rap h isch en In te g ra tio n vo n D ifferen tialg le ich u n g en v o n C . Ru n g e, und d a es k o n v e rg e n t ist, die a u fein an d erfo lgen d en N äh eru n gslösu n gen sich d a h er d er w irk lich en L ö su n g des P ro b lem s im m er m eh r n äh ern , e r
sch ein t es allen übrigen, au ch den rech n erisch en L ösu n g sversu ch en des äu ß e rb a llistisch e n H a u p t
problem s, üb erlegen. D a s V erfah re n w u rd e sp äter v o n C . Ve i t h e n u n d L . Gü m b e l w e iteren tw ic k elt.
F ü r alle diese Ü b erleg u n g en u n d A rb e ite n is t es a b er c h a ra k te ristisc h , d a ß Cr a n z n ic h t m üd e w ird , im m er w ied er die fü r die b a llistisch e T h eorie gru n d legen d e B e d e u tu n g des m essend en V ersu ch es h e rv o rzu h e b en u n d a u ch b ei den L ösu n g sversu ch en des äu ß e rb a llistisch e n H a u p tp ro b lem s a u sd rü ck lich b e to n t, ,,d a ß d ie B a llis tik sch w erlich eine g lü ck lich e E n tw ic k lu n g nehm en w ü rd e, w en n das B e streb e n d er B a llis tik e r led iglich d a ra u f g e ric h te t sein w ü rd e, die Z a h l d er in te g rierb aren F u n k tio n e n zu ve rm eh ren “ (35, 1. B d ., S. 96).
D ie V ersu ch e, a u f d ie sich alle diese A rb e ite n stü tzte n , sind v o r a llem ge k e n n zeich n e t d u rch w eitgeh en d e A n w en d u n g u n d fo rtsch reiten d e V e r fein eru n g der e xp erim en tellen H ilfs m itte l. B e i dem
fü r die B a llis tik zen tra len P ro b lem des L u ftw id e r
stan d es k o m m t es a u f m ö glich st g e n a u e E rm ittlu n g des G esch w in d ig k e itsve rlu stes d er G esch osse an.
D ie M essu ng v o n G esch o ß g esch w in d ig k eiten ist son ach en tsch eid en d . D iese A u fga b e w ird a b e r au f die M essu ng d er Z e it zu rü ck g efü h rt, d ie d as G e sch oß zu m Z u rü ck leg en ein er b ekan n ten W e g s treck e b e n ö tig t. H ie rzu dienen b allistisch e C h ro n ograp h en , die in m eh r o d er m in d er e in fac h er F o rm bis in die erste H ä lfte des 18. Jah rh u n d erts zu rü ckreich en . D e r k ritisc h e n U n tersu ch u n g und W e ite rb ild u n g dieser In stru m e n te , insbesondere d er neueren elektrisch en , h a t Cr a n z u n ablässige A u fm e rk s a m k e it zu gew en d et u n d d a d u rc h das F o rsch u n g sg eb ie t der K le in - od er Fein zeitm essung w esen tlich g e fö rd e rt.
Seine erste S orge g a lt der F e s ts te llu n g d e r re la tiv e n und a b so lu ten G en au ig k e it der in B e tr a c h t kom m en d en C h ro n og rap h en (26), im beson deren d er WHEATSTONE-Hippschen U h r (28). F ü r die P rü fu n g vo n Z eitm essern fü r g rö ß ere Z eiträu m e (von d er G rö ß en o rd n u n g w en iger S eku n d en bis e tw a 1/100 sec) g e sta lte te Cr a n z den He l m h o l t z- schen Pendelunterbrecher (1870) um u n d m a ch te ihn so lch era rt zu ein em w ich tig e n H ilfsin stru m en t des b a llistisch en L a b o ra to riu m s u n d der B a llis tik ü b e rh au p t. G le ic h ze itig e n tsta n d a u c h der bal
listische Streifenchronograph und eine M o d ifik a tio n d er RiTTERschen Relaisschaltung zu r u n m ittelb a re n Ü b e rtra g u n g w ah rer Z e ite n ein er N o rm alu h r au f ein en e lektrisch en C h ro n og rap h en fü r größ ere Z e it
räu m e (37).
B e im S tu d iu m d er Z eitm esser fü r seh r k lein e Z e iträ u m e (u nter 1 sec b is e tw a zu r G rö ß e n o rd n u n g vo n 1/100 000 sec) u n te rw a rf Cr a n z eine gan ze A n z a h l d a v o n stren g er e xp erim en telle r K r itik und g e lan g te d a b ei zu eigenen N eu k o n stru k tio n en , w ie z. B . ein er M o d ifik a tio n des SiEMENSschen F u n ken ch ro n o grap h en fü r u n m itte lb a re A b le su n g und m it p h o tog ra p h isch er R e g is trie ru n g (60, B d . 3, S. 89 — 94), eines e le k tro sta tisc h e n F u n k e n ch ro n o grap h en (39), sow ie zu r F lu g ze itm e ssu n g m it b a llistisch em G a lv a n o m e te r u n d K ip p sch altu n g e n , d ie a u f der A n w e n d u n g vo n E lek tro n en rö h ren zur sch arfen F e stle g u n g des A n fa n g s- u n d E n d p u n k tes ein er sehr k u rzen F lu g s tre c k e des Geschosses b e ru h en (60, B d . 3, S. 118 — 123).
A b e r au ch einen der allerältesten M e ß a p p a ra te d er äu ß eren B a llis tik , das ballistische P en d el (1740) u n te rw a rf Cr a n z, in ein er ihm vo m ö sterreich isch en O b erst Al e x a n d e r Cc h e v a l ie r Mi n a r e l l i- Fit z g e r a l d (1901) gegebenen neuen F o rm , ein er e in gehenden exp erim en tellen U n te r s u c h u n g m it dem E rg eb n is, d a ß es h in sich tlich G e n a u ig k e it der G e
sch w in d igk eitsm essu n g v o n In fan terieg esch o ssen m it den besten e le k trisch en G e sc h w in d ig k e its
m essern w etteifern k a n n (35, B d . 3, S. 4 1 — 45), sie a b er d arin ü b e rtrifft, d ie G esch o ß g e sch w in d ig k eit in n u r einem b e stim m te n P u n k t d er F lu g b a h n u n m itte lb a r zu m essen.
In dem B e streb en , d ie M essu ngsm eth od en der exp erim en tellen B a llis t ik im m er u m fassen d er aus-
v. Ni e s i o l o w s k i- Ga w i n: Fünfzig Jahre ballistischer Forschung. 2 75 Heft 16. 1
20. 4. 1928J
zubilden u n d im m er m eh r zu versch ärfen , b e n u tzte C r a n z die im b allistisch en L a b o ra to riu m geboten en M ittel u n au sg esetzt u. a. a u ch d a zu , die MACHschen M eth o d en der elektrisch en M o m en tp h o tog rap h ie in d ie F o rm m u stergü ltiger P räzisio n san o rd n u n g en zu brin gen , sie w eiterzu en tw ick eln und sch ließlich u n g e a h n t zu verfeinern .
So gelangte zu n ä ch st die p h o tog rap h isch e A u f n ah m etech n ik fliegen d er G esch osse zu h ö ch ster V o llen d u n g (35, 48, 51, 60) u n d fü h rte zu B ild e rn d e r K o p fw elle und der d a m it zu sam m en h ängen d en E rsch ein u n gen von k a u m m ehr zu ü b ertreffen d er M eistersch aft.
D ie elektrische M o m en tp h o tog rap h ie b a llis ti
sch er Vorgänge, w ie z. B . des V erh a lten s v o n Sch u ßw affen , der sog. E x p lo sio n sw irk u n g vo n I n fanteriegeschossen u. d g l. (18, 19, 20), gab stets n u r
Schattenbilder
des au fzu n eh m en d en G eg en stan des, die fü r d as p h o tog ra p h isch e F e sth a lte n d e r ihn um gebenden L u ftw e lle n u n d L u ftw irb e l zw a r vollstän d ig g e n ü g ten , n ic h t a b er fü r das E rken n en von E in ze lh e ite n an dem u n d u rch sich tig e n K örper selbst, w ie z. B . dem V ersch lu ß einer W a ffe , einem du rch sch ossen en K ö rp e r usw . E s e n tstan d dem nach d as B e d ü rfn is n ach ein er B e leu ch tu n g der au fzu n eh m en d en G egen stän d e, w ie b e i gewöhnlichen T ag eslich ta u fn a h m e n . Cr a n zfü h rte für den Z w eck dieser ,, Vorderbeleuchtung“
z u erst 1909 die Q u ecksilb erb ogen lam p e ein (29)
und
dann 1914 in ve rv o llk o m m n ete r W eise die d u rch den Sch u ß auszulösende A u g e n b lic k s b e leu ch tu n g m it H ilfe vo n 2 bis 4 h in terein an d er gesch alteten B e leu ch tu n g sfu n k en streck en , rech ts und lin ks vom au fzu neh m end en G eg en sta n d , deren L ic h t er m it H ilfe klein er H o h lsp ieg el o d er S ch ein w erfer aus grö ß erer E n tfe rn u n g z w e c k m ä ß ig v e rteilte (43). A u c h stereoskopische A u fn a h m en vo n hoher V o llen d u n g , z. B . ein er S e lb stla d ep isto le , der aus dem L a u f tre ten d en P u lv e rg a se, d ie D u rch - schießung ein er w asserg efü llten G u m m ib la se und v . a. m. ko n n te n a u f diese A r t a u sg e fü h rt w erd en .
Diese V erfa h re n d er W a ffe n u n te rsu c h u n g w u r
den, um m anch e w e r tv o lle E in ze lh eite n u n d L a
boratoriumserfahrungen
b ereich ert, b a lddarauf
übersichtlich zu sa m m en g e fa ß t (47). Ih n e n allen h a fte te jedoch in sofern ein gew isser N a c h te il an,als die
A ufnahm e je d e r gew ü n sch ten B e w e g u n g s phase besonders a u sg e fü h rt w erd en m u ß te , d ie G ew innung einer R eih e v o n E in ze lb ild ern d a h e r n ich t n u r um ständlich und zeitra u b en d , sond ern au ch m it dem N ach teil b e h a fte t w ar, d a ß jed es E in z e l
b ild einem anderen S ch u ß - od er E x p lo sio n sv o rg a n g angeh örte. E s lag so m it d er W u n sch nah e, diese M än gel m öglichst d u rch ein kinem atographisches Verfahren zu beseitigen. Cr a n z fan d es i. J. 1909 in d er E rzeugun g einer ä u ß e rst rasch en, sc h a rf d e fin ie rte n und lich tstarken F u n k e n fo lg e im Ma c h- sch en
A u f
nähm e verfahren, w ob ei jed e r F u n k e a u f ein e m sehr rasch (bis 150 m/sec), s te tig b e w e gten F ilm b a n d in ru nd 0,5 • i o -7 bis 1 • i o ~ 7 sec je ein T e ilb ild ein es n u r etw a 1f10 bis V100 sec d a u e rn den b a llistisch e n V o rg an gserzeugt.
D ie F u n k e n stre c k e einer m o d ifizierten Ma c h- sch en A n o rd n u n g w u rd e h ierzu v o n einem Bo a s- sch en R e so n a n z in d u k to r gespeist, dessen P rim ä r
sp u le ihren S tro m v o n einer H o ch freq u en z-W ech sel
stro m m asch in e m it 2500 Period en in 1 sec erh ielt.
D a jed e r S tro m w ec h sel einen F u n k en erzeu g t, ließ en sich 5000 F u n k e n u n d so m it au ch 5000 E in z e l
b ild e r in 1 sec erzielen . V o n einer e tw a 0,08 b is 0 ,16 sec d au ern d en E rsch ein u n g w urden gew ö h n lich 400 — 800 T e ilb ild e r in Z eita b stän d en v o n je V5000 sec a u f genom m en. D iese aufsehenerregen de V e rsu ch sa n o rd n u n g b e ze ich n ete C r a n z als ,,bal
listischen K inem atograph“ (29). D a m it kö n n te C r a n z den h ö ch sten A n fo rd e ru n g en d er A n a ly se des zeitlich e n V e rla u fs b a llistisch e r E rsch ein u n gen in w eitg e h e n d stem M aß e en tsprech en u n d m it seinen S ch ü lern , beson ders B e c k e r , B e n s b e r g u n d S c h a t t e , d as V e rh a lte n vo n S e lb stla d ew a ffe n , die E x p lo sio n sw irk u n g v o n In fan terieg esch o ssen in feu ch tem T o n , in W a sser u n d in K n o ch en , den Z u sam m en stoß v o n S ta h lk u g eln , den F lü g e lsc h la g v o n V ö g e ln und In sek ten , m it bis d ah in u n g e k a n n ter G en au ig k e it, b is in die fein sten E in zelh eiten , k la r legen . D iese ließ en sich nun n ic h t allein in den ein an d e r in Z e ita b stä n d e n v o n n u r 1/5000 sec folgen den E in ze lb ild e rn d er F ilm e, in jed e r einzelnen B e w egu n g sp h ase b equ em stu d ieren , sondern au ch in ih rem zu sam m en h än g en d en V erla u f, d u rch P r o je k tio n des F ilm b a n d e s m it dem gew öh nlich en K in em a to g ra p h e n , in 200 bis 300 m aliger Z e itv e r
g rö ß eru n g (Z eitlu p e), in aller R u h e ve rfo lg e n . D iese W ir k u n g e rg ib t sich au s dem U m sta n d , d a ß die F ilm g e sc h w in d ig k e it b ei der A u fn a h m e m it dem b a llistisch e n K in em a to g ra p h e n ru n d 100 b is 120 m /sec b e trä g t, b ei der P ro je k tio n m it dem g e w öh n lich en K in e m a to g ra p h e n hin gegen n u r e tw a 40 b is 50 cm /sec. Ü b erd ies lä ß t sich d u rch v e r k eh rtes E in le g e n des F ilm s in den P ro je k tio n s a p p a ra t a u c h d as V o rzeich en des Z e ita b la u fs u m kehren u n d d er g a n z u n gew o h n te E in d ru c k des um g ek eh rten A b la u fe s d er b etreffen d en E rsc h e i
n u n g gew in n en . K ü r z lic h u n tersu ch te C r a n z a u f diese W eise den zeitlich en V e r la u f der E n tz ü n d u n g ein er B u n sen flam m e (56).
D ie H a u p ta u fg a b e seines b a llistisch en K in e m a to g ra p h en e rb lic k t indessen Cr a n z in seiner A n w en d u n g zu r P räzisio n sm essu n g v o n G esch w in d ig k eite n u n d G esch w in d ig k e itsve rlu sten v o n G e schossen zu m Z w e c k d er U n tersu ch u n g d a m it z u sam m en h än gen d er F ra g e n ü b er ih ren L u ftw id e r
stan d , F o rm w e rt u n d zah lreich e andere b allistisch e Pro b lem e, d eren oben schon erw äh n te, ein w an d freie K lä ru n g a u f diese W eise e rstm alig g elan g (39).
D a s G esch oß w ird zu diesem Z w eck a u f ein er e tw a 25 cm lan g en freien F lu g b a h n stre ck e (ohne den so n st n ö tig en G itterrah m en ) k in em ato g rap h isch au fgen o m m en , w od u rch eine gan ze R eih e vo n u m V5000 sec vo n ein a n d er ab steh en d en G esch o ß b il
dern gew onnen w ird , d ie sozu sagen ihre eigene W e g z e itk u r v e d arstellen , deren A u sm essu n g d ie G e sch o ß g esch w in d ig k e it u n m ittelb a r, m it d er b ish er u n g ek a n n ten G e n a u ig k e it vo n n u r e tw a dh 0,03 %
