Bemerkungen über die heutigen Kriegswaffen. (Schluss des Berichtes S. 104 d. Bd.) Mit Abbildungen. Bemerkungen über die heutigen Kriegswaffen. Zur Entschuldigung der geringen Kenntnisse über die Geschossdrehungen darf vielleicht auf die der Drehung der irdischen Körper im Allgemeinen zurückverwiesen werden. Ueber letztere gibt hauptsächlich das Kapitel der Physik über „die Kreiselbewegung“ Aufschluss. Dieses Kapitel zeigt, wie durch eine höchst scharfsinnige Rechnung, deren Richtigkeit nicht bezweifelt werden kann, errechnet worden ist, welche Bewegungen die Körper haben müssen, welche „sich um einen Punkt drehen und eine allerseits symmetrisch zur geometrischen Achse vertheilte Dichtigkeit besitzen“. In den besseren Werken wird ganz besonders hervorgehoben, dass die Rechnung nur für ganz bestimmte Körper ausführbar ist (s. Acta mathematica, 1890/91 S. 81, und Kirchhoff: Vorlesungen über mathematische Physik, 1883 7. Vorlesung § 4 u. ff. und S. 422). Für die Umdrehungserscheinungen der übrigen Körper, welche sich nicht errechnen lassen, scheinen nur wenige Angaben vorzuliegen, wenn man von Veröffentlichungen absieht, welche, die Rechnungsvoraussetzungen nicht beachtend, auf Körper, die im Widerspruche zu letzteren stehen, einfach die errechneten Erscheinungen übertragen. – In einem Schriftchen über Die Kreiselbewegung, Berlin 1891, Luckhardt, ist eine Darstellung der Bewegungserscheinungen von solchen Körpern versucht, welche der Berechnung nicht unterworfen werden können. Daraus ergibt sich einmal, dass die Bewegungen nicht homogener Kreisel ganz andere sind, als die (errechneten) der homogenen, und dann, dass die beobachteten Erscheinungen mit den berechneten eine gewisse Uebereinstimmung besitzen. Bei den (natürlichen) unsymmetrischen Kreiseln nimmt das Aufrichten mit der Grösse der Unsymmetrie an Schnelligkeit zu, bei den zur Rechnung gedachten ist ein Aufrichten ausgeschlossen. In senkrechter Stellang bildet bei den unsymmetrischen Kreiseln die geometrische Achse einen Winkel mit der Senkrechten, der bei kleinen Geschwindigkeiten gross ist, aber mit der Verringerung der Unsymmetrie abnimmt; bei den homogenen soll er gar nicht vorhanden sein. Gerade diese Eigenthümlichkeit, dass beim aufgerichteten nicht symmetrischen Kreisel die geometrische Achse einen Winkel umschreibt, dessen Grösse mit der Grösse der Unsymmetrie und der Verminderung der Geschwindigkeit zunimmt, scheint ein ausgezeichnetes Mittel zur Untersuchung, ob ein Kreiselkörper homogen ist oder nicht, zu sein. Dieses Untersuchungsmittel löst also die Frage, ob es viele Kreiselkörper gibt, deren Bewegungen berechnet werden können. Nach einer Voruntersuchung hat es den Anschein, als ob solche homogene Körper nur selten, vielleicht gar nicht existiren. Sollten sich in Wirklichkeit keine solche finden, so würde der Werth der angestellten Kreiselberechnungen für die Physik so lange sehr gering sein, bis es gelingt, sie als Grundlagen für die Berechnung der Bewegungserscheinungen der vorhandenen Kreisel zu benutzen. – Textabbildung Bd. 285, S. 121Fig. 17.a) Zusammengesetztes Centrifugalpendel. b) Unsymmetrischer Kreisel, c) Gleichgewichtslage eines Winkelhebels. Die Wichtigkeit der Thatsache, dass die ungleichförmige Lagerung der Massentheilchen eines Körpers sich durch die Kreiselbewegung in wahrnehmbarer Weise äussert, rechtfertigt es vielleicht, wenn hier noch Folgendes angeführt wird: In Lehrbüchern, z.B. Ritter: Technische Mechanik, 1874 S. 422, ist eine Formel für das „zusammengesetzte Centrifugalpendel“ angegeben, welche recht bemerkenswerth erscheint. Nach Fig. 17a ist unter genanntem Körper eine senkrechte Welle gedacht, welche sich in festen Lagern bewegt, in der Mitte ist eine Stange drehbar befestigt, deren Enden Kugeln tragen, von denen die links angedeutete vollständig gleich der rechts unten befindlichen sein soll. Wenn dieser Körper in Umdrehung versetzt ist, so nimmt die Stange in Folge ihrer ungleichen Länge und ihrer ungleichen Belastung eine bestimmte Lage gegen die Senkrechte an, für welche sich unter Verwendung der in die Figur eingetragenen Bezeichnungen folgende Formel aufstellen lässt: cos\,\beta=\frac{g}{\omega^3}\ \frac{(m+\Delta)\,L-m\,l}{(m+\Delta)\,L^2+m\,l^2}. (g ist die Beschleunigung der Schwere, ω die Umdrehungsgeschwindigkeit). Wäre die Mitte der Stange in der Welle befestigt, dann würde die schräge Stellung lediglich durch die mit Δ bezeichnete zweite Kugel bestimmt werden. Aus der Formel ergibt sich nun, dass man die Masse dieser (Uebergewichts-)Kugel leicht ermitteln kann, wenn sie unbekannt ist. – Wenn auf der halbirten Stange die letztere Kugel fehlte, dann würde cos β = 0, Winkel β also 90° sein. In diesem Falle findet keinerlei Zug an der Welle statt, man könnte also ruhig die beiden Lager wegnehmen und sich ausserdem die Stange fest (unter einem rechten Winkel) mit der letzteren verbunden denken. Damit hat man das Bild des Querschnittes eines sich drehenden symmetrischen Kreiselrades. Denkt man sich nun ein solches symmetrisches Kreiselrad an einer Seite belastet, dann hat man die einfache Form eines unsymmetrischen. Denkt man sich nun weiter dieses unsymmetrische Kreiselrad zuerst in eine starke Drehung in festen Lagern (wie in Fig. 17a z.B.) versetzt und alsdann das obere Lager nach oben abgehoben, dann wird die Achse nicht mehr ihre senkrechte Stellung behalten, sondern es wird der ganze Kreiselkörper schräge Lagen annehmen (Fig. 17b), die sich durch schimmernde Umrisse dem Auge des Beobachtenden bemerkbar machen, und lange Zeit hindurch fast gleichbleibende Winkel mit der Senkrechten (oder Wagerechten) bilden; hierbei umschreibt die Achse einen Kegel und jeder übrige Punkt einen Kreis, den grössten umläuft der äusserste Peripheriepunkt zunächst dem Uebergewicht. (Dieser Punkt lässt sich leicht durch einen in die Nähe gehaltenen Gegenstand bezeichnen.) Durch die in Fig. 17c dargestellten Winkelhebel lässt sich die Wirkung des Zuges der Fliehkraft des in einem wagerechten Kreise sich bewegenden Uebergewichtes verdeutlichen. Für diesen „relativen Gleichgewichtszustand eines unsymmetrischen Kreiselrades“ muss unbedingt eine Formel gefunden werden können, welche der oben für das „zusammengesetzte Centrifugalpendel“ mitgetheilten ähnlich ist; denn aus den Versuchen scheint hervorzugehen, dass hier dieselben Grössen wie dort auftreten und dass durch verschiedene Uebergewichte an einem und demselben Körper auch verschiedene Ausschlagswinkel erzeugt werden; für dasselbe Uebergewicht wird aber immer dieselbe Ausschlagserscheinung auftreten, wenn die Geschwindigkeit die gleiche bleibt. In wissenschaftlicher Hinsicht würde durch eine solche Formel ein Ausdruck für die Lagerung der Massentheilchen eines Körpers geschaffen sein, der vielleicht für die Berechnung der Umdrehung der nichthomogenen Körper von grosser Bedeutung werden könnte. Den Beweis dafür, dass man die Bewegung der unsymmetrischen Kreisel mit der der Geschosse in Verbindung bringen darf, liefert das oben genannte Schriftchen. Dasselbe bringt den Gedanken, dass man ein Geschoss zusammengesetzt denken könne aus einer Anzahl von sehr symmetrischen Kreiselrädern. Bringt man in der Peripherie eines derselben, welches weit vom Schwerpunkte entfernt liegt, ein Bleistück an, setzt man dann den Körper in Kreiselbewegung und lässt ihn fallen, so sieht man deutlich, wie die Achse einen Hohlraum umschreibt, der ähnlich dem bei einem einseitig belasteten Kreisel ist. Wenn die Ueberlastung bei dem geschossartigen Körper nicht vorhanden ist, so bleiben seine Umrisse ebenso scharf, wenn er fällt, nachdem er in Kreiselbewegung versetzt wurde, als wenn er diese Bewegung nicht hat. Um die eigenthümlichen Erscheinungen noch auffälliger zu machen, sind dann noch andere Belastungen der geschossartigen Körper vorgenommen worden, unter anderen die der im vorigen Berichte schon erwähnten. – Aus der vorstehenden Zusammenstellung über das, was man früher „Rotation“ nannte, ergibt sich, dass in einem sich drehenden Körper die Lagerung der Massentheilchen zur Linie, um die er sich dreht, von grösstem Einfluss auf die Bewegung ist, und zwar ist es ganz gleichgültig, ob die Achse sich ganz frei bewegt, wie bei einem Geschosse in der Luft, oder an einem Ende frei, im anderen unterstützt ist, wie bei den Kreiseln, oder ob sie in festen Lagern liegt, wie bei Treibriemenscheiben oder Schwungrädern u. dgl. Um die Drehungsbewegung eines solchen Körpers beherrschen zu können, muss man sich zuerst Kenntniss von dieser Lagerung seiner Massentheilchen verschaffen; das ermöglicht die Kreiselbewegung. Beiden im praktischen Leben verwandten derartigen Körpern muss alsdann eine Regelung der ungleichförmigen Massenvertheilung so stattfinden, dass der Raum, den der Körper während einer Umdrehung einnimmt, nicht grösser ist, als der, den er ohne Drehung einnehmen würde. Vielleicht wird es grosse Nachtheile bringen, wenn man Körper, welche rotiren sollen, nicht einer solchen Behandlung unterwirft, sondern sie nur auf ein gleichmässiges gutes Aeussere untersucht und dann für symmetrisch zur Achse erklärt. – Ob die Artilleriegeschosse jetzt schon einer solchen Behandlung theilhaftig werden, ist noch nicht bekannt geworden. –––––––––– Bei den Bemerkungen über die heutigen Geschütze verdient noch erwähnt zu werden, dass im J. 1891 in den österreichischen Festungen ein selbsthätiges 8 mm-Gewehrlaufgeschütz von Maxim (vgl. 1891 281 152) eingeführt worden ist. Gleichzeitig muss hierbei aber die Thatsache berichtet werden, dass durch Versagen einer solchen Waffe eine von Kamerun ausgegangene Expedition unter v. Gravenreuth vollständig gescheitert ist. Das Ereigniss dürfte eine kräftige Mahnung zu einer aufmerksamen Behandlung dieser Geschütze sein. –––––––––– Textabbildung Bd. 285, S. 122Fig. 18.Vorrichtung zum Richten von Geschützen hinter Panzerungen. Zu den wichtigsten Neuerungen zur Verbesserung der Geschütze hinter Panzerungen ist eine Vorrichtung zum Richten zu nennen, welche die Richtnummer der Wirkung des feindlichen Feuers ganz entzieht. Sie ist wahrscheinlich bei den Thurmgeschützen der französischen Marine eingeführt und in Deutschland unter Nr. 56484 einem Marquis de Fraysseix Bonnin patentirt. Sie besteht zunächst aus einer Schiene, welche auf dem Geschütze parallel der Seelenachse befestigt wird; das rückwärtige Ende derselben dient als Zeiger; vorn ist eine nach oben drehbare „Richtlatte“ angeschraubt, die hinten einen nach unten gerichteten Gradbogen hat, welcher dem eben erwähnten Zeiger angepasst ist. Durch diese Vorrichtung kann die Richtlatte unter einem bestimmten Erhöhungswinkel zur Rohrseele gestellt werden. Auf derselben ist vorn eine Glaslinse, hinten eine Bildfläche befestigt, auf welcher ein bestimmter Punkt besonders bezeichnet ist. (Eine besondere Vorrichtung ermöglicht es, dass die „Bilddistanz“ während des Stellens stets dieselbe bleibt.) Wenn in dem Punkte das Bild des Zieles erscheint, dann geht die Verbindungslinie beider durch die Mitte der Linse, dann hat das Geschütz die zum Schusse gewünschte Richtung. Vor der Linse muss natürlich die das Geschütz deckende Panzerung einen Schlitz haben; der Richtende kann sich neben demselben vollständig geschützt aufstellen, weil er nur die Bildfläche zu beobachten hat. – Erwähnenswerth ist ein in vielen Marinen schon eingeführter Apparat von Fiske (280 39. * 258) zum Messen von Entfernungen und zum Festlegen von Orten im Gelände auf Plänen und in Geschützstellungen (D. R. P. Nr. 56484). Derselbe benutzt zwei Standorte, welche einen gewissen, nicht zu kleinen Abstand von einander haben. Schon früher waren ähnliche Entfernungsmesser mit „grosser Basis“ im Gebrauch, die aus zwei Messtischen bestanden, auf welchen mittels eines Lineals mit Visireinrichtung (Diopter) Richtungslinien nach einem Zielpunkte festgelegt werden konnten. Aus den Winkeln, welche dieselben mit einer vor Beginn des Messens festgelegten Verbindungslinie beider Tische bildeten, liess sich dann ein Dreieck berechnen oder construiren, welches die gewünschten Entfernungen lieferte. Dieses Verfahren hatte zwei Nachtheile: die beiden Beobachter visirten nicht immer denselben Punkt an, und zum anderen dauerte sowohl die Verständigung beider über die Zielpunkte und die gemessenen Winkel, als auch die Berechnung selbst geraume Zeit. Diesen zweiten Uebelstand schafft der Fiske'sche Apparat vollständig weg, indem er eine auf einem Messtische ermittelte Richtungslinie durch elektrische Verbindung auf den anderen überträgt. Er bedient sich dazu des Grundgedankens der Wheatstone'schen Brücke. Auf jedem Messtische bildet ein Metallstift den Mittelpunkt für einen Metallbogen und den Drehpunkt für eine Metallschiene. Beide Stifte und Bogen sind nun durch einen Stromlauf so verbunden, dass, wenn beide Schienen parallel stehen, die zugehörigen eingeschalteten Galvanometer 0 zeigen. Sowie aber eine Metallschiene verschoben wird, also der anderen nicht mehr parallel steht, dann macht das Galvanometer einen Ausschlag, der erst verschwindet, wenn die letztere auch verschoben wird, bis sie die parallele Stellung erreicht. Die Richtung eines Fernrohres auf der Schiene des einen Messtisches wird also sofort auf die Schiene des anderen übertragen und wird dort einen Winkel mit der vorher festgelegten Grundlinie bezeichnen. Die Untersatzschiene eines besonderen Fernrohres des letzteren Tisches gibt den zweiten Winkel mit dieser Linie an, welcher zur Bestimmung des Dreieckes nach dem Zielpunkte nöthig ist. Benutzt man als Endpunkte der Grundlinie zwei Punkte eines untergelegten Planes, welche den Aufstellungsorten der Messtische entsprechen, so kann man die Lage eines anvisirten Punktes im Vorgelände unmittelbar in den Plan einzeichnen (damit also z.B. die Lage einer plötzlich auftretenden feindlichen Batterie sofort festlegen). In höchst sinnreicher Weise hat Fiske weitere Verbesserungen an diesem Apparate angebracht. Durch einen zwischen zwei in den Stromlauf eingeschalteten Metallstäbchen sich bewegenden Schieber kann das Galvanometer auf 0 gestellt und dann die Entfernung unmittelbar abgelesen werden. – Die beiden Messtischposten werden mit einer Batterie in Verbindung gesetzt und geben dort den Geschützen unmittelbar die Richtung an, welche sie nach einem ihnen unsichtbaren Ziele einnehmen müssen (ein Zeigertelegraph übermittelt ihnen dazu die Entfernung). – Die Messtischposten können mit einem Commandeurstande verbunden werden, dieser wieder mit einer Batterie; der Commandeur erhält die ihm nöthig erscheinenden Angaben über die feindliche Stellung und gibt durch Stellen von Schienen und Zeigern seine Befehle an die unterstellten Batterien. Diese Uebermittelung ist vielleicht schneller auszuführen als eine unmittelbar mündliche, und sie gewährt den Nutzen, dass durch Commandorufen und überlanges Hin- und Herreden mit dem Fernsprecher keine Unruhe erzeugt wird. Unter Benutzung dieses Apparates würde ein Schiff durch eine an der Küste stehende Mörserbatterie in folgender Weise beschossen werden: Zwei Fernrohrposten mit Fiske-Apparat stehen an Uebersicht gewährenden Punkten, verfolgen ein feindliches Schiff mit ihren Fernröhren; dessen Fahrt wird dadurch lautlos an die Batterie übertragen und durch die Geschütze verfolgt; kommt das Schiff in eine Entfernung, für welche diese geladen und gerichtet sind, so erfolgt das Abfeuern einer Salve (mit „Schnellfeuermörsern“ liesse sich die Sache noch anders denken). – Die umgestaltende Wirkung dieses Apparates für den Festungskrieg lässt sich durch folgende Betrachtung zweier sich plötzlich gegenübertretenden, einander verdeckt liegenden Batterien andeuten: Hat die eine Batterie zwei passend angestellte Beobachtungsposten mit Fiske-Apparat, so kann sie eine Minute nachdem der erste feindliche Schuss gefallen, antworten, und – da die Fernrohre gerichtet bleiben – auch sich einschiessen. Hat die feindliche Batterie keinen Fiske-Apparat und auch keine vorbereitete entsprechende Beobachtungseinrichtung, so können Stunden vergehen, ehe sie den Gegner gefunden hat. Wahrscheinlich ist sie aber bis dahin kampfunfähig gemacht worden. Der dem Apparate noch immer anhaftende Fehler, dass falsche Messungen durch Anvisiren zweier Punkte (statt nur eines) entstehen, wird beim Beobachten zur Nachtzeit gegen aufblitzende Geschütze wenig oft vorkommen. Bei Tage werden gegen scharf hervortretende Punkte des Geländes dann keine Fehler vorkommen, wenn vorher von jedem Fernrohrposten aus eine Photographie oder eine Skizze aufgenommen und in denselben die gleichen anzuvisirenden Gegenstände bezeichnet worden waren. Es ist sehr wohl möglich, dass dieser Apparat auch die Aufnahme des Geländes (Terrainaufnahme) vollständig umgestalten wird; denn die bisherige Aufnahme mit dem Messtische und der eine Messlatte anvisirenden Kippregel braucht mindestens die zehnfache Zeit, im gebirgigen oder unwegsamen Terrain noch viel mehr. Da in Amerika jetzt schon Messungen auf 5000 m mit nur 15 m Fehler (0,33 Proc.) gemacht worden sind, so wird dieser noch wenig durch den Gebrauch verbesserte Apparat auch wahrscheinlich genügende Genauigkeit abgeben.